[实用新型]一种超线性恒流驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及光源驱动机构技术领域，尤其涉及一种用于LED光源的线性恒流驱动电路。

背景技术

恒流驱动目前被广泛应用在照明设备或者是背光源领域中，由于恒流的方式能够避免驱动电流超出最大额定值，从而能够有效提升其可靠性，同时，恒流驱动的方式还能够确保LED达到预期亮度要求，并确保每个LED亮度、色度保持一致，并有效延长其使用寿命，这是恒压驱动方式所无法达到的，也就是说恒流驱动的最大优点是控制精确度高。然而，目前一般的恒流驱动电路只能做到百分之一的精确度，对于那些精度要求高的恒流应用场合是不能满足用户要求的。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有技术的缺陷，提供一种控制精度高、可以做到千分之一精度的电流调整的超线性恒流驱动电路。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种超线性恒流驱动电路，其特征在于：包括有DAC电路、电源管理电路、恒流控制电路和输出检测电路，DAC电路的输入端连接主电路的高频PWM信号端，DAC电路的输出端连接恒流控制电路，电源管理电路分别输出直流电源给DAC电路、恒流控制电路及输出检测电路，输出检测电路连接恒流控制电路；

所述恒流控制电路包括有恒流控制运放IC5A和信号放大运放IC5B，运放IC5A的同相端依次经过电阻R18和电阻R16连接DAC电路的输出端，运放IC5A的反相端经过电阻R22连接运放IC5B，运放IC5A的输出端通过电阻R24连接开关管Q4的栅极，开关管Q4为N沟道MOS管；运放IC5B的同相端通过电阻R26连接开关管Q4的源极，运放IC5B的反相端与输出端之间跨接电阻R20；开关管Q4的漏极接输出接口，运放IC5A接电源管理电路的输出直流电源。

进一步地，所述DAC电路包括有运放IC3A，运放IC3A的同相端依次通过电阻R5和电阻R2连接高频PWM信号端，电阻R2与电阻R5之间通过电容C5接地，电阻R5与运放IC3A的同相端之间通过电容C6接地，电阻R2和电容C5，及电阻R5和电容C6与运放IC3A组成两级RC积分电路；运放IC3A的输出端输出一个直流电平值给恒流控制电路，运放IC3A连接有+12V直流电源，且其反相端与输出端连接。DAC电路负责将高频的PWM信号通过电阻R2、电容C5，电阻R5、电容C6与运放IC3A组成的两级RC积分电路，在运放IC3A的输出端得到一个直流电平值，电平大小与PWM信号的占空比有关，占空比越大，输出电平越大，反之也就越小。该电平输送给恒流控制电路作为恒流电路的一个参考电压。

进一步地，电源管理电路包括有线性稳压芯片IC2和IC4，两者的型号均GM1117，线性稳压芯片IC2的+Vin端接+24V电源，而其Vout端输出+12V电源给恒流控制电路，同时连接线性稳压芯片IC4的+Vin端，线性稳压芯片IC4的Vout端输出+5V电源给输出检测电路。电源管理电路负责将电源的24V直流通过线性稳压芯片IC2和IC4得到一组12V直流电和一组5V直流电，12V电源给恒流控制电路供电，5V电源给输出检测电路供电。

进一步地，恒流控制电路还包括有开关管Q3，开关管Q3为三极管，运放IC5A的同相端连接开关管Q3的集电极，开关管Q3的发射极与基极之间跨接有电阻R19，且基极通过电阻R21形成OFF端；开关管Q4的漏极连接有以电阻R27和电容C27组成的空载负载，电阻R27和电容C27以并联的结构连接开关管Q4的漏极，且电阻R27和电容C27两端形成OUT+端和OUT-端与输出接口CN1连接。

恒流控制电路负责控制和稳定负载工作时候的电流。恒流控制主要是通过运放IC5A对同相端(3脚)与反相端(2脚)之间的电压信号来实现的恒流的。

运放IC5A的输出电压值为：

Uo＝A(Uin+-Uin-)。

其中，A为运放的增益值，Uin+为运放同相端的电压值，Uin-为运放反相端的电压值。

当负载上的电流突然变大时，运放反相端(2脚)上面的电压值Uin-会变大，而由电阻R16、电阻R17、电位器W1构成的设置运放IC5A同相端的参考值Uin+是设定之后不会变化的，这样通过计算可知Uo的值会变小，导致控制器开关管Q4的栅极电压变小，从而使开关管Q4的可变电阻值变大，电路中的电流会下降，当电流值降到Uin+＝Uin-时，电路维持一种平衡状态。