一种可调LED恒流源设计
浅谈高精度可调恒流源的设计
恒流源在现代检测计量领域中发挥了极其重要的作用。
在浙江虎王公司开发的“线缆自动化检测设备”系统中，恒流源是重要的组成部分。
只有开发出精度高、输出功率大、可调范围广的高精度恒流源，“线缆自动化检测设备”才能满足“精准、快速、智能地检测各类线缆”的技术要求。
因此，本文着重探讨该系统中高精度可调恒流源的设计问题。
一、系统设计高精度可调恒流源主要由两部分组成：一是电流源主电路，二是控制电路。
其中主控电路主要由两块场效应管产生输出所需的大电流，控制电路主要由ＰＷＭ控制芯片ＳＧ３５２５及运放构成闭环负反馈。
系统结构图如图１所示。
图1恒流源主电路由整流滤波、ＭＯＳ管驱动、电流输出等三部分电路模块组成。
其中ＭＯＳ管驱动电路如图２所示，图中开关管Ｑ１、Ｑ４是电压驱动全控型ＭＯＳＦＥＴ，具有输入阻抗高、驱动电路简单、驱动功率小、开关速度快及安全工作区大等优点。
半桥式逆变电路一个桥臂由开关管Ｑ１、Ｑ４组成，另一个桥臂由电容Ｃ６、Ｃ９组成。
通过调节开关管的占空比，就能改变变压器二次侧整流输出平均电压Ｖｏ，经全波变换和电感去噪后，对外输出电流。
图2场效应管选择２ＳＫ２６４８型芯片，它的最大漏极电流９ Ａ，最大功耗１５０Ｗ。
由于流过场效应管的电流较大，场效应管的发热比较严重，为保证恒流源的可靠工作，可以给场效应管加装合适大小的散热片。
恒流源控制电路由信号采样、比较放大、ＰＷＭ控制、推挽等电路模块组成，是稳定恒流输出、提高调节精度的关键所在，控制环节的好坏直接影响电路的整体性能。
如图３所示，本设计采用以ＳＧ３５２５芯片为核心的恒频脉宽调制控制方式。
ＳＧ３５２５芯片的脚５和脚７间串联一个电阻Ｒｄ，可以在较大范围内调节死区时间。
ＳＧ３５２５的振荡频率可表示为：式中ＣＴ，ＲＴ分别是与脚５、脚６相连的振荡器的电容和电阻，Ｒｄ是与脚７相连的放电端电阻值。
取值分别为浅谈高精度可调恒流源的设计文/高建强 李 博1(0.73)sT T dfC R R=+ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ812011 3ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2011 382２２００ｐ、１０ｋ、１５０，即频率为６１ｋｈｚ。
led可控硅调光电源方案
led可控硅调光电源方案随着LED照明技术的迅猛发展和广泛应用，人们对于照明系统的需求也越来越高。
为了满足不同场景下的照明需求，LED可控硅调光电源方案应运而生。
本文将介绍LED可控硅调光电源的原理及其应用。
一、LED可控硅调光电源的原理LED可控硅调光电源是通过控制可控硅器件的导通角度来实现对LED灯光亮度的调节。
可控硅器件是一种电子器件，通过控制其工作角度可以调整电流的大小，从而达到调节LED亮度的目的。
该电源方案设计如下：1.输入电源：输入电源通常为交流220V电源，通过整流电路和滤波电路将交流电转换为直流电。
2.恒流源：为了保证LED的安全工作，可控硅调光电源采用恒流源来控制LED的电流。
恒流源通常由电流控制芯片和电流采样电阻构成，通过反馈控制实现对电流的稳定控制。
3.可控硅器件：可控硅器件是实现调光功能的核心部件。
通过对可控硅的触发角度进行控制，可以调节LED的亮度。
触发角度越小，导通的时间越短，LED的亮度越低；触发角度越大，导通的时间越长，LED的亮度越高。
4.调光控制器：调光控制器是控制可控硅器件的触发角度的主要设备。
通过调节调光控制器的输出信号，可以改变可控硅器件的导通角度，从而实现对LED亮度的调节。
二、LED可控硅调光电源的应用1.室内照明：LED可控硅调光电源广泛应用于室内照明领域。
通过调节LED的亮度，可以满足不同场景下的照明需求。
例如，在会议室中，可以通过调光功能将灯光调到适宜的亮度，使与会人员更加舒适；在影院中，可以通过调光功能调节灯光亮度，为观众提供更好的观影体验。
2.商业照明：商业场所的照明环境对于商品的展示也具有重要影响。
通过LED可控硅调光电源，可以精确调节灯光亮度，使得商品在最佳光照条件下展示，提升商品形象和吸引力。
3.户外照明：户外照明一直是城市规划中的重要组成部分。
通过LED可控硅调光电源，可以根据不同时间段的需求，调节路灯的亮度。
例如，在夜间人流量少的时候，可以将路灯的亮度降低，以节省能源；在需要照明的重要时刻，可以将路灯的亮度增加，提供更好的照明效果。
LED电源设计中三极管恒流的方案
LED电源设计中三极管恒流的方案宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来；此句是中国流传下来的一句古训，喻为如果想要取得成绩，获取成就，就要能吃苦，勤于锻炼，这样才能靠自己的努力赢得胜利。
各个行业皆是如此。
在电源网论坛里，就存在这样一些人，他们时常能DIY出被网友们称之为的经典设计，出于大家能够共同学习的目的，小编抓住了难得的机会，整理了这些经典帖，供分享学习。
本文为续接LED电源设计中次级恒流方案的总结一文，同样来自心中有冰的总结精华帖。
--------小编语。
下图原理是通过改变三极管的IB电流来控制LED中的电流，同样存在损耗大的缺点。
主要优缺点分析：电路简单可靠，成本较低是最大的优点；恒流精度不高，温飘严重是最大的缺点。
针对性问答：wwpp问：D7是什么管？如何恒流？答：肖特基管子，D7跟Q1有一样的温飘特性，可以抵消Q1温飘带来的影响；至于恒流，可以想想Q1的be结压降，再看看D7的压降与R10的压降，就明白了。
wzpawzz问：冰大哥，想问下你，我现在在做一个恒流限压源，但是输出电流的恒流值是可以调节的，调节范围为150ma到350ma。
我做的LED驱动电源是隔离式的，采用反激。
但是检测回路怎么做到隔离呢？我是想用个小电阻串在负载上，检测其电压的变化，这个检测由单片机完成，就是AD采样哈。
单片机根据采样得到的值输出对应的PWM波控制原边开关管的通断。
我不知道反馈控制的隔离应该怎么做？自己想的方案：1.由于我的恒流源的最大的电流为350ma，而光耦PC817内最大的输入电流为50ma，故我可用好多个多个光耦并联起来串在恒流源上，从而感应电流的变化，各个光耦的输出电流再汇到一起，流经一个电阻实现电流到电压的转换，供单片机采样。
可行性分析：加入用10个光耦，最大恒流时每个流经的电流为35ma，而光耦内部的二极管的正向电压为1.2V左右，那么损耗为0.035*1.2*10=420mw，光耦输出还有损耗，故这种方案损耗太大了，不太可取！2.用个小电阻串在恒流负载上，单片机经过AD采样检测电流的变化，输出PWM波，然后在驱动电路上加个隔离变压器，但是我怕这个隔离变压器会引起PWM的失真，不能很好的控制开关管？3.用个小电阻串在恒流负载上，再用运放进行跟随和放大，运放的输出端接PC817并串上电阻，那么当检测的小电阻上电压变化后，光耦的电流就会变化，然后我在光耦的输出端得E极接个电阻，C极接到5伏的电源，光耦电流的变化就会引起E端上电阻端电压的变化，单片机采样此电压变化，进行PWM的控制。
LED驱动电源恒流方案大全
LED驱动电源恒流方案大全
1.稳压电流源
稳压电流源是一种简单并且常见的恒流驱动电源方案。
它通过控制恒流电源输出的电压来实现对LED灯的恒流驱动。
利用电压比例法，根据欧姆定律，当输出电流稳定时，输出的电压也会保持稳定。
这种方案的好处是简单易实现，但是电压波动会影响电流稳定性。
2.线性恒流源
线性恒流源通过在电流输出端串联一个负载电阻来实现对LED灯的恒流驱动。
负载电阻的大小可以根据所需的电流来选择，将输入电压分别作用在电流源和负载电阻上，通过欧姆定律可以得到相应的电流分布。
线性恒流源的优点是工作时电流稳定，但是效率较低，会产生较大的功耗和热量。
3.恒流开关电源
恒流开关电源是一种高效率的恒流驱动电源方案。
它通过开关器件的开关操作来稳定输出电流。
常见的恒流开关电源包括开关电流源和开关电压源两种。
开关电流源通过控制开关频率和开关占空比来实现对输出电流的稳定控制。
开关电压源则通过电压反馈回路来实现对输出电流的恒流控制。
这种方案的优点是效率高，但是电路复杂度较高。
4.稳流放大器
稳流放大器是一种专门用于LED灯驱动的恒流源。
它通过放大差分输入信号并将其输出到负载上，从而实现对负载电流的恒流控制。
稳流放大器具有高性能和高精度，是一种常用的LED驱动电源恒流方案。
综上所述，LED驱动电源恒流方案有稳压电流源、线性恒流源、恒流开关电源和稳流放大器等。
根据实际需求和设计要求，可以选择适合的方案来实现对LED灯的恒流驱动。
每种方案都有其优缺点，需要根据具体情况进行选择和权衡。
基于BUCK变换器的LED恒流电源的设计
• 205•LED 照明在现在社会中的应用越加广泛，与传统光源相比，有很多的优良特性，节能高效，是一种新型光源，使用LED 灯照明为了不浪费电能并且能够在小功率下稳定的运行。
因此本文设计了一款基于BUCK 变换器的LED 恒流电源。
控制回路主要是选用峰值电流型控制法，将输出电压通过采样电阻进行分压采样，再将采样的电压送入芯片，在开关管处串一个采样电阻，同时将采样的电流送入芯片，其次电路中加入EMI 滤波。
最后通过实验仿真与原理样机验证稳定小功率电源的可行性。
随着工业的发展，人们对于电能的需求越来越大，所以大肆开采能源，导致环境的污染日益严重，从而对人们的生活造成了一定的影响。
在对小功率电源的使用过程中，当前的电源设备需要经过整流和逆变来得到连续的大频率电源，在此基础上才能以该频率和功率作用于被处理的对象，其体积和功率较大，无法满足现家庭的需求。
在此背景下，如何设计一款小功率的恒流电源成了解决的主要问题。
文献（秦效勇，尚振东.数字技术下小功率电源优化设计仿真研究）提出了一种基于数字技术的小功率电源优化设计方法。
该方法将电源中的市电电压转换时间设置成固定的常数，将电源单体上的任务调度依据电压的下降次数进行调整，消除了换能器谐振频率的漂移现象，完成了对小功率电源优化设计。
该方法效果好，但使用不灵活。
文献（张宁，等.超声波功率对氩弧熔覆一喷射Ti （C ，N ）增强镍基复合涂层组织和性能的影响）提出了一种基于反激的小功率电源设计方法。
该方法先依据电源的使用环境，设定输出电源范围，选定超声波变压器磁芯，以此为依据完成对小功率电源设计。
该方法简单，但存在耗费成本较大的问题。
针对上诉情况，提出了一种基于BUCK 变换器的LED 恒流源设计。
该设计具有电压稳定、功率低、使用灵活等特点，可以很好的满足LED 灯的工作要求。
1 主电路的设计1.1 BUCK变换器BUCK 电路一般可以在两种模式下进行工作，一种是电流连续的模式（CCM ），还有一种是电流断续模式(DCM)，断续模式下电流会降到0，电流的波形是一种三角形，而在连续模式下，电流不会降为0，电流的波形在这种模式下是呈现一种梯形波。
白光LED可控恒流源驱动系统设计
（ ｃｏｌ ｆ ｌ ｔｃｌ ｎｉｅｒ ｇ＆ Ａ ｔｍ ｔ ｎＨ ｂｉ ｎｖｒｔ ｆ ｅｈ ｏ ｇ ，ｉｎ ｎ３０ ，ｈｎ ） Ｓｈｏ ｏ ｅ ｒ ａ Ｅ ｇｎｅ ｎ． ｕｏ ａｏ ， ｅｅ Ｕ ｉｅ ｉ ｏ ｃｎｌ ｙＴａｊ ０ １０ Ｃ ｉａ Ｅ ｃｉ ｉ ｉ ｓｙ Ｔ ｏ ｉ ３
大电路以及电源转换 电路并实现 了一种适用范围广、 成本低 、 易维护的大功 率白光 Ｌ Ｄ可控 恒流源驱动 系统。 Ｅ 经试验 。 系统很 好地 实现 了恒 流特 性 。 该
关键词 ： 白光 Ｌ Ｄ；Ｕ Ｋ； ＷＭ Ｅ ＢＣ Ｐ 中图分类 号 ：Ｍ９ ３ Ｔ ２ 文献标 识码 ： Ｂ
摘 要： 白光 Ｌ Ｄ以其特有的节能、 Ｅ 环保、 响应快、 长寿命、 可靠性 高等显著优势迅速取代 日光灯和 白炽灯成为通 用照 明领域 的主 流产品 。在 汽车或 室外作 业照 明场合 ， 常是 以 １ 或 ２ 通 ２伏 ４伏 等 蓄 电池 为 直流 电源。课题 以此 为背景 ， 据 大功 率 白光 Ｌ Ｄ的 电学 、 学特性 ， Ｓ ３２ 根 Ｅ 光 以 Ｇ ５４芯 片为核 心 器件 ， 以外 围 Ｂ Ｃ 配 Ｕ Ｋ降 压 电路 、 测 放 检
Ｄｅ ｉ ｎ ｆ ｒ Ｗ ｌ ｔ ｇ ｔＬＥＤ ｎ ｔ ｎ －ｕ ｒ ｎ ｎ ｒ ｌ ｂ ｅ Ｄｒｖ ｎ ｙ ｔｍ ｓｇ ｏ ｌ ｅ Ｌｉ ｈ ｉ Ｃｏ ｓａ ｔｃ ｒ ｅ ｔ Ｃｏ ｔ ｏ ｌ ｌ ｉ ｉ ｇ Ｓ ｓｅ ａ
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可调恒流源电路设计
可调恒流源电路设计一、引言可调恒流源电路是一种能够提供可调电流输出的电路，广泛应用于各种电子设备中。
本文将介绍可调恒流源电路的设计方法和实现过程。
二、基本原理可调恒流源电路基本原理是通过改变输入电压或输出负载来控制输出电流。
其中，输入电压和输出负载的变化对输出电流的影响可以通过欧姆定律和基尔霍夫定律进行计算。
三、设计步骤1. 确定输出要求：首先需要确定需要提供的最大输出电流和最小输出电流，并且需要考虑到负载变化时对输出电流的影响。
2. 选择元器件：根据所需的最大和最小输出电流，选择适当大小的功率晶体管或场效应管作为开关管。
同时，还需要选择合适大小的稳压二极管或稳压器来提供稳定的参考电压。
3. 设计反馈回路：为了实现恒流控制，需要设计反馈回路来监测并控制输出电流。
通常采用差分放大器和比较器等元件来实现反馈回路。
4. 设计保护回路：为了防止过载或短路等故障情况，需要设计保护回路来保护电路和负载。
常用的保护回路包括过流保护、过热保护和过压保护等。
5. 组装测试：根据设计图纸进行元器件的组装和连接，并进行测试和调试，确保电路能够正常工作并满足输出要求。
四、实例分析下面以一个简单的可调恒流源电路为例，进行具体分析。
1. 输出要求：提供可调范围为0-2A的稳定输出电流，并且负载变化时输出电流变化不超过5%。
2. 元器件选择：选择功率晶体管IRF540作为开关管，选择稳压二极管LM317作为稳压器。
3. 反馈回路设计：采用差分放大器和比较器组成反馈回路，其中比较器采用LM358芯片。
4. 保护回路设计：采用过流保护和过热保护回路来防止故障情况发生。
其中，过流保护采用了电阻限流方式实现，而过热保护则通过NTC热敏电阻实现。
5. 组装测试：根据图纸进行元器件的组装和连接，并进行测试和调试。
测试结果表明，电路能够正常工作并满足输出要求。
五、总结可调恒流源电路是一种广泛应用于各种电子设备中的电路，其基本原理是通过改变输入电压或输出负载来控制输出电流。
LED灯恒流驱动电源设计指导书(新)
LED高效恒流驱动电源的设计指导书第1章绪论1.1 LED工作原理1.1.1 LED发光原理发光二极管（LED）是一种将把电能变成光能的器件，发光二极管的主要部份是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在P型半导体中，空穴占有绝对地位，而在N型半导体中电子占绝大多数。
在这两者之间是p-n结。
的大体工作过程是一个电变光的过程，当LED的p-n结由外部电路加上正向偏压时，P区的正电荷将向N区扩散，同时N区的电子也向P区扩散，电子与空穴结合然后释放能量，一部分能量由光的形式散发出来，这就是发光的原因。
不同大小的能量水平的差异，频率和波长的光的不同，相应的光的颜色是不同的，这便是LED发光原理。
1.1.2 LED光源的特点1超低能耗比起传统的白炽灯为首的白炽灯，至少节省20%以上的电量，节约了资源。
2超长寿命传统的节能灯的寿命是2000~8000小时，而LED照明灯寿命可达5万~10万小时。
3响应时间短LED灯的响应时间比传统的照明灯快几个数量级。
4工作电压低LED的驱动电源既可以是高压电源又可以是低压电源，相比传统的照明灯，它更加适应电压的变化，电压发生变化的时候不容易损坏。
5绿色环保符合欧盟标准，不会造成环境污染，并且LED可以被回收利用。
6坚固可靠LED完全封装在循环氧树脂里面的LED，它比传统照明灯更加坚固不易损坏。
7不招蚊虫因LED用二极管发光技术，使用的冷光源，所以不招蚊虫。
8自选颜色可以通过不同的设计以及电流的大小来改变LED的颜色。
如小电流时为红色的LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色。
目前白色LED发光效率已经突破120LM/W，是白炽灯15LM/W的8倍，是荧光灯50LM/W的2倍多。
LED的光谱中没有紫外线和红外线成分，所以有害辐射小。
在散热良好的情况下，LED的光通量半衰期大于5万小时以上，可以正常使用20年，器件寿命一般都在10万小时以上，是荧光灯寿命的10倍，是白炽灯的100倍。
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一种可调LED恒流源设计
作者：史俊冰
来源：《电子技术与软件工程》2016年第06期
摘要系统以DC-DC变压器为核心，通过升压电路对输入电压进行升压，利用由运放、参考电压源，大功率三极管等构成的电流串联负反馈电路实现恒流输出，并使用单片机对系统输出进行测试与控制，以实现限压、报警与脉动模式等功能。
【关键词】升压器恒流源变压器
步入21世纪后，白炽灯、荧光灯等一些传统的照明设备正在逐步的被新型的高效节能环保长寿以及高可靠性的半导体固体照明所取代，同时随着材料的发展和工艺的改进，LED的发展势头十分迅猛。
因此开发对于不同情况下的LED驱动芯片就具有十分重要的意义，也具有相当大的市场前景。
1 系统概述
本系统的目的是设计一种LED闪光灯电源，该电源的核心为直流-直流稳流电源变换器，它将电池的电能转换为恒流输出，驱动高亮度白光LED发光。
电源有连续输出和脉动输出两种模式，并具有输出电压限压保护和报警功能。
系统输入为3.0-3.6V电压信号，通过升压电路进行升压，通过电流串联负反馈电路实现恒流输出，并利用单片机对系统输出进行测试与控制，以实现限压，报警与脉动模式等功能。
系统包括：升压模块，恒流模块，控制模块三部分组成。
2 各模块的设计与实现
2.1 升压模块方案及电路设计
系统输入电压为3.0-3.6V，输出恒流时，电压限幅不超过10.5V，因此需要对输入电压进行升压，系统的升压模块采用DC-DC变换芯片。
升压模块以XL6007为核心，其原理图如图1所示。
其中：U1选用DC-DC升压控制芯片XL6007；C1，C3选用1uF，耐压25V瓷片电容；C2选用47uF钽电容；C4选用220uF 钽电容；二极管选用PMEG3010 型肖特基二极管。
电感选用低等效电阻的33uH屏蔽电感。
2.2 恒流模块方案及电路设计
恒流模块可选用的方案主要有：三端可调式集成稳压器、数控稳压器、电流串联负反馈等。
本系统采用恒流模块采用电流串联负反馈方案。
其原理图如图2所示。
其中采样电阻选用0.5欧锰铜丝电阻；三极管采用MJE3055型晶体管，该晶体管最大输出电流可达到3A，最大功率可达75W；运算放大器使用运算放大器芯片TL082，该芯片具有高增益，300uV的低输入失调电压，1.5nA的低失调电流，2.5uV/℃的低噪声电压；基准电压源采用LM399型基准电压芯片来输出6.95V基准电压。
2.3 控制模块
控制模块以单片机为核心，在恒流模块中的大功率晶体管通发射极插入MOS管开关控制电路，通过单片机IO端口电平，控制输出回路的通断；通过A/D采集器对电路的输出电压进行采集，当超压时，控制MOS关断，并控制LED灯闪烁。
同时在脉动模式下，通过以一定的频率驱动MOS开启与关断，从而发生脉动模式的电流。
这里采用的单片机为STC15W4K61S4，该单片机是STC生产的单时钟/机器周期的单片机，是宽电压，高速，高可靠，低功耗，超强抗干扰的新一代8051单片机，内部集成高精度时钟电路，8路10位A/D转换器，8路10位PWM，能够在2.5V-5.5V电压下工作。
由单片机集成A/D转换器对恒流源模块输出电压由电位器进行衰减后进行采集，当电压超过10.5V时，通过单片机IO电平变高控制MOS管开关电路，关断恒流模块输出。
3 测试结果与分析
测试系统结果与分析表1所示。
4 结语
通过测试表明，当电压输入为3.0V-3.6V时，系统输出100mA，150mA，200mA恒流，及300mA，450mA，600mA脉动电流时，输出电流误差均小于1%，并实现了限压10.5V及报警功能。
参考文献
[1]邱华，三种简单可靠的大电流恒流源电路[J].电子与自动化，1996（03）.
[2]卫永琴，高建峰.一种恒流源电路的巧妙设计[J].仪器仪表学报，2006（09）.
[3]薛易.一种精密程控恒流源设计[J].自动化仪表，2009（04）.
作者简介
史俊冰（1985-），男，山西省临汾市人。
硕士研究生学历。
现为太原学院助教。
主要研究方向为人工智能。
作者单位
太原学院计算机工程系山西省太原市 030032。