[实用新型]基于数字PWM的恒流源

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其是涉及一种基于数字PWM的恒流源。

背景技术

脉冲宽度调制波通常由一列占空比不同的矩形脉冲构成，其占空比与信号的瞬时采样值成比例。脉冲宽度调制系统通常包括一个比较器和一个周期为Ts的锯齿波发生器。亮度信号如果大于锯齿波信号，比较器输出正常数A，否则输出0。因此，比较器输出一列下降沿调制的脉冲宽度调制波。通过上述分析可以看出，生成的矩形脉冲的宽度取决于脉冲下降沿某时刻时的亮度信号幅度值。因而，采样值之间的时间间隔是非均匀的。在系统的输入端插入一个采样保持电路可以得到均匀的采样信号。

中国专利文献公开了一种稳定型LED驱动电源[申请号：CN200920033718.5]，主要包括Atmega64芯片、DA转换器、LED负载、PWM、恒流源电路，采用Atmel公司的Atmega64为主要的控制部分，通过DA转换器TLV5618实现数字量到模拟量的转换。在PWM方面，应用ATmega64的计数器输出和MAX4544与74123控制和保护。恒流源电路是系统重要的组成部分，因为要保证2A电流的输出，所以采用大功率三极管和运放构成，Rs是采样电阻，应选用大功率电阻，Us是经DA输出的模拟信号。MOSFET管选用了P沟道的IRF9540；运放则选用了OP37，稳压管的作用是电压钳制和对红外管的保护。

上述方案在一定程度上改进了系统稳定性，提高了LED负载工作的稳定性和可靠性。但是仍然存在着整体结构复杂，造价成本较高，工作稳定性难以保障等技术问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，结构简单，能使LED在相同光亮度和色度的状态下提供的电流最小，有效节约能源和延长使用寿命的基于数字PWM的恒流源。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本基于数字PWM的恒流源，其特征在于，本恒流源包括依次串联的AC/DC变换器、PWM发生器和LED光源，所述的PWM发生器上连接有单片机数字控制系统，所述的LED光源上连接有电流取样单元和亮度取样单元，所述的电流取样单元和亮度取样单元均与单片机数字控制系统相连。

在上述的基于数字PWM的恒流源中，所述的LED光源为LED阵列。

在上述的基于数字PWM的恒流源中，所述的亮度取样单元为光敏管。

与现有的技术相比，本基于数字PWM的恒流源的优点在于：1、输出电流稳定性好，能源损耗少，有效保证输出电流的稳定性。2、能够使LED工作在最佳状态，即在相同光亮度和色度的状态下提供的电流最小，以达到节约能源和延长寿命的效果。

附图说明

图1是本实用新型提供的结构示意图。

图中，AC/DC变换器1、PWM发生器2、LED光源3、单片机数字控制系统4、电流取样单元5、亮度取样单元6。

具体实施方式

如图1所示，本基于数字PWM的恒流源包括依次串联的AC/DC变换器1、PWM发生器2和LED光源3，所述的PWM发生器2上连接有单片机数字控制系统4，所述的LED光源3上连接有电流取样单元5和亮度取样单元6，所述的电流取样单元5和亮度取样单元6均与单片机数字控制系统4相连。LED光源3为LED阵列。亮度取样单元6为光敏管。

由AC/DC变换器1变换使交流电网的输入功率因数接近1，而输出驱动电流由PWM发生器2经过平滑滤波器连接LED光源3。单片机数字控制系统4通过电流取样单元5和亮度取样单元6对输出电流和光亮度进行采样，经A/D转换成数字量，然后通过与给定值进行比较得出PWM脉冲宽度，从而保证输出电流的稳定性。其中亮度取样单元6的作用是对LED光源3的光通量进行采样，使得LED光源3工作在最佳状态，即在相同光亮度和色度的状态下提供的电流最小，以达到节约能源和延长寿命的效果。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了AC/DC变换器1、PWM发生器2、LED光源3、单片机数字控制系统4、电流取样单元5、亮度取样单元6等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。