CN107145114A - 一种使用数字电位器的输出电流调节装置及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种使用数字电位器的输出电流调节装置，包括微控制器，微控制器分别与DC‑DC芯片和数字电位器连接，数字电位器与电阻匹配模块连接，电阻匹配模块与DC‑DC芯片连接。本发明还公开了一种使用数字电位器的输出电流调节装置的实现方法。本发明具有结构简单、造价便宜、使用方便、在线对DC‑DC输出电流进行调控等特点。
Description
技术领域
本发明涉及LED驱动电路技术，具体来说是一种使用数字电位器的输出电流调节装置及其实现方法。
背景技术
目前高效率、恒流输出的DC-DC驱动电路，很大一部分使用外部电阻调节的方式来达到对输出电流的控制，目前采样电阻阻值的改变方式有以下三种，采用固定电阻阻值，这种方式后期不能随意更改驱动输出电流需要人为更换不同阻值的采样电阻才能改变输出电流；采用拨码开关分档切换采样电阻阻值，这种方式可以分档调控输出驱动电流但可选档位很有限；采用变阻器调节，这种方式可以实现无级调控，但其调控输出驱动电流不直观需要借助第三方设备进行比对。故现有技术中可编程DC-DC调节输出电流存在的技术问题：
1、无法实现数字方式对输出电流进行调控；
2、无法实现在线对输出电流进行调控。
发明内容
本发明的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、造价便宜、使用方便、在线对DC-DC输出电流进行调控的使用数字电位器的输出电流调节装置。
本发明的另一目的在于提供一种使用数字电位器的输出电流调节装置的实现方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种使用数字电位器的输出电流调节装置，包括微控制器，微控制器分别与DC-DC芯片和数字电位器连接，数字电位器与电阻匹配模块连接，电阻匹配模块与DC-DC芯片连接。
所述数字电位器的电阻输出端与电阻匹配模块连接。
所述电阻匹配模块与DC-DC芯片的平均输出电流调整脚连接。
所述电阻匹配模块为串并联组合模式或单并联模式或单串联模式。
所述电阻匹配模块为串并联组合模式，数字电位器的电阻输出端串联第一电阻，第二电阻并联在数字电位器和第一电阻的电路上。
所述电阻匹配模块为单串联模式，数字电位器的电阻输出端串联第三电阻，第三电阻与DC-DC芯片连接。
所述电阻匹配模块为单并联模式，数字电位器与第四电阻并联，并联的电路与DC-DC芯片连接。
所述微控制器与DC-DC芯片、数字电位器的通讯方式为IO、PWM、SPI、I2C或模拟信号。
上述的使用数字电位器的输出电流调节装置的实现方法，包括以下步骤：
(1)、微控制器产生数字电位器调控信号；
(2)、数字电位器接收到调控信号后改变输出电阻值；
(3)、电阻匹配模块根据数字电位器阻值的变化而产生满足DC-DC芯片平均输出电流调整脚可以接受的阻值；
(4)、DC-DC芯片检测到外挂电阻值变化后根据调整曲线改变DC-DC的平均输出电流。
所述数字电位器的电阻输出端与电阻匹配模块连接；所述电阻匹配模块与DC-DC芯片的平均输出电流调整脚连接；所述电阻匹配模块为串并联组合模式或单并联模式或单串联模式；所述电阻匹配模块为串并联组合模式，数字电位器的电阻输出端串联第一电阻，第二电阻并联在数字电位器和第一电阻的电路上；所述电阻匹配模块为单串联模式，数字电位器的电阻输出端串联第三电阻，第三电阻与DC-DC芯片连接；所述电阻匹配模块为单并联模式，数字电位器与第四电阻并联，并联的电路与DC-DC芯片连接；所述微控制器与DC-DC芯片、数字电位器的通讯方式为IO、PWM、SPI、I2C或模拟信号。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
1、本发明包括微控制器，微控制器分别与DC-DC芯片和数字电位器连接，数字电位器与电阻匹配模块连接，电阻匹配模块与DC-DC芯片连接，具有结构简单、造价便宜、使用方便、在线对DC-DC输出电流进行调控等特点。
2、本发明中的电阻匹配模块为串并联组合模式或单并联模式或单串联模式，可以根据实际情况进行选择，适用范围广，使用方便。
3、该驱动器采用了智能可数字编程输出控制技术，使输出参数可宽范围调整，同时采用了闭环控制算法保证了输出控制的高稳定性，该产品可匹配不同参数的灯具对工程维护及备料起到了很好的作用。
4、可数字编程调节输出参数，方便匹配各种不同负载灯具及单一产品，满足不同应用需求，有效减少生产成本和降低施工难度。
附图说明
图1为一种使用数字电位器的输出电流调节装置的连接结构示意图；
图2为本发明中实施1中电阻匹配模块的连接结构示意图；
图3为本发明中实施2中电阻匹配模块的连接结构示意图；
图4为本发明中实施3中电阻匹配模块的连接结构示意图。
图中标号与名称如下：
| 1 | 微控制器 | 2 | DC-DC芯片 |
| 3 | 数字电位器 | 4 | 电阻匹配模块 |
| 5 | 电阻输出端 | 6 | 平均输出电流调整脚 |
| 7 | 第一电阻 | 8 | 第二电阻 |
| 9 | 第三电阻 | 10 | 第四电阻 |
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1～2所示，一种使用数字电位器的输出电流调节装置，包括微控制器，微控制器分别与DC-DC芯片和数字电位器连接，数字电位器与电阻匹配模块连接，电阻匹配模块与DC-DC芯片连接。
本实施例中的数字电位器的电阻输出端与电阻匹配模块连接；电阻匹配模块与DC-DC芯片的平均输出电流调整脚连接。
电阻匹配模块为串并联组合模式或单并联模式或单串联模式。
本实施例中的电阻匹配模块为单串联模式，数字电位器的电阻输出端串联第三电阻，第三电阻与DC-DC芯片连接。
本实施例中的微控制器与DC-DC芯片、数字电位器的通讯方式为IO、PWM、SPI、I2C或模拟信号中的任一一种。
本实施例中的微控制器是ST公司的STM8S103F3P6，数字电位器是intersil公司的X9C503，电阻匹配模块由风华高科的0603和0805封装的电阻组成，DC-DC芯片是TI公司的LM3414。
上述的使用数字电位器的输出电流调节装置的实现方法，包括以下步骤：
(1)、微控制器产生数字电位器调控信号；
(2)、数字电位器接收到调控信号后改变输出电阻值；
(3)、电阻匹配模块根据数字电位器阻值的变化而产生满足DC-DC芯片平均输出电流调整脚可以接受的阻值；
(4)、DC-DC芯片检测到外挂电阻值变化后根据调整曲线改变DC-DC的平均输出电流。
具体的为：在数字电位器等效电阻端串联一个固定阻值为2.4K的电阻，数字电位器的可调电阻范围为0.5K-50K，那么电阻匹配模块的输出范围就是(2.4+0.5＝2.9K)-(2.4+50＝52.4K)；通过DC-DC的平均输出电流与外挂电阻的曲线对应关系可以得到输出电流的最大值输出电流最小值通过计算，我们可以得到DC-DC的电流输出范围为0.06A-1.07A，调节数字电位器的阻值发生变化可以间接调整DC-DC的输出电流在0.06A-1.07A范围内变化，达到可调节的目的。
实施例2：
如图3所示，本实施例与实施例1不同之处在于：本实施例中的电阻匹配模块为串并联组合模式，数字电位器的电阻输出端串联第一电阻，第二电阻并联在数字电位器和第一电阻的电路上，在数字位器等效电阻端串联一个固定阻值为5K的电阻，再并联一个固定阻值为50K的电阻，数字电位器的可调电阻范围为0.5K-50K，那么电阻匹配模块的输出范围由以下计算得出：最小值是5K与0.5K相加后再与50K并联，算出的结果是4.95K，最大值是5K与50K相加后再与50K并联，算出的结果是29.19K，得到电阻匹配模块的输出范围是4.95K-29.19K；通过DC-DC的平均输出电流与外挂电阻的曲线对应关系可以得到输出电流的最大输出电流最小值通过计算，我们可以得到DC-DC的电流输出范围为0.63A-0.107A，调节数字电位器的阻值发生变化可以间接调整DC-DC的输出电流在0.63A-0.107A范围内变化，达到可调节的目的。
实施例3：
如图4所示，本实施例与实施例1不同之处在于：本实施例中的电阻匹配模块为单并联模式，数字电位器与第四电阻并联，并联的电路与DC-DC芯片连接。在数字电位器等效电阻端并联一个固定阻值为75K的电阻，数字电位器的可调电阻范围为0.5K-50K，那么电阻匹配模块的输出范围由以下计算得出：最小值是0.5K与75K并联，算出的结果是0.49K，最大值是50K与75K并联，算出的结果是30K，得到电阻匹配模块的输出范围是0.49K-30K；通过DC-DC的平均输出电流与外挂电阻的曲线对应关系可以得到输出电流的最大输出电流最小值通过计算，我们可以得到DC-DC的电流输出范围为0.104A-6.37A，调节数字电位器的阻值发生变化可以间接调整DC-DC的输出电流在0.104A-6.37A范围内变化，达到可调节的目的。
通过以上3个实施例可以得到，通过不同模式的电阻匹配，可以得到不同的电流输出范围：实施例一0.06A-1.07A；实施例二0.63A-0.107A；实施例三0.104A-6.37A；
我们实施例所选DC-DC芯片支持最大输出1A，可以可看、实施例1和实施例2的匹配模式可以满足输出限值、但输出范围不同，而实施例三的最大输出超过DC-DC输出限值，所以实际使用过程中，需要结合DC-DC的特性和调节范围选择合适的电阻匹配模式。
上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种使用数字电位器的输出电流调节装置，其特征在于：包括微控制器，微控制器分别与DC-DC芯片和数字电位器连接，数字电位器与电阻匹配模块连接，电阻匹配模块与DC-DC芯片连接。
2.根据权利要求1所述的使用数字电位器的输出电流调节装置，其特征在于：所述数字电位器的电阻输出端与电阻匹配模块连接。
3.根据权利要求2所述的使用数字电位器的输出电流调节装置，其特征在于：所述电阻匹配模块与DC-DC芯片的平均输出电流调整脚连接。
4.根据权利要求3所述的使用数字电位器的输出电流调节装置，其特征在于：所述电阻匹配模块为串并联组合模式或单并联模式或单串联模式。
5.根据权利要求4所述的使用数字电位器的输出电流调节装置，其特征在于：所述电阻匹配模块为串并联组合模式，数字电位器的电阻输出端串联第一电阻，第二电阻并联在数字电位器和第一电阻的电路上。
6.根据权利要求4所述的使用数字电位器的输出电流调节装置，其特征在于：所述电阻匹配模块为单串联模式，数字电位器的电阻输出端串联第三电阻，第三电阻与DC-DC芯片连接。
7.根据权利要求4所述的使用数字电位器的输出电流调节装置，其特征在于：所述电阻匹配模块为单并联模式，数字电位器与第四电阻并联，并联的电路与DC-DC芯片连接。
8.根据权利要求7所述的使用数字电位器的输出电流调节装置，其特征在于：所述微控制器与DC-DC芯片、数字电位器的通讯方式为IO、PWM、SPI、I2C或模拟信号。
9.根据权利要求1～8任一项所述的使用数字电位器的输出电流调节装置的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、微控制器产生数字电位器调控信号；
(2)、数字电位器接收到调控信号后改变输出电阻值；
(3)、电阻匹配模块根据数字电位器阻值的变化而产生满足DC-DC芯片平均输出电流调整脚可以接受的阻值；
(4)、DC-DC芯片检测到外挂电阻值变化后根据调整曲线改变DC-DC的平均输出电流。
10.根据权利要求9所述的使用数字电位器的输出电流调节装置的实现方法，其特征在于：所述数字电位器的电阻输出端与电阻匹配模块连接；所述电阻匹配模块与DC-DC芯片的平均输出电流调整脚连接；所述电阻匹配模块为串并联组合模式或单并联模式或单串联模式；所述电阻匹配模块为串并联组合模式，数字电位器的电阻输出端串联第一电阻，第二电阻并联在数字电位器和第一电阻的电路上；所述电阻匹配模块为单串联模式，数字电位器的电阻输出端串联第三电阻，第三电阻与DC-DC芯片连接；所述电阻匹配模块为单并联模式，数字电位器与第四电阻并联，并联的电路与DC-DC芯片连接；所述微控制器与DC-DC芯片、数字电位器的通讯方式为IO、PWM、SPI、I2C或模拟信号。
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