CN114698192A - 一种自适应电流恒流源及控制方法 - Google Patents

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覃德志
杨利军
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Abstract

本发明属于自适应电流恒流源领域，具体的说是一种自适应电流恒流源及控制方法，包括电源系统，所述电源系统与控制系统、恒流单元、光源相连接，所述恒流单元对恒流电路最大电流值进行设置，所述恒流检测模块对光源负载电流反馈信号，所述控制系统对恒流单元所流经的实际电流值控制。通过将分离式LED控制器及LED光源的通用性更全面，单个LED控制器可以适配多种LED光源，从而降低使用成本，简化制作流程，使用者无需一种光源的单独设配相对应的光源控制器，该光源于LED控制器为分离式，该光源可以设置不同电压电流值的光源，在一定的范围内可以自由的与LED光源控制器进行搭配，同时能够精准的控制LED光源的电流，使得LED光源的寿命更长。

Description

一种自适应电流恒流源及控制方法
技术领域
本发明涉及自适应电流恒流源及控制方法领域，具体是一种自适应电流恒流源及控制方法。
背景技术
目前LED行业应用非常广泛，在工业控制、家用、通信、医疗等众多领域。当今LED行业基本采用线性恒压源或者线性恒流源两种。
线性恒压源能够自适应电流，通过LED灯串联数量匹配相同的电压。随着工作时间越长，LED灯发热后阻值会跟着变小，导致电流越来越大，从而容易造成LED灯珠不可逆的损伤。
线性恒流源能够自适应电压，通过LED灯并联数量匹配相同的电流。不能很完美的匹配所有分离式LED光源，导致产品型号种类繁多，当今LED行业越来越成熟，分离式的LED控制器及LED光源应用也会越来越广泛，因此我们有必要创造出一种能够自适应电流的光源控制器。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决当今LED行业越来越成熟，分离式的LED控制器及LED光源应用也会越来越广泛，因此我们有必要创造出一种能够自适应电流的光源控制器的问题，本发明提出一种自适应电流恒流源及控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种自适应电流恒流源，包括电源系统，所述电源系统与控制系统、恒流单元、光源相连接，所述恒流单元对恒流电路最大电流值进行设置，所述恒流检测模块对光源负载电流反馈信号，所述采样模块对恒流电路输出电流检测以及反馈信号给控制系统，所述恒流单元与多个光源相连接，所述控制系统对恒流单元所流经的实际电流值控制。
优选的，所述控制系统包括MCU、DCDC电源转换模块、显示模块、通信模块，所述MCU对采样模块反馈信号接收处理；
其中DCDC电源转换模块将输入电压转换成3.3V电压，DCDC电源转换模块对MCU、显示模块、通信模块供电，显示模块包括按键控制光源的光亮程度，输出模式的选择，输出功能的切换；通信模块通过RS485模块与上位机进行交互，可以通过PC端软件控制及反馈当前信息给PC，从而使得光源更智能化，通信模块也可采用蓝牙或APP的连接方式，从而使控制更加智能
优选的，所述恒流单元对恒流电路最大电流值进行设置采用以下公式计算：
Imax=(1.24/(5*R1))-(1.24*R2*C2/2*L1)；
其中R1，R2，C2都可以根据实际电流值计算其最大电流值；
Iout=((R5/(R5+(R6//R3)))*3.3/1.24)*Imax，其中R3为光源的电阻，R3的值可通过实际电流值设定，再通过采样模块获取的实际电流值，反馈电路中的电流是否达到恒定状态；
其中采样模块通过光源通路的电流值，将电流值转化成数字量，再与MCU进行通信，有MCU对该电流进行微调整，从而达到电流始终保持在一个微小变化的状态。
优选的，所述光源设置有光源接口，且接口与电源稳定器串联连接，光源内存在最大电流反馈信号，电源稳定器通过这个反馈信号得出当前光源最大电流值，从而限定输出最大电流。
优选的，所述采样模块设置有采样接口，且采样接口为光源通过与采样电阻串联连接，通过流过LED光源的电流采集出来电压，反馈给MCU，MCU根据反馈电压进行电流微调整，从而得到恒定电流。
优选的，所述电源系统输入电压大于光源工作电压，在初始化过程中，优先把EN拉低，在采样模块给出光源最大电流值后再把EN拉高，如为采集到的电压值变化，则按最大电流输出；打开使能后，检流模块会定期采样流向LED光源的电流，根据LED光源的电流变化微调EN的占空比，从而使得LED光源能够维持在一个比较合适的电流范围，从而让LED光源得到更好的保护。
优选的，S1.电源系统与控制系统、恒流单元、光源相连接；
S2.恒流单元对恒流电路最大电流值进行设置；
S3.恒流检测模块对光源负载电流反馈信号；
S4.采样模块对恒流电路输出电流检测以及反馈信号给控制系统；
S5.控制系统对恒流单元所流经的实际电流值控制。
优选的，所述控制系统包括MCU、DCDC电源转换模块、显示模块、通信模块，所述MCU对采样模块反馈信号接收处理。
优选的，所述恒流单元对恒流电路最大电流值进行设置采用以下公式计算：
Imax=(1.24/(5*R1))-(1.24*R2*C2/2*L1)；
Iout=((R5/(R5+(R6//R3)))*3.3/1.24)*Imax，其中R3为光源的电阻。
优选的，所述电源系统输入电压大于光源工作电压。
本发明的有益之处在于：
本发明通过将分离式LED控制器及LED光源的通用性更全面，单个LED控制器可以适配多种LED光源，从而降低使用成本，简化制作流程，使用者无需一种光源的单独设配相对应的光源控制器，该光源于LED控制器为分离式，该光源可以设置不同电压电流值的光源，在一定的范围内可以自由的与LED光源控制器进行搭配，同时能够精准的控制LED光源的电流，使得LED光源的寿命更长，提高用户使用满意度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为实施例的整体结构示意图；
图2为实施例的电路图；
图3为实施例的部分电路放大图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3所示，一种自适应电流恒流源及控制方法，包括电源系统，电源系统与控制系统、恒流单元、光源相连接，恒流单元对恒流电路最大电流值进行设置，恒流检测模块对光源负载电流反馈信号，采样模块对恒流电路输出电流检测以及反馈信号给控制系统，恒流单元与多个光源相连接，控制系统对恒流单元所流经的实际电流值控制。
本实施例中，控制系统包括MCU、DCDC电源转换模块、显示模块、通信模块，MCU对采样模块反馈信号接收处理；
其中DCDC电源转换模块将输入电压转换成3.3V电压，DCDC电源转换模块对MCU、显示模块、通信模块供电，显示模块包括按键控制光源的光亮程度，输出模式的选择，输出功能的切换；
通信模块通过RS485模块与上位机进行交互，可以通过PC端软件控制及反馈当前信息给PC，从而使得光源更智能化，通信模块也可采用蓝牙或APP的连接方式，从而使控制更加智能
本实施例中，恒流单元对恒流电路最大电流值进行设置采用以下公式计算：
Imax=(1.24/(5*R1))-(1.24*R2*C2/2*L1)；
其中R1，R2，C2都可以根据实际电流值计算其最大电流值；
Iout=((R5/(R5+(R6//R3)))*3.3/1.24)*Imax，其中R3为光源的电阻，R3的值可通过实际电流值设定，再通过采样模块获取的实际电流值，反馈电路中的电流是否达到恒定状态；
其中采样模块通过光源通路的电流值，将电流值转化成数字量，再与MCU进行通信，有MCU对该电流进行微调整，从而达到电流始终保持在一个微小变化的状态。
本实施例中，光源设置有光源接口，且接口与电源稳定器串联连接；
其中光源内存在最大电流反馈信号，电源稳定器通过这个反馈信号得出当前光源最大电流值，从而限定输出最大电流。
本实施例中，采样模块设置有采样接口，且采样接口为光源通过与采样电阻串联连接；
其中通过流过LED光源的电流采集出来电压，反馈给MCU，MCU根据反馈电压进行电流微调整，从而得到恒定电流。
本实施例中，电源系统输入电压大于光源工作电压；
其中，在初始化过程中，优先把EN拉低，在采样模块给出光源最大电流值后再把EN拉高，如为采集到的电压值变化，则按最大电流输出；打开使能后，检流模块会定期采样流向LED光源的电流，根据LED光源的电流变化微调EN的占空比，从而使得LED光源能够维持在一个比较合适的电流范围，从而让LED光源得到更好的保护。
本实施例中，S1.电源系统与控制系统、恒流单元、光源相连接；
S2.恒流单元对恒流电路最大电流值进行设置；
S3.恒流检测模块对光源负载电流反馈信号；
S4.采样模块对恒流电路输出电流检测以及反馈信号给控制系统；
S5.控制系统对恒流单元所流经的实际电流值控制。
本实施例中，控制系统包括MCU、DCDC电源转换模块、显示模块、通信模块，MCU对采样模块反馈信号接收处理。
本实施例中，恒流单元对恒流电路最大电流值进行设置采用以下公式计算：
Imax=(1.24/(5*R1))-(1.24*R2*C2/2*L1)；
Iout=((R5/(R5+(R6//R3)))*3.3/1.24)*Imax，其中R3为光源的电阻。
本实施例中，电源系统输入电压大于光源工作电压。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种自适应电流恒流源，其特征在于，包括电源系统，所述电源系统与控制系统、恒流单元、光源相连接，所述恒流单元对恒流电路最大电流值进行设置，所述恒流检测模块对光源负载电流反馈信号，所述采样模块对恒流电路输出电流检测以及反馈信号给控制系统，所述恒流单元与多个光源相连接，所述控制系统对恒流单元所流经的实际电流值控制。
2.根据权利要求1所述的一种自适应电流恒流源，其特征在于：所述控制系统包括MCU、DCDC电源转换模块、显示模块、通信模块，所述MCU对采样模块反馈信号接收处理。
3.根据权利要求1所述的一种自适应电流恒流源，其特征在于：所述恒流单元对恒流电路最大电流值进行设置采用以下公式计算：
Imax=(1.24/(5*R1))-(1.24*R2*C2/2*L1)；
Iout=((R5/(R5+(R6//R3)))*3.3/1.24)*Imax，其中R3为光源的电阻。
4.根据权利要求3所述的一种自适应电流恒流源，其特征在于：所述光源设置有光源接口，且接口与电源稳定器串联连接。
5.根据权利要求3所述的一种自适应电流恒流源，其特征在于：所述采样模块设置有采样接口，且采样接口为光源通过与采样电阻串联连接。
6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的一种自适应电流恒流源，其特征在于：所述电源系统输入电压大于光源工作电压。
7.一种自适应电流恒流源控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.电源系统与控制系统、恒流单元、光源相连接；
S2.恒流单元对恒流电路最大电流值进行设置；
S3.恒流检测模块对光源负载电流反馈信号；
S4.采样模块对恒流电路输出电流检测以及反馈信号给控制系统；
S5.控制系统对恒流单元所流经的实际电流值控制。
8.根据权利要求7所述的一种自适应电流恒流源控制方法，其特征在于：所述控制系统包括MCU、DCDC电源转换模块、显示模块、通信模块，所述MCU对采样模块反馈信号接收处理。
9.根据权利要求7所述的一种自适应电流恒流源控制方法，其特征在于：所述恒流单元对恒流电路最大电流值进行设置采用以下公式计算：
Imax=(1.24/(5*R1))-(1.24*R2*C2/2*L1)；
Iout=((R5/(R5+(R6//R3)))*3.3/1.24)*Imax，其中R3为光源的电阻。
10.根据权利要求7-9任一权利要求所述的一种自适应电流恒流源控制方法，其特征在于：所述电源系统输入电压大于光源工作电压。
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