CN210670681U - 一种基于调频放大的恒定功率输出电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于调频放大的恒定功率输出电路，属于电路技术领域，包括整流滤波模块、充电模块和单片机模块、升压斩波模块，所述的单片机模块包括电源稳压芯片、单片机和差分放大器，所述的升压斩波模块包括升压芯片、电感、电解电容和外置MOS管，所述的整流滤波模块为单片机模块和充电模块提供输入电压，所述的单片机模块为升压斩波模块提供输入电压，单片机通过各个引脚实现调频控制升压芯片实现LED恒功率，通过分压比值电阻实现电压检测，通过差分放大器实现电流检测，本实用新型通过单片机内部集成软件控制BOOST升压芯片、放大器，实现了电路的升压、电流的放大和输出功率的恒定。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路技术领域，尤其涉及一种基于调频放大的恒定功率输出电路。
背景技术
现有的LED驱动电源以恒流源为主，这是由于LED的伏安特性决定的，有利于LED光源稳定工作。由于LED光源没有标准化，不同正向压降值（VF值）、不同正向电流值（IF值）的LED光源组合可谓应有尽有、从而相应需求的LED电源五花八门，这就给LED驱动电源的设计带来很大的困扰，有鉴于此，输出宽电压的恒流源应运而生，比如，输出电流350mA、输出电压10V-36V，这种电源有以下特点：1）输出功率范围很宽；2）输入功率范围很宽；3）通电的瞬间会有过大的电压和电流对光源会有短暂的电流冲击，影响光源寿命。
一定程度上满足了用户的要求，也带出了一些问题，由于输入功率范围很宽，设计电源时所有的设计余量均要求按最大值设计，产品的元器件选择、产品的外形结构选择都不例外，于是在多数应用场合造成极大浪费，或者产品太大无法安装。
因而现有技术还有待改进和提高。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种基于调频放大的恒定功率输出电路，通过单片机内部集成软件控制升压芯片、放大器，实现了电路的升压、电流的放大和输出功率的恒定。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种基于调频放大的恒定功率输出电路，包括整流滤波模块、充电模块和单片机模块、升压斩波模块，所述的整流滤波模块包括整流滤波电路、PSR反激式开关电源，所述的整流滤波电路包括压敏电阻ZNR1、安规电容X1和整流桥，压敏电阻ZNR1和安规电容X1均并联于整流桥交流输入端，PSR反激式开关电源包括开关电源管理芯片U6-HT7333、高频变压器T1-EE16和整流二极管D3-SS210，整流桥输出端连接高频变压器初级绕组，高频变压器辅助绕组连接开关电源管理芯片U1-SF6773V输入端，整流二极管D3-SS210串联设置于高频变压器次级绕组，整流桥正极输出端连接设置有三端电压检测芯片U3-JC7021输入脚，连接线上设置有高压电阻RX6/RX7，三端电压检测芯片U3-JC7021通过高压电阻取样，实现电源欠压转换功能，三端电压检测芯片U3-JC7021输出脚连接开关电源管理芯片U1-SF6773V的电路电压接入脚CC，所述的充电模块包括充电控制电路、电池和端子排JK2/JK3，充电控制电路连接电池，电池连接设置有端子排JK2，其特征在于，所述的单片机模块包括电源稳压芯片U6-HT7333、单片机U2和差分放大器U4-HM8051，所述的升压斩波模块包括升压芯片U5-HM6289、电感L3、电解电容E6/E7和外置MOS管Q16-AP40T10GH，所述的整流滤波模块为充电模块的电池提供充电电压，所述的电池为电源稳压芯片输入电压，电源稳压芯片输出端连接单片机电压输入端，所述的单片机模块为升压斩波模块提供输入电压。
进一步的，所述的单片机U2为PIC16F1503单片机。
进一步的，所述的单片机U2- PIC16F1503的十一引脚PWM为脉冲宽度变调脚，脉冲宽度变调脚连接控制升压芯片U5-HM6289输入限流检测脚CS。
进一步的，所述的单片机U2- PIC16F1503的八引脚HV_V0为LED输出电压检测脚，八引脚连接设置有分压电阻R37和分压电阻R39，两个分压电阻串联，八引脚连接于两个分压电阻之间，八引脚串联有电阻R40，分压电阻R39接地端和电阻R40接八引脚一端并联有电容C13。
进一步的，所述的单片机U2- PIC16F1503的十引脚HV_I0为LED电流检测脚，十引脚连接设置有分压电阻R15和分压电阻R29，两个分压电阻串联连接至所述的差分放大器U4-HM8051的输出端，十引脚HV_I0接入两个分压电阻之间，分压电阻R29接地端和十引脚并联有电容C20。
进一步的，所述的差分放大器U4-HM8051电压输入端连接端子排JK2第六引脚LED(-)，差分放大器U4-HM8051电压输入端并联有电压反馈电阻R24和电压反馈电阻R25。
进一步的，所述的单片机U2- PIC16F1503的四引脚VCC_DET连接设置有上电检测电路，上电检测电路第一电压端VA接入所述的PSR反激开关电源的整流二极管D3正极，第二电压端VDD接入电源稳压芯片电压输出端VDD，上电检测电路设置有三极管Q10，三极管Q10集电极连接第二电压端VDD，并分接于单片机四引脚VCC_DET，三极管Q10基极连接上电检测电路第一电压端VA，三极管Q10发射极接地，上电后，三极管Q10导通。四引脚VCC_DET为低电平，单片机U2- PIC16F1503检测为上电。
进一步的，所述的单片机U2- PIC16F1503的九引脚Bat_DET连接设置有电池电压检测电路，电池电压检测电路的电池电压端BATT接入充电模块，电池电压端BATT串联设置有分压电阻R32和分压电阻R33，分压电阻R33并联有电容C16连接单片机U2- PIC16F1503的九引脚Bat_DET，跟充电控制电路相结合，电池电压达到饱和电压，九引脚CHARGE_DET输出高电平，控制MOS管Q3关断。
进一步的，所述的单片机U2- PIC16F1503二引脚TEST和七引脚VB_EN连接设置有测试开关电路，测试开关电路电源端BATT_V和指示灯接入端VIOLET(+)分别接入端子排JK2的二引脚BATT_V和三引脚WIOLET(+)，端子排JK2短接WHT/BLK、WHT/BLK，七引脚VB_EN输出高电平。三极管Q5/Q4导通，VIOLET+连接指示灯+，指示灯亮，按TEST时，指示灯灭。
本实用新型有益效果
本实用新型提供一种基于调频放大的恒定功率输出电路，输入交流电通过整流滤波供开关电源管理芯片高压启动，高频变压器、整流二极管组成PSR反激式开关电源，输出恒流、恒压。电压检测芯片通过高压电阻取样，实现电源欠压转换功能，单片机通过调频（约15KHZ~30KHZ）固定脉宽控制升压芯片输入限流检测脚实现LED功率的恒定和电路的升压，通过控制差分放大器实现电流的放大。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1本实用新型整流滤波模块电路示意图；
图2本实用新型充电控制电路示意图；
图3本实用新型单片机示意图（包括编程器和电源稳压芯片）；
图4本实用新型升压斩波模块电路示意图；
图5本实用新型差分放大器电路示意图；
图6本实用新型检测电路示意图（从左至右依次为单片机上电检测电路、电池电压检测电路和测试开关电路）。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，因此，说明书的阐述仅仅是为了说明的目的，因此，本文中实用新型构思的实践并不唯一限于本文描述的示例实施例和附图中的举例说明，此外附图并不是限制。
如图1-6所示
实施例1
一种基于调频放大的恒定功率输出电路，包括整流滤波模块、充电模块和单片机模块、升压斩波模块，所述的整流滤波模块包括整流滤波电路、PSR反激式开关电源，所述的整流滤波电路包括压敏电阻ZNR1、安规电容X1和整流桥，压敏电阻ZNR1和安规电容X1均并联于整流桥交流输入端，PSR反激式开关电源包括开关电源管理芯片U6-HT7333、高频变压器T1-EE16和整流二极管D3-SS210，整流桥输出端连接高频变压器初级绕组，高频变压器辅助绕组连接开关电源管理芯片U1-SF6773V输入端，整流二极管D3-SS210串联设置于高频变压器次级绕组，整流桥正极输出端连接设置有三端电压检测芯片U3-JC7021输入脚，连接线上设置有高压电阻RX6/RX7，三端电压检测芯片U3-JC7021通过高压电阻取样，实现电源欠压转换功能，三端电压检测芯片U3-JC7021输出脚连接开关电源管理芯片U1-SF6773V的电路电压接入脚CC，所述的充电模块包括充电控制电路、电池和端子排JK2/JK3，充电控制电路连接电池，电池连接设置有端子排JK2，所述的单片机模块包括电源稳压芯片U6-HT7333、单片机U2和差分放大器U4-HM8051，所述的升压斩波模块包括升压芯片U5-HM6289、电感L3、电解电容E6/E7和外置MOS管Q16-AP40T10GH，所述的整流滤波模块为充电模块提供充电电压，所述的充电模块为电源稳压芯片输入电压，输出VDD3.3V给单片机U2，所述的单片机模块为升压斩波模块提供输入电压。
单片机U2为PIC16F1503单片机。
单片机U2- PIC16F1503的十一引脚PWM为脉冲宽度变调脚，脉冲宽度变调脚连接控制升压芯片U5-HM6289输入限流检测脚CS。
单片机U2- PIC16F1503的八引脚HV_V0为LED输出电压检测脚，八引脚连接设置有分压电阻R37和分压电阻R39，两个分压电阻串联，八引脚连接于两个分压电阻之间，八引脚串联有电阻R40，分压电阻R39接地端和电阻R40接八引脚一端并联有电容C13。
单片机U2- PIC16F1503的十引脚HV_I0为LED电流检测脚，十引脚连接设置有分压电阻R15和分压电阻R29，两个分压电阻串联连接至所述的差分放大器U4-HM8051的输出端，十引脚HV_I0接入两个分压电阻之间，分压电阻R29接地端和十引脚并联有电容C20。
差分放大器U4-HM8051电压输入端连接端子排JK2第六引脚LED(-)，差分放大器U4-HM8051电压输入端并联有电压反馈电阻R24和电压反馈电阻R25。
单片机U2- PIC16F1503的四引脚VCC_DET连接设置有上电检测电路，上电检测电路第一电压端VA接入所述的PSR反激开关电源的整流二极管D3正极，第二电压端VDD接入电源稳压芯片电压输出端VDD，上电检测电路设置有三极管Q10，三极管Q10集电极连接第二电压端VDD，并分接于单片机四引脚VCC_DET，三极管Q10基极连接上电检测电路第一电压端VA，三极管Q10发射极接地，上电后，三极管Q10导通。四引脚VCC_DET为低电平，单片机U2-PIC16F1503检测为上电。
单片机U2- PIC16F1503的九引脚Bat_DET连接设置有电池电压检测电路，电池电压检测电路的电池电压端BATT连接至充电模块的保险丝F2前端，电池电压端BATT串联设置有分压电阻R32和分压电阻R33，分压电阻R33并联有电容C16连接单片机U2- PIC16F1503的九引脚Bat_DET，跟充电控制电路相结合，电池电压达到饱和电压，九引脚CHARGE_DET输出高电平，控制MOS管Q3关断。
单片机U2- PIC16F1503二引脚TEST和七引脚VB_EN连接设置有测试开关电路，测试开关电路电源端BATT_V和指示灯接入端VIOLET(+)分别接入端子排JK2的二引脚BATT_V和三引脚WIOLET(+)，端子排JK2短接WHT/BLK、WHT/BLK，七引脚VB_EN输出高电平。三极管Q5/Q4导通，VIOLET+连接指示灯+，指示灯亮，按TEST时，指示灯灭。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本实用新型中所未详细描述的技术特征，均可以通过任一现有技术实现。
Claims (9)
1.一种基于调频放大的恒定功率输出电路，包括整流滤波模块、充电模块和单片机模块、升压斩波模块，所述的整流滤波模块包括整流滤波电路、PSR反激式开关电源，所述的整流滤波电路包括压敏电阻、安规电容和整流桥，压敏电阻和安规电容均并联于整流桥交流输入端，PSR反激式开关电源包括开关电源管理芯片、高频变压器和整流二极管，整流桥输出端连接高频变压器初级绕组，高频变压器辅助绕组连接开关电源管理芯片输入端，整流二极管串联设置于高频变压器次级绕组，整流桥正极输出端连接设置有三端电压检测芯片连接至开关电源管理芯片的电路电压接入脚，所述的充电模块包括充电控制电路、电池和端子排，充电控制电路连接电池，电池连接设置有端子排，其特征在于，所述的单片机模块包括电源稳压芯片、单片机和差分放大器，所述的升压斩波模块包括升压芯片、电感、电解电容和外置MOS管，所述的整流滤波模块为充电模块的电池提供充电电压，所述的电池为电源稳压芯片输入电压，电源稳压芯片输出端连接单片机电压输入端，所述的单片机模块为升压斩波模块提供输入电压。
2.根据权利要求1所述的一种基于调频放大的恒定功率输出电路，其特征在于，所述的单片机为PIC16F1503单片机。
3.根据权利要求1所述的一种基于调频放大的恒定功率输出电路，其特征在于，所述的单片机的十一引脚为脉冲宽度变调脚，脉冲宽度变调脚连接控制升压芯片输入限流检测脚。
4.根据权利要求1所述的一种基于调频放大的恒定功率输出电路，其特征在于，所述的单片机的八引脚为LED输出电压检测脚，八引脚连接设置有两个分压电阻，两个分压电阻串联，八引脚连接于两个分压电阻之间，八引脚串联有一个额外电阻，第二个分压电阻接地端和电阻接八引脚一端并联有一个电容。
5.根据权利要求1所述的一种基于调频放大的恒定功率输出电路，其特征在于，所述的单片机的十引脚为LED电流检测脚，十引脚连接设置有两个分压电阻，两个分压电阻串联连接至所述的差分放大器的输出端，十引脚接入两个分压电阻之间，第二个分压电阻接地端和十引脚并联有一个电容。
6.根据权利要求1所述的一种基于调频放大的恒定功率输出电路，其特征在于，所述的差分放大器电压输入端连接端子排第六引脚，差分放大器电压输入端并联有两个电压反馈电阻。
7.根据权利要求1所述的一种基于调频放大的恒定功率输出电路，其特征在于，所述的单片机的四引脚连接设置有上电检测电路，上电检测电路第一电压端接入所述的PSR反激开关电源的整流二极管正极，第二电压端接入电源稳压芯片电压输出端，上电检测电路设置有三极管，三极管集电极连接第二电压端，并分接于单片机四引脚，三极管基极连接上电检测电路第一电压端，三极管发射极接地。
8.根据权利要求1所述的一种基于调频放大的恒定功率输出电路，其特征在于，所述的单片机的九引脚连接设置有电池电压检测电路，电池电压检测电路的电池电压端接入充电模块，电池电压端串联设置有两个分压电阻，第二个分压电阻并联有一个电容连接单片机的九引脚。
9.根据权利要求1所述的一种基于调频放大的恒定功率输出电路，其特征在于，所述的单片机二引脚和七引脚连接设置有测试开关电路，测试开关电路电源端和指示灯接入端分别接入端子排的二引脚和三引脚。
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| CN201921450192.0U CN210670681U (zh) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | 一种基于调频放大的恒定功率输出电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113706740A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-26 | 深圳市奥赛克科技有限公司 | 一种带控制电路的行车记录仪 |
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2019
- 2019-09-03 CN CN201921450192.0U patent/CN210670681U/zh active Active
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