CN214046071U

CN214046071U - 一种大功率恒流控制器

Info

Publication number: CN214046071U
Application number: CN202023141729.0U
Authority: CN
Inventors: 杜连林
Original assignee: Shenzhen Jingqing Photoelectric Co ltd
Current assignee: Shenzhen Jingqing Photoelectric Co ltd
Priority date: 2020-12-24
Filing date: 2020-12-24
Publication date: 2021-08-24
Anticipated expiration: 2030-12-24

Abstract

本实用新型公开了一种大功率恒流控制器，包括PWM脉冲宽度调节模块、恒流电路控制模块、高低电平触发切换模块和电源模块，所述电源模块分别连接PWM脉冲宽度调节模块、恒流电路控制模块和高低电平触发切换模块，PWM脉冲宽度调节模块还连接恒流电路控制模块，本实用新型的有益效果是：1、能够驱动大功率的光源，光源的亮度非常稳定。2、PCB外观检测机配合控制器使用，在线扫描相机下拍照非常清晰，能够快速检测PCB的不良品，提高了客户的经济效益。

Description

一种大功率恒流控制器

技术领域

本实用新型涉及电气控制技术领域，具体是一种大功率恒流控制器。

背景技术

在现今工业自动化成为全球的时代焦点情形下，在机器视觉领域，大功率高稳定性的光源控制器成为了有力的竞争产品。目前市场上的光源控制器功率小，不能适用于大功率的光源，PCB外观检测机运用的高速度的线扫描相机。要求光源的输出大功率高稳定性。针对此光源开发了一款单通道最大输出电流24V/12.5A，输出300W的大功率光源控制器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大功率恒流控制器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种大功率恒流控制器，包括PWM脉冲宽度调节模块、恒流电路控制模块、高低电平触发切换模块和电源模块，所述电源模块分别连接PWM脉冲宽度调节模块、恒流电路控制模块和高低电平触发切换模块，PWM脉冲宽度调节模块还连接恒流电路控制模块。

作为本实用新型的进一步方案：所述电源模块包括DC24V转5V电源模块和DC24V转10V电源模块，DC24V转5V电源模块包括芯片U7、二极管D7和电感L2，芯片U7的脚1连接电容C9和24V电源，芯片U7的脚3连接芯片U7的脚5、电容C9的另一端、二极管D7的阳极、电容C7、电容C8、二极管D的阴极和地，芯片U7的脚2连接电感L2和二极管D7的阴极，电感L2的另一端连接电容C7的另一端、电容C8、电阻R19、芯片U7的脚4并输出5V电压，电阻R19的另一端连接二极管D的阳极，芯片U7的型号为LM2576S-5，DC24V转10V电源模块包括7810芯片U8和与之连接的电容C13。

作为本实用新型的进一步方案：所述高低电平触发切换模块包括芯片U6、光耦U3、光耦U4、光耦U5和光耦U11，光耦U3内部发光二极管正极通过电阻R25连接接口P4的脚8，光耦U3内部发光二极管负极连接接口P4的脚7，光耦U3内部光敏三极管的集电极连接电阻R25和芯片U6的脚1，光耦U3内部光敏三极管的发射极接地，光耦U4内部发光二极管正极通过电阻R29连接接口P4的脚6，光耦U4内部发光二极管负极连接接口P4的脚5，光耦U4内部光敏三极管的集电极连接电阻R30和芯片U6的脚5，光耦U4内部光敏三极管的发射极接地，光耦U5内部发光二极管正极通过电阻R31连接接口P4的脚4，光耦U5内部发光二极管负极连接接口P4的脚4，光耦U5内部光敏三极管的集电极连接电阻R32和芯片U6的脚9，光耦U5内部光敏三极管的发射极接地，光耦U11内部发光二极管正极通过电阻R33连接接口P4的脚2，光耦U11内部发光二极管负极连接接口P4的脚1，光耦U11内部光敏三极管的集电极连接电阻R34和芯片U6的脚12，光耦U11内部光敏三极管的发射极接地,芯片U6采用集成CMOS逻辑芯片SN74LS266。

作为本实用新型的进一步方案：所述PWM脉冲宽度调节模块包括芯片U2、二极管D5和二极管D6，芯片U2的脚5连接电阻R11和电容C3，电阻R11的另一端连接芯片U2的脚7，芯片U2的脚6连接电阻R10，电容C3的另一端连接电阻R10的另一端、电容C4和地，电容C4的另一端连接芯片U2的脚8，芯片U2的脚13连接芯片U2的脚15和电容C6，电容C6的另一端接地，芯片U2的脚14连接电阻R13和二极管D5的阳极，二极管D5的阴极连接电阻R13的另一端、二极管D6的阴极和PWM信号，二极管D6的阳极连接电阻R14的另一端和芯片U2的脚11，芯片U2的脚9连接电容C5和电位器RR1的滑动端，电位器RR1的一个固定端连接芯片U2的脚16，电位器RR1的另一个固定端接地，芯片U2的型号为SG3525。

作为本实用新型的进一步方案：所述恒流电路控制模块包括芯片U1和MOS管Q1，芯片U1的脚3连接电阻R1和电容C1，电阻R1的另一端连接电容C2、二极管D1的阴极、二极管D2的阴极、二极管D3的阴极、二极管D4的阴极和接口P1，二极管D1的阳极连接二极管D2的阳极、二极管D3的阳极、二极管D4的阳极、电感L1和MOS管Q1的漏极，MOS管Q1的栅极通过电阻R3连接芯片U1的脚6，电容C2的另一端连接芯片U1的脚2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9，芯片U1的脚1连接MOS管Q1的源极、电阻R5的另一端、电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、电阻R8的另一端和电阻R9的另一端，芯片U1的脚5连接PWM信号，芯片U1的型号为H5119L。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、能够驱动大功率的光源，光源的亮度非常稳定。2、PCB外观检测机配合控制器使用，在线扫描相机下拍照非常清晰，能够快速检测PCB的不良品，提高了客户的经济效益。

附图说明

图1是PWM脉冲宽度调节模块电路图。

图2是恒流电路控制模块电路图。

图3是高低电平触发切换模块电路图。

图4是电源模块电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，实施例1：本实用新型实施例中，一种大功率恒流控制器，包括PWM脉冲宽度调节模块、恒流电路控制模块、高低电平触发切换模块和电源模块，所述电源模块分别连接PWM脉冲宽度调节模块、恒流电路控制模块和高低电平触发切换模块，PWM脉冲宽度调节模块还连接恒流电路控制模块。

PWM脉冲宽度调节模块采用SG3525型PWM芯片，SG3525芯片是PWM脉冲宽度调制专用芯片，芯片内振荡器工作频率宽 100Hz～400kHz。具有振荡器外部同步功能，通过改变芯片6脚所接的电阻R10电阻值和芯片5脚所接的电容C3的电容值可以改变芯片的震荡频率，振荡器的输出分为两路，一路以时钟脉冲形式送至双稳态触发器及两个或非门；另

一路以锯齿波形式送至比较器的同相输入端，比较器的反向输入端接误差放大器的输出，误差放大器的输出与锯齿波电压在比较器中进行比较，输出一个随误差放大器输出电压高低而改变宽度的方波脉冲，再将此方波脉冲送到或非门的一个输入端。或非门的另两个输入端分别为双稳态触发器和振荡器锯齿波。双稳态触发器的两个输出互补，交替输出高低电平，将 PWM 脉冲送至二极管 D5和D6，锯齿波的作用是加入死区时间，保证D5及 D6 不同时导通。最后，D5 及 D6 分别输出相位相差为 180°的 PWM 波,再通过将D5和D6输出的PWM整合在一起，输出一个平稳的PWM信号，通过调整电位器RR1的电阻值可以改变输出的空占比，占空比可以有0%-100%无级别可调，从而驱动恒流模块的恒流芯片H5119L。

恒流电路控制模块使用LED专用恒流芯片H5119L，通过改变取样电阻R5-R9的阻值，可以调整恒流输出电流的大小，目前使用5个0.2Ω1%精度1206封装的取样电阻并联后的电阻值：R=0.2/5=0.04Ω，使用多个电阻的目的是增加电阻的功率。由于H5119L内部放大比较器的比较电压为200mv即0.2V，那么输出电流I=0.2/0.04=5A，这样实现单个H5119L电路模块的5A大电流恒流，将多个H5119L电路模块共阳并联起来，可以实现电流相加，例如第一个H5119L电路模块的最大电流5A加第二个H5119L电路模块的最大电流5A，这样可以实现10A恒流电路输出。负载LED与电感串联，然后再与二极管并联，构成续流电路，当没有脉冲信号的时候，由于电感两端的电流不能突变，电流通过续流二极管SS56的正极流向LED的正极

再通过LED的负极使LED电路待下一个PWM信号到来。使LED持续均匀亮起来。

高低电平触发切换模块采用集成CMOS逻辑芯片SN74LS266。当光耦PC817的输入端没有接24V触发信号时，PC817输出端上拉为5V高电平接入SN74LS266的A端为高电平，如果此时SN74LS266的B端拨动到5V，那么输出OUT为高电平H，将这个高电平接入到SG3525的第10引脚闭锁控制，当受到高于2.0V以上电压时，停止输出PWM信号。

当PC817的输入端接24V触发信号时，PC817输出端为0V低电平L，接入SN74LS266的A端为低电平L，这个时候如果SN74LS266的B端为5V高电平H，那块OUPUT输出低电平L,这样PWM正常输出，为高电平触发。

因为，PC817的有24V输入时,光耦内部A为低电平L，没有24V输入是A为高电平H,所有通过切换B的电平高低，和PCB817电平可以使用高电平和低电平触发切换。

电路工作原理如下：插上220V交流电，打开开关，内置的开关电源将220V转为24V直流电为PCB板提供电源，首先将24V直流电提个给7810降压到10V直流电为SG3525 PWM脉冲信号模块提供电源，当调整电位器的时候，可以改变输出PWM脉冲信号的占空比，由于H5119L内部有稳压管通过2K电阻串联到24V可以直接降压到5.2V为H5119L提供电源，这个PWM信号是通过SG3525的11和14引脚合并输出输入的稳定PWM脉冲信号，将这个PWM脉冲信号接入到H5119L恒流芯片的第5引脚（PWM输入控制引脚），然后通过H5119L内部处理再从第6引脚（GATE）输出PWM信号驱动场效应管（NMOS管），场效应管导通，LED灯亮起，通过改变PWM的占空比控制LED的亮度。外部触发模块中的SN74LS226的OUT引脚接到SG3525第10引脚，当第10引脚收到高电平（大于2.2V）会是SG3525停止输出PWM脉冲信号，当第10引脚收到低电平（0V）会是SG3525正常输出PWM脉冲信号，通过触发光耦和SN74LS226的1B引脚区改变OUT输出高电平或者低电平，实现外部触发功能。

实施例2：在实施例1的基础上，电源模块包括DC24V转5V电源模块和DC24V转10V电源模块。DC24V转5V电源模块采用LM2576S-5稳压降压芯片。DC24V转10V电源模块使用7810降压稳压芯片。使用LM2576S-5稳压降压芯片使24V直流电转5V直流电提供电源给逻辑IC：SN74LS266，使用7810降压稳压芯片输出稳定的10V直流电PWM脉冲宽度调节芯片SG3525提供电源,使其输出的PWM最高占空比的时候输出的平均电压为7.5V高效驱动 NMOS管，有效降低NMOS发热，提高NMOS管使用寿命。

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。

Claims

1.一种大功率恒流控制器，包括PWM脉冲宽度调节模块、恒流电路控制模块、高低电平触发切换模块和电源模块，其特征在于，所述电源模块分别连接PWM脉冲宽度调节模块、恒流电路控制模块和高低电平触发切换模块，PWM脉冲宽度调节模块还连接恒流电路控制模块。

2.根据权利要求1所述的一种大功率恒流控制器，其特征在于，所述电源模块包括DC24V转5V电源模块和DC24V转10V电源模块，DC24V转5V电源模块包括芯片U7、二极管D7和电感L2，芯片U7的脚1连接电容C9和24V电源，芯片U7的脚3连接芯片U7的脚5、电容C9的另一端、二极管D7的阳极、电容C7、电容C8、二极管D的阴极和地，芯片U7的脚2连接电感L2和二极管D7的阴极，电感L2的另一端连接电容C7的另一端、电容C8、电阻R19、芯片U7的脚4并输出5V电压，电阻R19的另一端连接二极管D的阳极，芯片U7的型号为LM2576S-5，DC24V转10V电源模块包括7810芯片U8和与之连接的电容C13。

3.根据权利要求1所述的一种大功率恒流控制器，其特征在于，所述高低电平触发切换模块包括芯片U6、光耦U3、光耦U4、光耦U5和光耦U11，光耦U3内部发光二极管正极通过电阻R25连接接口P4的脚8，光耦U3内部发光二极管负极连接接口P4的脚7，光耦U3内部光敏三极管的集电极连接电阻R25和芯片U6的脚1，光耦U3内部光敏三极管的发射极接地，光耦U4内部发光二极管正极通过电阻R29连接接口P4的脚6，光耦U4内部发光二极管负极连接接口P4的脚5，光耦U4内部光敏三极管的集电极连接电阻R30和芯片U6的脚5，光耦U4内部光敏三极管的发射极接地，光耦U5内部发光二极管正极通过电阻R31连接接口P4的脚4，光耦U5内部发光二极管负极连接接口P4的脚4，光耦U5内部光敏三极管的集电极连接电阻R32和芯片U6的脚9，光耦U5内部光敏三极管的发射极接地，光耦U11内部发光二极管正极通过电阻R33连接接口P4的脚2，光耦U11内部发光二极管负极连接接口P4的脚1，光耦U11内部光敏三极管的集电极连接电阻R34和芯片U6的脚12，光耦U11内部光敏三极管的发射极接地,芯片U6采用集成CMOS逻辑芯片SN74LS266。

4.根据权利要求1所述的一种大功率恒流控制器，其特征在于，所述PWM脉冲宽度调节模块包括芯片U2、二极管D5和二极管D6，芯片U2的脚5连接电阻R11和电容C3，电阻R11的另一端连接芯片U2的脚7，芯片U2的脚6连接电阻R10，电容C3的另一端连接电阻R10的另一端、电容C4和地，电容C4的另一端连接芯片U2的脚8，芯片U2的脚13连接芯片U2的脚15和电容C6，电容C6的另一端接地，芯片U2的脚14连接电阻R13和二极管D5的阳极，二极管D5的阴极连接电阻R13的另一端、二极管D6的阴极和PWM信号，二极管D6的阳极连接电阻R14的另一端和芯片U2的脚11，芯片U2的脚9连接电容C5和电位器RR1的滑动端，电位器RR1的一个固定端连接芯片U2的脚16，电位器RR1的另一个固定端接地，芯片U2的型号为SG3525。

5.根据权利要求4所述的一种大功率恒流控制器，其特征在于，所述恒流电路控制模块包括芯片U1和MOS管Q1，芯片U1的脚3连接电阻R1和电容C1，电阻R1的另一端连接电容C2、二极管D1的阴极、二极管D2的阴极、二极管D3的阴极、二极管D4的阴极和接口P1，二极管D1的阳极连接二极管D2的阳极、二极管D3的阳极、二极管D4的阳极、电感L1和MOS管Q1的漏极，MOS管Q1的栅极通过电阻R3连接芯片U1的脚6，电容C2的另一端连接芯片U1的脚2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9，芯片U1的脚1连接MOS管Q1的源极、电阻R5的另一端、电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、电阻R8的另一端和电阻R9的另一端，芯片U1的脚5连接PWM信号，芯片U1的型号为H5119L。