技术领域
[0001] 本实用新型涉及
电子产品领域，尤其是一种LED恒功率调控电路。
背景技术
[0002] 美容仪、果蔬栽培照明设备等电子产品需要发出特定
波长、特定功率的光，因此需要
LED灯板处于恒流恒功率的工作状态，一般的简单控制电路是给灯板进行恒压供电，同时采用改变限流
电阻调节LED灯板工作
电流的方式来实现的，但当需要较多档的光强度输出时，所需要的限流电阻支路过多，而且由于LED压降值个体存在较大偏差，
串联的LED数量越大，压降差异越大，还会导致灯板的工作电流及输出功率产生明显变化，影响电子产品的使用效果。实用新型内容
[0003] 本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的是提供一种结构简单，功率调节方便且不受LED压降个体差异及供电
电压影响的一种LED恒功率调控电路。
[0004] 本实用新型所采用的技术方案是：
[0005] 本实用新型提供一种LED恒功率调控电路，包括供电电源、主控模
块、运算放大模块、电流调整模块、
采样模块和LED灯组，所述主控模块用于输出不同的基准电压，所述主控模块的输出端和所述采样模块的输出端分别连接所述运算放大模块的输入端，所述运算放大模块的输出端连接所述电流调整电路的输入端，所述采样模块的输入端连接所述电流调整模块的输出端，所述电流调整模块与所述LED灯组的负极连接，所述LED灯组的正极与所述供电电源的正极连接。
[0006] 进一步地，所述运算放大模块包括
运算放大器，所述
运算放大器的同相输入端连接所述主控模块的输出端，所述运算放大器的
反相输入端连接所述采样模块的输出端，所述运算放大器的输出端连接所述电流调整模块的输入端。
[0007] 进一步地，所述电流调整模块包括第一
三极管、第一电阻和第三电阻，所述第一三极管的基极连接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接所述运算放大器的输出端，所述第一三极管的集
电极连接所述LED灯组的负极，所述第一三极管的发射极连接所述采样模块的输入端，所述第一电阻的一端连接所述第一三极管的集电极，所述第一电阻的另一端连接所述第一三极管的发射极。
[0008] 进一步地，所述采样模块包括第二电阻和第四电阻，所述第二电阻的一端连接所述第一三极管的发射极，所述第二电阻的另一端接地，所述第四电阻的一端连接所述第一三极管的发射极，所述第四电阻的另一端连接所述运算放大模块的反相输入端。
[0009] 进一步地，所述采样模块还包括第一电容，所述第一电容与所述第四电阻并联。
[0010] 进一步地，还包括基准电压模块，所述基准电压模块的输入端连接所述主控模块的输出端，所述基准电压模块的输出端连接所述运算放大模块的输入端，所述基准电压模块包括第五电阻、第六电阻和第三电容，所述第五电阻的一端连接所述主控模块的输出端，所述第五电阻的另一端连接所述运算放大器的同相输入端，所述第六电阻的一端连接所述运算放大器的同相输入端，所述第六电阻的另一端接地，所述第三电容与所述第六电阻并联。
[0011] 进一步地，还包括稳压模块，所述稳压模块的输出端连接所述运算放大器的电源输入端，用于为所述运算放大模块提供工作电压。
[0012] 进一步地，所述运算放大器型号为BU7242或LM358。
[0013] 进一步地，所述主控模块包括带有DAC电平输出功能的
单片机。
[0014] 本实用新型的有益效果是：
[0015] 本实用新型通过主控模块输出不同的基准电压，通过控制运算放大模块和电流调节模块为LED灯组提供多种恒定电流，无需通过多路限流电路来调控电流，具有电路简单、功率调节方便、可调档位众多、不受LED压降个体差异及供电电压影响的优点。
附图说明
[0016] 图1是本实用新型一种LED恒功率调控电路一具体
实施例的结构示意图；
[0017] 图2是本实用新型一种LED恒功率调控电路又具体实施例的电路图
[0018] 图3是本实用新型一种LED恒功率调控电路一具体实施例的电路图。
具体实施方式
[0019] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本
申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0020] 如图1所示，图1为本实用一种LED恒功率调控电路一具体实施例的结构示意图，包括供电电源，其特征在于，包括：主控模块、运算放大模块、电流调整模块、采样模块和LED灯组，所述主控模块用于输出不同的基准电压，所述主控模块的输出端和所述采样模块的输出端分别连接所述运算放大模块的输入端，所述运算放大模块的输出端连接所述电流调整电路的输入端，所述采样模块的输入端连接所述电流调整模块的输出端，所述电流调整模块与所述LED灯组的负极连接，所述LED灯组的正极与所述供电电源的正极连接。
[0021] 主控模块输出不同的基准电压，采样模块对电流调整模块的输出电流进行采样，运算放大模块控制电流调整模块的输出端电流，当主控模块的
输出电压和采样模块的采样电压进行比较，当两者相等时，所LED恒功率调控电路进入正常工作状态，此时LED灯组的工作电流为所述电流调整模块的输出电流，与供电电源的输出电压无关，当要调整LED灯组的电流及输出功率时，只需要调整主控模块输出电压。
[0022] 图2所示，图2为本实用新型另一种实施例的结构原理图，还包括稳压模块和基准电压模块，所述稳压模块的输出端连接所述运算放大模块的输入端，所述稳压模块为所述运算放大模块提供工作电压，所述基准电压模块的输入端连接所述主控模块的输出端，所述基准电压模块的输出端连接所述运算放大模块的输入端，起到分压的作用，[0023] 如图3所示，图3为本实用新型一种LED恒功率调控电路一具体实施例的电路图，包括LED灯组，所述主控模块为带有DAC电平输出功能的单片机，所述单片机的DAC端口输出基准电压V_REF，所述运算放大模块包括运算放大器U1，所述电流调整模块包括第一三极管Q1、第一电阻R1和第三电阻，所述采样模块包括第二电阻R2、第四电阻R4和第一电容C1，LED灯组包括LED1～LED8八个LED灯珠，LED灯组的正极连接电源VDD，LED灯组的负极连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接地，第一三极管Q1的集电极连接第一电阻和LED灯组负极的中间
节点，第一三极管Q1的发射极连接第一电阻R1和第二电阻R2的中间节点，第一三极管Q1的基极连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端连接运算放大器U1的输出端，运算放大器U1由VCC供电，第二电容C2的一端连接电源VCC，第二电容C2的另一端接地，运算放大器的同相输入端连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接单片机DAC的输出端，运算放大器U1的反相输入端连接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端连接与第一电阻R1和第二电阻R2的中间节点连接，第一电容C1与第四电阻R4并联，第三电容C3的一端与运算放大器U1的同相输入端连接，第三电容C3的另一端接地，第六电阻与第三电容并联。
[0024] 当LED灯组处于全亮工作状态时，可通过调节LED灯组的工作电流从而起到调节LED灯组的输出功率，具体原理为：单片机的DAC端口输出预设值的直流电压V_REF经第五电阻R5及第六电阻R6分压后作为基准电压输入到运算放大器U1的同相输入端口，初始时第一三级管Q1未导通，因此第二电阻R2两端的电压为电源VDD经LED灯组、第一电阻R1、第二电阻R2、接地节点支路上第二电阻R2的分压，由于第二电阻的阻值远小于第一电阻，所以第二电阻两端的电压很小，经过第四电阻R4反馈到运算放大器U1的反相输入端，此时，运算放大器U1的同相输入端的电压大于反相输入端的电压，运算放大器U1的输出端输出高电平，第一三级管Q1导通。第一三极管Q1导通后，由于第一电阻R1阻值很大，可近似认为第一三极管Q1将第一电阻R1
短路，因此第二电阻R2两端的电流增大，第二电阻R2两端的电压增大，第一运算放大器U1的反相输入端的电压增大，当运算放大器U1的同相输入端电压与反相输入端的电压几乎相等时，达到一种动态平衡，此时运算放大器U1输出端的电压值为定值，第一三极管处于放大工作区间，由于第一三极管Q1输出的基极电流很小(最大仅为2～3mA)，与LED灯组的工作电流相比可以近似忽略不计，所以LED灯组的工作电流≈第二电阻R2两端电压(即运算放大器U1反相输入电压)÷R2≈第一运算放大器U1的同相输入电压÷R2≈(单片机输出的V_REF电压×R6)÷(R5+R6)÷R2。
[0025] 因此，通过调节单片机的DAC输出电压V_REF的大小或者第二电阻R2阻值的大小，即可调节LED灯组的工作电流和输出功率。
[0026] 当LED灯组处于待机模式时，LED灯组需要发暗亮光(表示处于LED光输出工作模式)以免过于刺激眼睛，此时单片机DAC口输出的V_REF为0V，因此运算放大器U1同相输入端的输入电压为0V。由于供电VDD经LED灯组、第一电阻R1、第二电阻R2到地，第二电阻R2两端存在有电压降，经第四电阻R4、第一电容C1反馈到运算放大器U1的反相输入端，使运算放大器U1第6脚反相输入端电压高于同相输入端的0V电压，运算放大器U1的输出端输出0V低电平，第一三极管Q1管截止，LED灯组的待机电流＝(VDD-LED灯组压降)÷(R1+R2)，因为第二电阻R2远远小于第一电阻R1，所以LED灯组的待机电流及
亮度由第一电阻R1决定，第一电阻R1越大，LED灯组的待机发
光亮度就越暗，具体视用户要求而定。
[0027] 具体的，运算放大器U1可以选择型号为BU7242或LM358运算放大器，单片机可以选PIC16F1937等带DAC输出功能的型号。对于LED组供电电源VDD＝20V、红光LED灯组为8组、运算放大器U1供电电压VCC＝3V的应用场合，第一三极管Q1可选择型号为A42或2N5551等耐电流200mA、功率0.35W、耐压50V以上的NPN三极管，第一电阻R1可选100K～120K欧姆，以保证待机暗亮模式时(此时第一三极管Q1截止)LED灯组发光亮度对眼睛不刺眼。由于单片机DAC存在每个相邻D/A值所对应的输出电压之间会有一定的电压跳变间隔，需要配合第二电阻R2阻值的选取以达到精密调控电流的目的，第二电阻R2可取6.2欧姆～6.8欧姆(具体视LED组的工作电流大小而定)。运算放大器U1的旁路电容第二电容C2选100nF，滤波电容第一电容C1和第三电容C3选10nF，第四电阻R4选10K欧姆，第五电阻R5可取330K±1％欧姆，第六电阻R6取220K±1％欧姆。运算放大器U1选用型号为BU7242时，由于供电VCC＝3V时输出端第7脚最高电压可达2.22V左右，第三电阻R3可选750欧姆；如运算放大器U1选用LM358运放IC，由于受到不同运放IC内部压降也不同的影响，供电VCC＝3V时第7脚最高输出电压只能达到1.7V左右，所以第三电阻R3需相应减小为330欧姆，以确保第一三极管Q1管可以达到与采用BU7242运放IC时一样的最大基极电流及最大导通程度，达到一样大的LED灯组工作电流最大调节范围。
[0028] 运算放大器U1采用三端稳压IC给VCC供电，以确保运算放大器U1第7脚所输出的控制电压的稳定，从而使LED灯组电流也保持稳定，三端稳压IC可以选具有较高输入电压及输出电流的HT7530(稳压输出3.0V)等型号。
[0029] 以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本
发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同
变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请
权利要求所限定的范围内。
