恒流驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】一種恒流驅(qū)動(dòng)電路，所述恒流驅(qū)動(dòng)電路（2）包括微控制單元（21）、電源芯片（22）、運(yùn)算放大器（23）、第一電阻（R1）、第二電阻（R2）、三極管（Q1）、及負(fù)載（24）；所述電源芯片（22）的輸入端與微控制單元（21）的輸出端連接、輸出端與運(yùn)算放大器（23）的同相輸入端連接；所述運(yùn)算放大器（23）的反相輸入端通過所述第二電阻（R2）接地、輸出端通過所述第一電阻（R1）連接至所述三極管（Q1）的基極（b）；所述三極管（Q1）的射極（e）通過所述第二電阻（R2）接地、集電極（c）連接至所述負(fù)載（24）的負(fù)極，所述負(fù)載（24）的正極連接至電源。利用本實(shí)用新型可以節(jié)省MCU資源、降低整個(gè)方案的成本。
【專利說明】恒流驅(qū)動(dòng)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種驅(qū)動(dòng)電路，特別是一種可設(shè)定電流的恒流驅(qū)動(dòng)電路。

【背景技術(shù)】
[0002]目前恒流驅(qū)動(dòng)采用的都是集成電路方案，而且通常都要占用較多的10資源，對于10資源緊張的系統(tǒng)顯然不太合適，另外集成電路方案成本也比較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]鑒于以上內(nèi)容，本實(shí)用新型提出一種恒流驅(qū)動(dòng)電路，采用具有數(shù)模轉(zhuǎn)換功能的電源芯片輸出基準(zhǔn)電壓的方式實(shí)現(xiàn)對負(fù)載的恒流驅(qū)動(dòng)。
[0004]所述恒流驅(qū)動(dòng)電路(2)包括微控制單元(21)、電源芯片(22)、運(yùn)算放大器(23)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、三極管(Q1)、及負(fù)載(24)；
[0005]所述微控制單元(21)的輸出端與電源芯片(22)的輸入端連接，所述電源芯片
(22)的輸出端與運(yùn)算放大器(23)的第一輸入端連接；
[0006]所述運(yùn)算放大器(23)的第二輸入端通過所述第二電阻(R2)接地，所述運(yùn)算放大器(23)的輸出端通過所述第一電阻(R1)連接至所述三極管(Q1)的基極(b);及
[0007]所述三極管(Q1)的射極(e)通過所述第二電阻(R2)接地，所述三極管(Q1)的集電極(c)連接至所述負(fù)載(24)的負(fù)極，所述負(fù)載(24)的正極連接至電源。
[0008]進(jìn)一步地，所述微控制單元(21)的第一輸出端與所述電源芯片(22)的第一輸入端連接，所述微控制單元(21)的第二輸出端與所述電源芯片(22)的第二輸入端連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述微控制單元(21)的第一輸出端為數(shù)據(jù)輸出接口，所述微控制單元
(21)的第二輸出端為時(shí)鐘輸出接口 ；所述電源芯片(22)的第一輸入端為數(shù)據(jù)輸入接口，所述電源芯片(22)的第二輸入端為時(shí)鐘輸入接口，所述電源芯片(22)的輸出端為電壓輸出接口。
[0010]進(jìn)一步地，所述電源芯片(22)通過所述第一輸入端和第二輸入端從所述微控制單元(21)接收數(shù)字電壓信號DA，并將該數(shù)字電壓信號DA轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號，得到一個(gè)輸出電壓，作為恒流驅(qū)動(dòng)的基準(zhǔn)電壓，并將該輸出電壓輸出至所述運(yùn)算放大器(23)的第一輸入端。
[0011]進(jìn)一步地，所述電源芯片(22)的輸出電壓范圍為0?VDD，其中，VDD為所述電源芯片(22)的電源電壓。
[0012]進(jìn)一步地，所述電源芯片(22)的輸出電壓Vout根據(jù)所述微控制單元(21)輸出的數(shù)字電壓信號DA進(jìn)行設(shè)置；所述電源芯片(22)的輸出電壓Vout與所述微控制單元(21)輸出的數(shù)字電壓信號DA的關(guān)系為:Vout=VDD* ( DA/2~n),其中，η為所述數(shù)字電壓信號DA的位數(shù)。
[0013]優(yōu)選地，η取值為12。
[0014]進(jìn)一步地，所述微控制單元(21)支持的數(shù)據(jù)位數(shù)與所述電源芯片(22)支持的數(shù)據(jù)位數(shù)相同。
[0015]進(jìn)一步地，所述運(yùn)算放大器(23)的第一輸入端為所述運(yùn)算放大器(23)的同相輸入端，所述運(yùn)算放大器(23)的第二輸入端為所述運(yùn)算放大器(23)的反相輸入端。
[0016]進(jìn)一步地，所述第一電阻(R1)的阻值大小為200歐姆，所述第二電阻(R2)的阻值大小根據(jù)負(fù)載電流大小確定。
[0017]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型所述的恒流驅(qū)動(dòng)電路，采用具有數(shù)模轉(zhuǎn)換功能的電源芯片輸出基準(zhǔn)電壓的方式實(shí)現(xiàn)對負(fù)載的恒流驅(qū)動(dòng)，控制方式簡單，而且接口數(shù)量少，大大節(jié)省了微控制單元(MCU)的10資源，而且所用的都是成本低廉的器件，所以也很大程度上降低了恒流驅(qū)動(dòng)模塊部分的成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型恒流驅(qū)動(dòng)電路的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]參閱圖1所示，是本實(shí)用新型恒流驅(qū)動(dòng)電路的示意圖。在本實(shí)施方式中，所述恒流驅(qū)動(dòng)電路2包括，但不限于，微控制單元(Micro Control Unit, MCU) 21、電源芯片22、運(yùn)算放大器(AMP) 23、第一電阻R1、第二電阻R2、三極管Q1、及負(fù)載24。
[0020]其中，所述微控制單元21的輸出端與電源芯片22的輸入端連接，所述電源芯片22的輸出端與運(yùn)算放大器23的第一輸入端連接，所述運(yùn)算放大器23的第二輸入端通過所述第二電阻R2接地，所述運(yùn)算放大器23的輸出端通過所述第一電阻R1連接至所述三極管Q1的基極b，所述三極管Q1的射極e通過所述第二電阻R2接地，所述三極管Q1的集電極c連接至所述負(fù)載24的輸入端(如負(fù)極端)，所述負(fù)載24的輸出端(如正極端)連接至電源(POWER)。
[0021]在本實(shí)施方式中，所述微控制單元21的第一輸出端(如數(shù)據(jù)輸出接口 DIN1)與所述電源芯片22的第一輸入端(如數(shù)據(jù)輸入接口 DIN2)連接，所述微控制單元21的第二輸出端(如時(shí)鐘輸出接口 SCLK1)與所述電源芯片22的第二輸入端(如時(shí)鐘輸入接口 SCLK2)連接，所述電源芯片22的輸出端為電壓輸出接口(V0UT)。所述電源芯片22可以是電源1C(Integrated Circuit,集成電路)，例如，可以是 DAC7563。
[0022]所述電源芯片22用于通過第一輸入端和第二輸入端從所述微控制單元21接收數(shù)字電壓信號(DA數(shù)據(jù))，并通過內(nèi)部的D/A轉(zhuǎn)換器(數(shù)/模轉(zhuǎn)換器DAC)將該數(shù)字電壓信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的模擬電壓信號，得到一個(gè)輸出電壓，作為恒流驅(qū)動(dòng)的基準(zhǔn)電壓，并將該輸出電壓輸出至所述運(yùn)算放大器23的第一輸入端。
[0023]在本實(shí)施方式中，所述電源芯片22的輸出電壓Vout可以根據(jù)所述微控制單元21的第一輸出端(如數(shù)據(jù)輸出接口 DIN1)和第二輸出端(如時(shí)鐘輸出接口 SCLK1)輸出的數(shù)字電壓信號DA進(jìn)行設(shè)置，輸出0?VDD范圍的電壓值，其中，VDD為電源芯片22的電源電壓。
[0024]具體而言，所述電源芯片22的輸出電壓Vout與微控制單元21輸出的數(shù)字電壓信號DA的關(guān)系如下:Vout=VDD* ( DA/2~n)，其中，“2~n”代表2的η次方，η為所述數(shù)字電壓信號DA的位數(shù)，例如，η=12。在本實(shí)施方式中，所述微控制單元21支持的數(shù)據(jù)位數(shù)與所述電源芯片22支持的數(shù)據(jù)位數(shù)相同。
[0025]所述運(yùn)算放大器23的第一輸入端為所述運(yùn)算放大器23的同向輸入端，用于接收電源芯片22的輸出電壓。所述運(yùn)算放大器23的第二輸入端為所述運(yùn)算放大器23的反向輸入端。在所述運(yùn)算放大器23的負(fù)反饋控制下，所述電源芯片22的輸出電壓由所述運(yùn)算放大器23的反向輸入端傳輸至第二電阻R2，產(chǎn)生基于所述輸出電壓的恒定電流I，I=Vout/R2，其中，Vout和R2都是恒定值。在本實(shí)施方式中，所述第二電阻R2為檢測電阻Rsense，其阻值大小根據(jù)負(fù)載電流大小確定，例如，可以是1歐姆。
[0026]所述三極管Q1為NPN型三極管，主要用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載，工作在放大模式，因此，與所述三極管Q1的基極b相連的第一電阻R1的阻值不能選擇過大，本實(shí)施方式中，所述第一電阻R1的阻值大小為幾百歐姆，優(yōu)選為200歐姆左右。另外，由于整個(gè)三極管Q1工作在放大模式，且第二電阻R2連接至所述三極管Q1的射極e上的，I=Vout/R2，由于施加到第二電阻R2上的電壓值恒定，所以流過第二電阻R2的電流也是恒定的，則所述三極管Q1的集電極c的電流也恒定。負(fù)載24連接到所述三極管Q1的集電極c上，所以負(fù)載24上的電流是恒定電流，其電流大小可以通過前段電源芯片22輸出的電壓值來調(diào)節(jié)。
[0027]在本實(shí)施方式中，所述微控制單元21與電源芯片22之間只需要少量的接口，如數(shù)據(jù)接口 DIN (如DIN1和DIN2)、時(shí)鐘接口 SCLK (如SCLK1和SCLK2)、及片選接口 CS (圖1中未示出，用于產(chǎn)生片選信號)等，從而節(jié)省了微控制單元21及電源芯片22的10接口資源。
[0028]綜上所述，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的恒流驅(qū)動(dòng)電路，采用具有數(shù)模轉(zhuǎn)換功能的電源芯片22輸出恒定的電流，電路通用性較好，并且電流可通過控制微控制單元21的專用接口(如數(shù)據(jù)接口和時(shí)鐘接口)來調(diào)節(jié)，控制方式簡單，而且接口數(shù)量少，大大節(jié)省了微控制單元(MCU)的10資源，而且所用的都是成本低廉的器件，所以也很大程度上降低了恒流驅(qū)動(dòng)模塊部分的成本。
[0029]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本實(shí)用新型所作的詳細(xì)說明，不能認(rèn)定具體實(shí)施只局限于這些說明。對于所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種恒流驅(qū)動(dòng)電路(2)，其特征在于，該恒流驅(qū)動(dòng)電路(2)包括微控制單元(21)、電源芯片(22)、運(yùn)算放大器(23)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、三極管(Q1)、及負(fù)載(24)； 所述微控制單元(21)的輸出端與電源芯片(22)的輸入端連接，所述電源芯片(22)的輸出端與運(yùn)算放大器(23)的第一輸入端連接； 所述運(yùn)算放大器(23)的第二輸入端通過所述第二電阻(R2)接地，所述運(yùn)算放大器(23)的輸出端通過所述第一電阻(R1)連接至所述三極管(Q1)的基極(b);及 所述三極管(Q1)的射極(e)通過所述第二電阻(R2)接地，所述三極管(Q1)的集電極(c)連接至所述負(fù)載(24)的負(fù)極，所述負(fù)載(24)的正極連接至電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述微控制單元(21)的第一輸出端與所述電源芯片(22)的第一輸入端連接，所述微控制單元(21)的第二輸出端與所述電源芯片(22)的第二輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述微控制單元(21)的第一輸出端為數(shù)據(jù)輸出接口，所述微控制單元(21)的第二輸出端為時(shí)鐘輸出接口 '及 所述電源芯片(22)的第一輸入端為數(shù)據(jù)輸入接口，所述電源芯片(22)的第二輸入端為時(shí)鐘輸入接口，所述電源芯片(22)的輸出端為電壓輸出接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電源芯片(22)通過所述第一輸入端和第二輸入端從所述微控制單元(21)接收數(shù)字電壓信號DA，并將該數(shù)字電壓信號DA轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號,得到一個(gè)輸出電壓,作為恒流驅(qū)動(dòng)的基準(zhǔn)電壓，并將該輸出電壓輸出至所述運(yùn)算放大器(23)的第一輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電源芯片(22)的輸出電壓范圍為0?VDD，其中，VDD為所述電源芯片(22)的電源電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電源芯片(22)的輸出電壓Vout根據(jù)所述微控制單元(21)輸出的數(shù)字電壓信號DA進(jìn)行設(shè)置； 所述電源芯片(22)的輸出電壓Vout與所述微控制單元(21)輸出的數(shù)字電壓信號DA的關(guān)系為:Vout=VDD* ( DA/2~n),其中，η為所述數(shù)字電壓信號DA的位數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，η取值為12。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述微控制單元(21)支持的數(shù)據(jù)位數(shù)與所述電源芯片(22)支持的數(shù)據(jù)位數(shù)相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述運(yùn)算放大器(23)的第一輸入端為所述運(yùn)算放大器(23)的同向輸入端，所述運(yùn)算放大器(23)的第二輸入端為所述運(yùn)算放大器(23)的反向輸入端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述第一電阻(R1)的阻值大小為200歐姆，所述第二電阻(R2)的阻值大小根據(jù)負(fù)載電流大小確定。
【文檔編號】G05B19/042GK204203690SQ201420648283
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】謝志遠(yuǎn) 申請人:深圳怡化電腦股份有限公司, 深圳市怡化時(shí)代科技有限公司, 深圳市怡化金融智能研究院