一种基于光学方法的生化物质检测仪器中LED驱动光源技术

本实用新型专利技术公开了一种基于光学方法的生化物质检测仪器中LED驱动光源，属于生化物质检测技术领域，包括AD823运算放大器U5B、U5A和U6A，U5B的输入端有R6、R7和R8，R6与R7之间有R5，U5B的输出端有R14，U5B的输入端与输出端之间有R11，U5A的输入端有R14和R45，其输入端与输出端有R16，U6A的输入端还有R10，U6A的输出端有R9，U6A的输入端与输出端有R13，R9通过Q2与连接Q1，Q1通过P沟道与Q4连接，Q4与Q5通过LED开关控制引脚LED_EN，进行LED灯驱动。本实用新型专利技术恒流驱动稳定性好，可靠性高，有两个量程切换，能满足测试仪器的测试数据。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光学方法的生化物质检测仪器中LED驱动光源
本技术涉及一种LED驱动光源，特别是涉及一种基于光学方法的生化物质检测仪器中LED驱动光源，属于生化物质检测

技术介绍
目前，现有的基于光学方法的生化物质检测仪器中使用的LED驱动光源的调光方式一种是PWM调光，另一种是LED恒流驱动。1、PWM调光如图1所示，PWM调光是基于光学方法的生化物质检测仪器中使用的LED驱动光源的调光方式之一，通过PWMDIM引脚输入脉宽调制信号，利用脉宽调制信号反复地开/关LED驱动器来调节LED的平均电流，在整个调光范围内，LED电流要么处于最大值，要么处于关断状态，通过调节占空比来调节LED的平均电流，调光的频率一般在低频调光的200HZ-高频调光的20KHZ。2、LED恒流驱动LED恒流驱动是基于光学方法的生化物质检测仪器中使用的LED驱动光源的另一种方式，这种驱动方式使得LED只能工作在单一的驱动电流下，无法实现调光功能，这也使得检测仪器测试的样品的范围有所限制。从以上的相关技术中可以看出，目前，其所述的PWM调光的缺点是：由于一般LED驱动器都基于开关电源原理，如果PWM调光的频率在200HZ-20KHZ之间时，LED调光电源周围的电感和输出电容容易产生噪声，此外，在进行PWM调光时，调节信号的频率与LED驱动芯片对栅极控制信号的频率越接近，调节的效果越差。而单一的恒流驱动又会对所测样品的范围有所局限。因此，需要设计出一种既能有稳定的恒流输出，又具有调光功能的LED驱动光源来解决上述存在的缺点。
技术实现思路
本技术的主要目的是为了提供一种基于光学方法的生化物质检测仪器中LED驱动光源，对基于光学方法的生化物质检测仪器中使用的LED驱动光源进行优化改进，提供一种既能有稳定的恒流输出，又具有调光功能的LED驱动光源。本技术的目的可以通过采用如下技术方案达到：一种基于光学方法的生化物质检测仪器中LED驱动光源，包括AD823运算放大器U5B、与AD823运算放大器U5B电连接的AD823运算放大器U5A及与AD823运算放大器U5A电连接的AD823运算放大器U6A；AD823运算放大器U5B的输入端串联有电阻R6、R7和R8，电阻R6、R7和R8三者之间并联，电阻R6与电阻R7之间并联有电阻R5，AD823运算放大器U5B的输出端串联有电阻R14，AD823运算放大器U5B的输入端与输出端之间并联有电阻R11，电阻R14与AD823运算放大器U5A的输入端串联；AD823运算放大器U5A的输入端还串联有电阻R45，电阻R14与R45并联，AD823运算放大器U5A的输出端串联有电阻R15，AD823运算放大器U5A的输入端与输出端并联有电阻R16，电阻R15与AD823运算放大器U6A的输入端串联；AD823运算放大器U6A的输入端还串联有电阻R10，AD823运算放大器U6A的输出端串联有电阻R9，AD823运算放大器U6A的输入端与输出端并联有电阻R13；电阻R9通过三极管Q2与三极管Q1串联，三极管Q1通过P沟道与三极管Q4串联，三极管Q4与三极管Q5串联LED开关控制引脚LED_EN，进行LED灯驱动。进一步的，所述电阻R5一端连接AGND，另一端与三极管Q1串联，三极管Q1与三极管Q2之间串联有电阻R39，电阻R39串联有电阻R12，电阻R12一端与三极管Q2之间并联，另一端连接AGND。进一步的，所述电阻R45与电压U7串联，电压U7通过串联电阻R49与控制引脚LED_level连接，电压U7还串联有电容C11和电感L9，电感L9接5V电源，电容C11接AGND，电压U7使用TS12A12511高性能模拟开关实现恒定电流输出的切换选择，LED_level为量程切换控制引脚。进一步的，当LED_level为低电平时，电阻R45未接入电路，采样电阻R5上的电压经过AD823运算放大器U5B的差分放大和AD823运算放大器U5A运放放大，再经过AD823运算放大器U6A减法电路，最后控制三极管Q5的MMBT2222A和BD243C的通断，控制恒流驱动电流为45ma。进一步的，当LED_level为高电平时，电阻R45接入电路，采样电阻R5上的电压经过AD823运算放大器U5B的差分放大和AD823运算放大器U5A运放放大，再经过AD823运算放大器U6A减法电路，最后控制三极管Q5的MMBT2222A和BD243C的通断，控制恒流驱动电流为145ma。进一步的，AD823运算放大器U5B、AD823运算放大器U5A和AD823运算放大器U6A均是双通道、精密、16MHz、JFET输入运算放大器，采用3.0V-36V单电源或±1.5V-±18V双电源供电。进一步的，电阻R13与AD823运算放大器U6A输出端的电阻R9串联，电阻R13还并联有电容C9，AD823运算放大器U6A和三极管Q2还串联有电容C8和电感L7，电感L7接9V电源，电容C8接AGND。进一步的，三极管Q1与三极管Q4之间串联光耦P4的第1和第2脚线，光耦P4的第3接AGND，光耦P4的第4脚线并联有电阻R30和电容C65，电阻R30与电容C65并联，光耦P4的第4脚线串联MCU控制接口MCU_ADC。进一步的，三极管Q4的第3脚线串联避雷器F1，三极管Q5的第3脚线与三极管Q4的第3脚线之间串联电阻R34，与三极管Q4的第1脚线之间串联电阻R36，三极管Q5的第1脚线通过电阻R38串联LED开关控制引脚LED_EN，三极管Q5的第2脚线接AGND。本技术的有益技术效果：本技术提供的基于光学方法的生化物质检测仪器中LED驱动光源，恒流驱动稳定性好，可靠性高，LED驱动光源有两个量程的切换，能满足测试仪器在实际使用过程中需要测量出样品溶液过高或者过低的情况下的测试数据。附图说明图1为现有技术中基于光学方法的生化物质检测仪器中使用的LED驱动光源的PWM调光电路图。图2为按照本技术的基于光学方法的生化物质检测仪器中LED驱动光源的一优选实施例的电路图。具体实施方式为使本领域技术人员更加清楚和明确本技术的技术方案，下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。如图2所示，本实施例提供的基于光学方法的生化物质检测仪器中LED驱动光源，包括AD823运算放大器U5B、与AD823运算放大器U5B电连接的AD823运算放大器U5A及与AD823运算放大器U5A电连接的AD823运算放大器U6A；AD823运算放大器U5B的输入端串联有电阻R6、R7和R8，电阻R6、R7和R8三者之间并联，电阻R6与电阻R7之间并联有电阻R5，AD823运算放大器U5B的输出端串联有电阻R14，AD823运算放大器U5B的输入端与输出端之间并联有电阻R11，电阻R14与AD823运算放大器U5A的输入端串联；AD823运算放大器U5A的输入端还串联有电阻R45，电阻R14与R45并联，AD823运算放大器U5A的输出端串联有电阻R15，AD823运算放大器U5A的输入端与输出端并联有电阻R16，电阻R15与AD823运算放大器U6A的输入端串联；AD823运算放大器U6A的输入端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光学方法的生化物质检测仪器中LED驱动光源，包括AD823运算放大器U5B、与AD823运算放大器U5B电连接的AD823运算放大器U5A及与AD823运算放大器U5A电连接的AD823运算放大器U6A；其特征在于，AD823运算放大器U5B的输入端串联有电阻R6、R7和R8，电阻R6、R7和R8三者之间并联，电阻R6与电阻R7之间并联有电阻R5，AD823运算放大器U5B的输出端串联有电阻R14，AD823运算放大器U5B的输入端与输出端之间并联有电阻R11，电阻R14与AD823运算放大器U5A的输入端串联；AD823运算放大器U5A的输入端还串联有电阻R45，电阻R14与R45并联，AD823运算放大器U5A的输出端串联有电阻R15，AD823运算放大器U5A的输入端与输出端并联有电阻R16，电阻R15与AD823运算放大器U6A的输入端串联；AD823运算放大器U6A的输入端还串联有电阻R10，AD823运算放大器U6A的输出端串联有电阻R9，AD823运算放大器U6A的输入端与输出端并联有电阻R13；电阻R9通过三极管Q2与三极管Q1串联，三极管Q1通过P沟道与三极管Q4串联，三极管Q4与三极管Q5串联LED开关控制引脚LED_EN，进行LED灯驱动。...

【技术特征摘要】
1.一种基于光学方法的生化物质检测仪器中LED驱动光源，包括AD823运算放大器U5B、与AD823运算放大器U5B电连接的AD823运算放大器U5A及与AD823运算放大器U5A电连接的AD823运算放大器U6A；其特征在于，AD823运算放大器U5B的输入端串联有电阻R6、R7和R8，电阻R6、R7和R8三者之间并联，电阻R6与电阻R7之间并联有电阻R5，AD823运算放大器U5B的输出端串联有电阻R14，AD823运算放大器U5B的输入端与输出端之间并联有电阻R11，电阻R14与AD823运算放大器U5A的输入端串联；AD823运算放大器U5A的输入端还串联有电阻R45，电阻R14与R45并联，AD823运算放大器U5A的输出端串联有电阻R15，AD823运算放大器U5A的输入端与输出端并联有电阻R16，电阻R15与AD823运算放大器U6A的输入端串联；AD823运算放大器U6A的输入端还串联有电阻R10，AD823运算放大器U6A的输出端串联有电阻R9，AD823运算放大器U6A的输入端与输出端并联有电阻R13；电阻R9通过三极管Q2与三极管Q1串联，三极管Q1通过P沟道与三极管Q4串联，三极管Q4与三极管Q5串联LED开关控制引脚LED_EN，进行LED灯驱动。2.如权利要求1所述的一种基于光学方法的生化物质检测仪器中LED驱动光源，其特征在于，所述电阻R5一端连接AGND，另一端与三极管Q1串联，三极管Q1与三极管Q2之间串联有电阻R39，电阻R39串联有电阻R12，电阻R12一端与三极管Q2之间并联，另一端连接AGND。3.如权利要求1所述的一种基于光学方法的生化物质检测仪器中LED驱动光源，其特征在于，所述电阻R45与电压U7串联，电压U7通过串联电阻R49与控制引脚LED_level连接，电压U7还串联有电容C11和电感L9，电感L9接5V电源，电容C11接AGND，电压U7使用TS12A12511高性能模拟开关实现恒定电流输出的切换选择，LED_level为量程切换控制引脚。4.如权利要求3所述的一种基于光学方法的生化物质检测仪器中LED驱动光源，其特征在于，当LED_l...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙成忠，刘永刚，王明明，祁高进，
申请(专利权)人：常州市武进区半导体照明应用技术研究院，
类型：新型
国别省市：江苏,32