一种发光块恒流驱动电路制造技术

本发明专利技术公开了一种输出电流值可调的恒流源驱动电路，其特征在于所述每个镜像支路均包括第一三极管和第二三极管，其中每个镜像支路的第一三极管的集电极与第二三极管的发射极连接，每个镜像支路的第一三极管的基极均与所述控制端三极管的基极连接，每个镜像支路的第一三极管的发射极均通过一电阻与电源正端连接，每个镜像支路的第二三极管的发射极均与控制端三极管的基极连接，每个镜像支路的第二三极管的集电极均通过电阻接地。它以Ebers-Moll方程和镜像电流源技术为基础，实现多路发光块驱动电流输出，且每一路输出相互独立，并可通过电阻逐一配置每一路的电流值。本发明专利技术可用于飞机灯光告警设备及机内照明设备的恒流驱动。

【技术实现步骤摘要】
一种发光块恒流驱动电路
本专利技术涉及一种输出电流值可调的恒流源驱动电路。
技术介绍
为满足现代化作战任务要求，型号对于信号灯亮度灵活配置的要求越来越严格。这意味着现代飞机对于灯光告警系统和照明系统中发光块日间高亮度可读性、夜间低亮度稳定性、亮度一致性、调光均匀性和光性能参数符合性等方面的要求越来越高。为了满足这些要求，目前的发光块驱动电路大多为电压驱动方式，通过电阻将电压转换为电流来驱动发光块。由于不同批次的发光二极管具有不同的电压-亮度关系，导致为了满足亮度要求，对于不同批次的发光块均需要人工匹配与之对应的电阻。这种方式大大影响了生产效率，且准确率不高，不能满足型号需求。发光块属于电流控制器件，即当发光块导通之后，它的亮度与流过发光块的电流成正比，所以驱动发光块最高效、最直接的方式便是使用电流源驱动它。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种输出电流值可调的恒流源驱动电路，该电路是一种带有多路可配置输出的电流源电路，通过电路自带的配置电阻为多路发光块直接提供各自合适的驱动电流使发光块满足光性能要求。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种输出电流值可调的恒流源驱动电路，包括一控制端三极管和若干个镜像支路，所述控制端三极管的发射极与电源正端连接，所述控制端三极管的集电极通过电阻接地，其特征在于所述每个镜像支路均包括第一三极管和第二三极管，其中每个镜像支路的第一三极管的集电极与第二三极管的发射极连接，每个镜像支路的第一三极管的基极均与所述控制端三极管的基极连接，每个镜像支路的第一三极管的发射极均通过一电阻与电源正端连接，每个镜像支路的第二三极管的发射极均与控制端三极管的基极连接，每个镜像支路的第二三极管的集电极均通过电阻接地，所述每个镜像支路的第二三极管的基极均与第四三极管的发射极连接，第四三极管的基极与所述控制端三极管的集电极连接，第四三极管的集电极接地。其中控制端三极管、第一三极管、第二三极管和第四三极管的型号均为2N1132A。所述若干个镜像支路包括2~10个镜像支路。本专利技术以Ebers-Moll方程和镜像电流源技术为基础，实现多路发光块驱动电流输出，且每一路输出相互独立，通过配置电阻的方式，恒流驱动多路发光块满足各自的亮度要求。本专利技术可用于飞机灯光告警设备及照明设备的恒流驱动。本专利技术的优点有：1）针对性强：针对发光块特有的电流驱动特性，直接输出电流驱动发光块；2）配置灵活；每个独立的电流输出端口都有一个配置电阻，用于控制输出端与控制端的电压差，从而在控制端的基础上产生不同的驱动电流；3）结构简单：整个恒流驱动电路由晶体管和电阻构成，无复杂的集成电路，结构简单，固有可靠性高；4）电性能佳：恒流驱动电路具有极低的输出阻抗、温漂范围小、具有断路自保护特性。附图说明附图1为基本的镜像电流源原理图，附图2为本专利技术的发光块恒流驱动电路原理图。下面结合附图和实施例对本专利技术作详细说明。具体实施方式以NPN晶体管为例，当晶体管满足下列三项要求后，晶体管中集电极电流Ic与基极-发射极间电压VBE有关，它由式（1）决定。a）集电极电位必须高于发射极电位；b）基极-发射极间正向偏置、基极-集电极间反向偏置；c）晶体管在额定的电压、功耗下工作。……（1）其中VT=kT/q=25.3mV，在常温下（20℃），q是一个电子电荷（1.6×10-19库），k是玻尔兹曼常数（1.38×10-23J/K），T是热力学温度，单位为K（1K≈1℃+273.16），IS是晶体管（依赖于热力学温度T）发射结反向饱和电流。式（1）被称为Ebers-Moll方程，它表明了在一定温度下，晶体管集电极电流Ic受基极-发射极间电压VBE控制。由于晶体管三个电极电流之间存在以下关系：IE=IB+IC，对于直流电流增益（hFE）较大的晶体管而言基极电流IB很小，可以忽略，所以对于大hFE晶体管而言IC≈IE。如图1所示，由Ebers-Moll方程可得镜像端电流Im与控制端电流Ip间的关系如式（2）所示：……（2）式中：ΔVBE——两个晶体管的VBE差；VBE(m)——镜像端晶体管的基极-发射极电压；VBE(p)——控制端晶体管的基极-发射极电压；VT——kT/q=25.3mV（（20℃下）；Im——镜像端电流；Ip——控制端电流。由式（2）可知，镜像端电流与控制端电流之比由匹配的两个晶体管之间的VBE的差决定。本专利技术中的发光块恒流驱动电路的工作原理便是控制两个晶体管的VBE差值，使镜像端电流是控制端电流的任意倍数。图2所示电路便是在基本的镜像电流源的基础上改进而成的发光块恒流驱动电路，它具有多路独立的电流输出端，可以分别独立地输出多路与控制端电流呈任意比例关系的电流。图2展示了发光块恒流驱动电路中镜像端电流值Im与控制端电流值Ip呈1/2、1/5和1/10倍关系的镜像电流源。图中晶体管Q4用于防止以下情况的发生：镜像端负载出现断路时（如LED失效等情况），断路部分的镜像端会从相连的基极吸收电流，导致电流下降。本专利技术利用匹配的晶体管对构造一个镜像电流源电路，并结合Ebers-Moll方程阐明不同的基极-发射极电压差与控制端-镜像端电流值之间的数量关系。利用配置电阻控制上述的电压差，从而实现发光块的驱动电流（镜像端电流），在控制端电流的基础上，成比例地变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输出电流值可调的恒流源驱动电路，包括一控制端三极管和若干个镜像支路，所述控制端三极管的发射极与电源正端连接，所述控制端三极管的集电极通过电阻接地，其特征在于所述每个镜像支路均包括第一三极管和第二三极管，其中每个镜像支路的第一三极管的集电极与第二三极管的发射极连接，每个镜像支路的第一三极管的基极均与所述控制端三极管的基极连接，每个镜像支路的第一三极管的发射极均通过一电阻与电源正端连接，每个镜像支路的第二三极管的发射极均与控制端三极管的基极连接，每个镜像支路的第二三极管的集电极均通过电阻接地，所述每个镜像支路的第二三极管的基极均与第四三极管的发射极连接，第四三极管的基极与所述控制端三极管的集电极连接，第四三极管的集电极接地。

【技术特征摘要】
1.一种发光块恒流驱动电路，包括一控制端三极管和若干个镜像支路，所述控制端三极管的发射极与电源正端连接，所述控制端三极管的集电极通过电阻接地，其特征在于所述每个镜像支路均包括第一三极管和第二三极管，其中每个镜像支路的第一三极管的集电极与第二三极管的发射极连接，每个镜像支路的第一三极管的基极均与所述控制端三极管的基极连接，每个镜像支路的第一三极管的发射极均通过一电阻与电源正端连接，每个镜像支路的第二三极管的发射...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨滨，
申请(专利权)人：上海航空电器有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31