一種自適應電流控制電路的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及電路技術領域，特別涉及一種自適應電流控制電路。
【背景技術】
[0002]電流源能夠向負載提供在某個幅值穩定的直流電流，因此，電流源的應用十分廣泛，特別是在LED燈的供電領域使用非常多。目前較多的直流電源直接將交流電網功率轉換為帶有正弦紋波的直流功率輸出，加載在LED燈上時，表現為帶有正弦紋波的直流電流。
[0003]但是在實際應用中，負載往往要求濾除該電流所帶有的正弦紋波，因此通常采用電流源濾波電路的恒定電流控制電路來穩定電流。請參考圖1，為現有的恒定電流控制電路的示意圖，包括:電流源1，濾波電容2以及LED負載3，所述LED負載3連接調整管4，所述調整管4的源級連接采樣電阻5，所述調整管4的控制極連接運算放大器6的輸出端，當所述電流源1的輸出有一定的波動時，所述運算放大器6通過比較所述采樣電阻5上的電壓信號和可自適應的基準電壓信號Vref，控制所述調整管4使所述LED負載的電流接近為恒流，并且等于輸入電流。但傳統的具有電流源濾波電路的恒定電流控制電路，在電流源1輸出電流較大或較小時，運算放大器6的輸入電壓值會超過其合適的輸入范圍，導致其適用電流范圍比較窄。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種自適應電流控制電路，通過自動調整可變采樣電阻的阻值，使運算放大器的輸入電壓在其合適的輸入范圍內，從而兼容更大范圍的負載電流。
[0005]為解決上述問題，本發明實施例提供了一種自適應電流控制電路，包括:調整管、第一采樣比較電路、比例控制電路、可變采樣電阻、第二采樣比較電路，
所述調整管與可變采樣電阻形成串聯電路，且所述串聯電路的一端與電流輸入端相連，另一端與電流輸出端相連；
所述第一采樣比較電路對調整管對應的第一采樣信號進行采樣，將第一采樣信號與第一設定閾值進行比較、積分后，產生第一積分信號，第一積分信號經過比例電路產生指令信號；
所述比例控制電路根據獲得的指令信號與第二設定閾值進行比較產生第一控制信號，利用第一控制信號對可變采樣電阻的阻值和比例電路的系數進行調整，可變采樣電阻放大或縮小的比例與比例電路的系數放大或縮小的比例一致；
所述第二采樣比較電路利用可變采樣電阻獲得第二采樣信號，將所述第二采樣信號與獲得的指令信號進行比較放大，產生第二控制信號，利用輸出的第二控制信號控制調整管的電流。
[0006]可選的，所述第一采樣比較電路包括第一比較器、積分電路和比例電路，所述第一比較器的第一輸入端對調整管漏端電壓進行采樣，所述第一比較器的第二輸入端為第一設定閾值，所述第一比較器的輸出端與積分電路的輸入端相連，所述積分電路的輸出端與比例電路的輸入端相連，所述比例電路的輸出端作為第一采樣比較電路的輸出端，分別與第二采樣比較電路和比例控制電路相連，所述比例電路的系數控制端與比例控制電路相連，可變采樣電阻的阻值和比例電路的系數同比例放大或縮小。
[0007]可選的，所述積分電路為一個電容或數字積分器。
[0008]可選的，所述第二采樣比較電路包括第一放大器，所述第一放大器的第一輸入端與第一采樣比較電路的輸出端相連，所述第一放大器的第二輸入端與可變采樣電阻的采樣端相連，所述第一放大器的輸出端與調整管的控制端相連。
[0009]可選的，所述第二設定閾值包括上限閾值電壓和下限閾值電壓，上限閾值電壓大于下限閾值電壓，所述比例控制電路根據上限閾值電壓、下限閾值電壓和指令信號產生第一控制信號，對可變采樣電阻的阻值和比例電路的系數進行調整，可變采樣電阻放大或縮小的比例與比例電路的系數放大或縮小的比例一致。當指令信號高于上限閾值電壓時，可變采樣電阻的阻值和比例電路的系數同比例縮小；當指令信號低于下限閾值電壓時，可變采樣電阻的阻值和比例電路的系數同比例放大。
[0010]可選的，所述比例控制電路包括第二比較器、第三比較器和比例調節電路，所述第二比較器、第三比較器的第一輸入端分別與第一采樣比較電路的輸出端相連，所述第二比較器的第二輸入端連接有上限閾值電壓，所述第三比較器的第二輸入端連接有下限閾值電壓，利用第二比較器、第三比較器控制比例調節電路輸出第一控制信號。
[0011]可選的，所述比例調節電路輸出的第一控制信號調節的比例為固定比例或不固定比例。
[0012]可選的，所述第一設定閾值為固定閾值或自適應閾值。可選的，當所述第一設定閾值為自適應閾值時，根據指令信號的大小調節第一設定閾值，保證調整管工作在飽和工作區。
[0013]與現有技術相比，本技術方案具有以下優點:
所述自適應電流控制電路通過比例控制電路對可變采樣電阻的阻值和比例電路的系數進行同比例調整，當前級輸入電流增加，導致指令信號大于比例控制電路中的上限閾值，比例調節電路產生第一控制信號，使可變采樣電阻的阻值和比例電路的系數同比例縮小，使指令信號在比例控制電路的上下閾值之間，從而使第二采樣電路的輸入在合適的范圍內，同時減小了采樣電阻損耗，提高系統效率；當前級輸入電流減小，導致指令信號小于比例控制電路中的下限閾值，比例調節電路產生第一控制信號，使可變采樣電阻的阻值和比例電路的系數同比例放大，使指令信號在比例控制電路的上下閾值之間，使第二采樣電路的輸入在合適的范圍內。
【附圖說明】
[0014]圖1是現有技術的恒定電流控制電路的電路結構示意圖；
圖2是本發明一個實施例的自適應電流控制電路的電路結構示意圖；
圖3是本發明另一個實施例的自適應電流控制電路的電路結構示意圖；
圖4是本發明一個實施例的采樣電阻的電路圖；
圖5為本發明實施例控制指令信號在上限閾值電壓和下限閾值電壓之間波動的波形參考圖。
【具體實施方式】
[0015]申請人發現，傳統的電流源有源濾波電路的恒定電流控制電路，由于運算放大器的輸入電壓有一定的范圍，導致其適用電流范圍比較窄，并且當前級輸入電流比較大時，恒定電流控制電路的功耗大，效率低。
[0016]因此，本發明實施例提供了一種自適應電流控制電路，通過動態調節可變采樣電阻的阻值，從而在更大的前級輸入電流變化范圍內，也既能使運算放大器的輸入電壓在合適的范圍內，同時可以實現系統高效率。
[0017]下面結合附圖，通過具體實施例，對本發明的技術方案進行清楚、完整的描述。
[0018]請參考圖2，本發明提供了一種自適應電流控制電路，所述自適應電流控制電路的電流輸入端或電流輸出端與直流源供電的負載電連接。在本實施例中，所述負載11的一端連接直流源10，另一端連接所述自適應電流控制電路的電流輸入端，且所述直流源10并聯有濾波電容進行濾波。在本發明第一實施例中，所述自適應電流控制電路包括:調整管T1、第一采樣比較電路12、比例控制電路13、可變采樣電阻R1、第二采樣比較電路U2。
[0019]所述調整管T1與采樣電阻R1串聯形成串聯電路，且所述串聯電路的一端與電流輸入端Iin相連，另一端與電流輸出端lout相連。所述調整管為M0S管或三極管，在本實施例中，為M0S管。
[0020]在其他實施例中，所述負載11和調整管T1的位置可以互換。
[0021]所述第一采樣比較電路12對調整管T1對應的第一采樣信號進行采樣，將第一信號與第一設定閾值Vref進行比較放大且積分后，產生第一積分信號，第一積分信號經過比例電路產生指令信號。
[0022]在本實施例中，所述第一采樣信號為調整管的漏極電壓。請參考圖3，所述第一采樣信號還可以為調整管的控制極電壓，即柵極電壓。
[0023]在其他實施例中，當調整管為NPN三極管時，所述第一采樣信號為NPN三極管集電極電壓。
[0024]在本實施例中，所述第一采樣比較電路12包括第一比較器U1、積分電路11和比例電路P1，所述第一比較器U1的第一輸入端對調整管T1的漏極電壓進行采樣，所述第一比較器U1的第二輸入端為第一設定閾值Vref，所述第一比較器U1的輸出端與積分電路II的輸入端相連，所述積分電路II的輸出端與比例電路P1的輸入端相連，所述比例電路P1的輸出端作為第一采樣比較電路12的輸出端，分別與第二采樣比較電路U2、比例控制電路13相連，所述比例電路的系數控制端與比例控制電路相連，使得可變采樣電阻與比例電路的系數同比例放大或縮小。
[0025]本發明將第一比較器U1的比較結果進行積分，將輸入電流源所攜帶的紋波過濾掉，實現恒定直流的效果。積分后，并對積分結果經過比例電路放大或縮小后得到指令信號，以適應不同的柵極或漏極電壓，如正弦等。
[0026]在其他實施例中，將第一比較器U1的比較結果直接經過比例電路放大或縮小，得到指令信號。
[0027]在本實施例中，所述第一設定閾值Vref為固定閾值，當第一采樣信號小于閾值電壓時，指令信號變小，當第一采樣信號大于閾值電壓時，指令信號變大。
[0028]在其他實施例中，所述第一設定閾值Vref還可以為自適應閾值，所述自適應閾值可與隨著前級輸入電流的改變而改變，使得調整管T1的漏端電壓在不同輸入電