本實用新型屬于電流檢測與反饋技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電流檢測與反饋電路、開關(guān)電源、LED驅(qū)動電路。

背景技術(shù)：

目前，在LED驅(qū)動電路、便攜式通信終端、充電器、筆記本電腦等各個領(lǐng)域中，都對輸出電流或者電壓有很高的穩(wěn)定性要求。而電流檢測與反饋控制是提高電路穩(wěn)定性的一項核心技術(shù)。在沒有檢測反饋的電路中，無法對輸出進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時，無法對輸出進(jìn)行調(diào)整，這將使輸出的電流或者電壓發(fā)生難以預(yù)測的變化，甚至對電路本身及負(fù)載造成毀壞。為了方便管理電路，現(xiàn)今的許多產(chǎn)品中都存在電源管理芯片，為了達(dá)到穩(wěn)定輸出的目的，電流檢測與反饋控制是必不可少的。

而現(xiàn)有的許多電流檢測與反饋電路、開關(guān)電源、LED驅(qū)動電路無法在大范圍內(nèi)實現(xiàn)輸出電壓與檢測電流之間的線性關(guān)系，且電路設(shè)計復(fù)雜，難以調(diào)整。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為解決現(xiàn)有的許多電流檢測與反饋電路、開關(guān)電源、LED驅(qū)動電路無法在大范圍內(nèi)實現(xiàn)輸出電壓與檢測電流之間的線性關(guān)系，且電路設(shè)計復(fù)雜難以調(diào)試的技術(shù)問題而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝使用方便、提高工作效率的電流檢測與反饋電路、開關(guān)電源、LED驅(qū)動電路。

本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

本實用新型的電流檢測與反饋電路、開關(guān)電源、LED驅(qū)動電路，所述電流檢測與反饋電路、開關(guān)電源、LED驅(qū)動電路設(shè)置有一運算放大器和運放組成的一同相加法電路；

所述運算放大器與同相加法電路串聯(lián)。

進(jìn)一步，設(shè)置有一采樣電阻，采樣電阻與運算放大器串聯(lián)。

進(jìn)一步，設(shè)置有一10mΩ～5Ω采樣電阻、四個色環(huán)電阻、兩個可調(diào)電位器、兩個獨石電容、一個電解電容和兩個放大器組成。

進(jìn)一步，電容C3與運算放大器的正極連接，運算放大器的正極與負(fù)極之間并聯(lián)有電容C1，運算放大器的負(fù)極連接GND端，運算放大器的負(fù)極并聯(lián)有電阻Rsense，運算放大器的輸出與同相加法器的正極之間串聯(lián)有電阻R5，電阻R3與電阻R5并聯(lián)，并聯(lián)后與電阻R4的一端串聯(lián)，電阻R4的另一端連接GND端；同相加法器的負(fù)極與電阻R2與電阻R1串聯(lián)，電阻R2與電阻R1并聯(lián)，電阻R1與電容C2串聯(lián)，同相加法器的輸入端與電阻R7和電阻R6并聯(lián)，電阻R7和電阻R6串聯(lián)。

本實用新型的另一目的在于提供一種安裝有所述電流檢測與反饋電路、開關(guān)電源、LED驅(qū)動電路的開關(guān)電源，所述開關(guān)電源設(shè)置有一運算放大器和運放組成的一同相加法電路；

所述運算放大器與同相加法電路串聯(lián)。

進(jìn)一步，設(shè)置有一采樣電阻，采樣電阻與運算放大器串聯(lián)。

設(shè)置有一10mΩ～5Ω采樣電阻、四個色環(huán)電阻、兩個可調(diào)電位器、兩個獨石電容、一個電解電容和兩個放大器組成。

進(jìn)一步，電容C3與運算放大器的正極連接，運算放大器的正極和負(fù)極并聯(lián)有電容C1，運算放大器的負(fù)極連接GND端，運算放大器的負(fù)極并聯(lián)有電阻Rsense，運算放大器的輸出與同相加法器的正極之間串聯(lián)有電阻R5，電阻R3與電阻R5并聯(lián)，并聯(lián)后與電阻R4的一端串聯(lián)，電阻R4的另一端連接GND端；同相加法器的負(fù)極與電阻R2和電阻R1串聯(lián)，電阻R2與電阻R1并聯(lián)，電阻R1與電容C2串聯(lián)，同相加法器的輸入端與電阻R7和電阻R6并聯(lián)，電阻R7和電阻R6串聯(lián)。

本實用新型的另一目的在于提供一種安裝有所述電流檢測與反饋電路、開關(guān)電源、LED驅(qū)動電路的LED驅(qū)動電路，所述開關(guān)電源設(shè)置有一運算放大器和運放組成的一同相加法電路；

所述運算放大器與同相加法電路串聯(lián)。

進(jìn)一步，設(shè)置有一采樣電阻，采樣電阻與運算放大器串聯(lián)；

設(shè)置有一10mΩ～5Ω采樣電阻、四個色環(huán)電阻、兩個可調(diào)電位器、兩個獨石電容、一個電解電容和兩個放大器組成。

進(jìn)一步，電容C3與運算放大器的正極連接，運算放大器的正極和負(fù)極之間并聯(lián)有電容C1，運算放大器的負(fù)極連接GND端，運算放大器的負(fù)極并聯(lián)有電阻Rsense，運算放大器的輸出與同相加法器的正極之間串聯(lián)有電阻R5，電阻R3與電阻R5并聯(lián)，并聯(lián)后與電阻R4的一端串聯(lián)，電阻R4的另一端連接GND端；同相加法器的負(fù)極與電阻R2與電阻R1串聯(lián)，電阻R2與電阻R1并聯(lián)，電阻R1與電容C2串聯(lián)，同相加法器的輸入端與電阻R7和電阻R6并聯(lián)，電阻R7和電阻R6串聯(lián)。

本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是：由于本實用新型主要用于開關(guān)電源、LED驅(qū)動電路等對輸出電流有高穩(wěn)定性要求的設(shè)備中，解決了現(xiàn)有電流檢測與反饋電路、開關(guān)電源、LED驅(qū)動電路的輸出信號與檢測信號不具有很強(qiáng)線性度的問題；減緩了被檢測電流的紋波對輸出信號的影響，可用于檢測大紋波直流電流輸出。本實用新型能在20mA-3A的范圍內(nèi)實現(xiàn)輸出電壓線性跟隨檢測電流變化，同時具有電路結(jié)構(gòu)簡單、易于調(diào)試、溫度穩(wěn)定性好、抗被監(jiān)測電流紋波干擾力強(qiáng)等特點，是一種簡單、高效、高穩(wěn)定性的電路。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的同相加法電路示意圖。

圖2是本實用新型實施例提供的電容濾波電路的輸入電流輸出電壓之間的響應(yīng)示意圖。

圖3是本實用新型實施例提供的電流檢測與反饋電路、開關(guān)電源、LED驅(qū)動電路示意圖。

圖4是本實用新型實施例提供的檢測電流從0A-1.5A范圍內(nèi)變化時輸出電壓與檢測電流之間的關(guān)系示意圖。

圖5是本實用新型實施例提供的輸出對輸入沖激的響應(yīng)示意圖。

具體實施方式

為能進(jìn)一步了解本實用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下。

下面結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)作詳細(xì)的描述。

本實用新型能在20mA-3A的范圍內(nèi)實現(xiàn)輸出電壓線性跟隨被檢測電流的變化，易于調(diào)試、溫度穩(wěn)定性好、抗被監(jiān)測電流紋波干擾力強(qiáng)等特點，是一種簡單、高效、高穩(wěn)定性的電路。圖1所示為本實用新型使用的同相加法電路。同相加法器的輸入都加在運放的同相輸入端，其輸出U_o為U_i1和U_i2的輸入比值，經(jīng)過加法器之后按照R₃與R_F的比值再次進(jìn)行放大。通過調(diào)整各電阻的阻值，可達(dá)到按比例放大輸入信號U_i1與U_i2的和的功能。輸出電壓與各參數(shù)的關(guān)系為

其中，U_o為輸出電壓，R₁||R₂||R為R₁、R₂、R的并聯(lián)電阻，U_i1和U_i2分別為不同的輸入電壓。選取共模抑制比高的運放，并使電路處于深度負(fù)反饋狀態(tài)下，從而有效減小非線性失真，通過調(diào)節(jié)R₃與R_F的阻值，使1+AF>>1，即可使同相加法器的線性度有效提升。即在加法電路中，使R_F>>R₃，則可以完成高線性度的加法運算。

圖2為電容濾波電路的輸入電流與輸出電壓之間的響應(yīng)關(guān)系，當(dāng)輸入電流發(fā)生突變時，電容兩端電壓的變化幅度明顯比較小，這是由于突變的電流通過對電容進(jìn)行充放電的形式被電容吸收與釋放，電容進(jìn)行充放電，使其兩端電壓變化變得緩慢，達(dá)到濾波的效果。

電流檢測與反饋電路、開關(guān)電源、LED驅(qū)動電路對輸入與輸出信號的線性度要求很高，并且要求電路能對被測試對象的紋波擁有一定的抗干擾能力。本實用新型能很好的達(dá)成以上目的。本實用新型涉及一種電流檢測與反饋電路、開關(guān)電源、LED驅(qū)動電路，使用MAX4372和LM6171芯片對直流電流進(jìn)行檢測并輸出線性變化的電壓信號。

圖3所示為本實用新型電路圖，檢測電流通過50mΩ采樣電阻R_sense與0.1μF濾波電容C₁經(jīng)過MAX4372檢測放大，使用LM6171和R₁-R₅組成同相加法電路，將MAX4372的輸出電壓信號進(jìn)行處理，再與12V的分壓電路R₆和R₇組成電壓輸出端，同時使用100μF電容C₂對輸出進(jìn)行濾波，其中C₃為0.1μF的穩(wěn)壓電容。C₁作為輸入濾波電容，可以濾除檢測電流中的高頻紋波及小的沖激干擾，C₂作為輸出濾波電容，可以將大沖激信號和低頻紋波所造成的輸出響應(yīng)變得平緩。使R₂>>R₁，使LM6171處于深度負(fù)反饋狀態(tài)，增加輸出的線性度，另R₁||R₂＝R₃||R₄||R₅，能有效減小電路溫飄。R₂與R₆為可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)R₂能在犧牲小的溫度特性的情況下?lián)Q來靈敏度的極大提升，調(diào)節(jié)R₆的阻值可以調(diào)整輸出范圍。

電容C3與運算放大器的正極連接，運算放大器的正極和負(fù)極并聯(lián)有電容C1，運算放大器的負(fù)極連接GND端，運算放大器的負(fù)極并聯(lián)有電阻Rsense，運算放大器與同相加法器串聯(lián)有電阻R5，電阻R5與同相加法器的正極連接，電阻R3與電阻R5并聯(lián)，并聯(lián)后與電阻R4的一端串聯(lián)，電阻R4的另一端連接GND端；同相加法器的負(fù)極與電阻R2與電阻R1串聯(lián)，電阻R2與電阻R1并聯(lián)，電阻R1與電容C2串聯(lián)，同相加法器的輸入端與電阻R7和電阻R6并聯(lián)，電阻R7和電阻R6串聯(lián)。

本實用新型的工作原理：

本實用新型通過采樣電阻對直流電流及直流沖激進(jìn)行采樣，通過運算放大器對采樣電阻上的電壓進(jìn)行處理并轉(zhuǎn)化為電壓信號輸出；采樣電流經(jīng)過10至5Ω的采樣電阻轉(zhuǎn)化為電壓信號，經(jīng)運算放大器放大后，由另一運放組成的加法電路處理，最終輸出電壓信號；主要元件有：1個10至5Ω采樣電阻、4個高精度色環(huán)電阻、2個高精度可調(diào)電位器、2個獨石電容、1個電解電容和兩個放大器組成；可以用于檢測20mA-5A范圍內(nèi)的電流；可通過更換采樣電阻阻值來調(diào)節(jié)輸出電壓對采樣電流的靈敏度?？梢酝ㄟ^調(diào)整其中一個可調(diào)電位器來調(diào)節(jié)輸出電壓對采樣電流的靈敏度?？梢酝ㄟ^調(diào)整另一可調(diào)電位器來調(diào)節(jié)輸出電壓范圍。采用12V芯片供電，供電端同時為電位器提供電位以調(diào)整輸出范圍?？梢酝ㄟ^改變4個高精度色環(huán)電阻的阻值來使電路適用于不同的供電電壓。但供電電壓范圍須在3-15V以內(nèi)。

下面結(jié)合測試對本實用新型的應(yīng)用效果作詳細(xì)的描述。

對此，將電路在不同的檢測電流條件下，對輸出電壓進(jìn)行了測試，且對沖激響應(yīng)響應(yīng)進(jìn)行了仿真。圖4為檢測電流從0A-1.5A范圍內(nèi)變化時輸出電壓與檢測電流之間的關(guān)系，圖5是輸出對輸入沖激的響應(yīng)。

以上所述僅是對本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改，等同變化與修飾，均屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。