用于光电传感器光源的限流稳光控制电路制造技术

本发明专利技术涉及一种用于光电传感器光源的限流稳光控制电路，包括稳光控制电路、电流闭环控制电路，具体包括光源RD1、光电池CE1、稳光调节器IC1、电流调节器IC2、开关放大器IC3、电流变送器IC4、光强变送器IC5、选择开关K1、电位器RP1、给定电阻R1、正端电阻R2、输入电阻R3、反馈电阻R4、负端电阻R5、电感L1、二极管D1。本发明专利技术以稳光控制电路为外环、以电流控制电路为内环，使得无论动态、静态以及稳光电路部分的正常与否，都能将光源的最大电流控制在允许值上，实现了集光照度自动调节与光源电流的最大约束控制等功能于一体的控制目标，且稳光与限流约束控制性能好、功能强、成本低、可靠性高、用途广。

【技术实现步骤摘要】
用于光电传感器光源的限流稳光控制电路
本专利技术属于工业测控领域，涉及一种电路，特别涉及一种用于光电传感器光源的限流稳光控制电路，适用于对光电传感器的光源进行稳光控制与最大电流约束控制的场合。
技术介绍
在高性能的光电传感器及其他光学仪器中，光源的稳定性与可靠性是保障光电产品性能的前提。目前，常用的光源控制方案有：一是采用恒流控制，即对光源的电流采用自动闭环控制；二是采用稳光控制，即对光源的光照度采用自动闭环控制。上述方案的不足之处在于：恒流控制方案虽能将光源的电流稳定地控制在期望值上，但无法保证光照度的稳定与产品性能的一致性，因光源的光照度不是由电流唯一决定；而目前的稳光控制方案，无法使光源的最大电流得到约束控制，即难以将调光控制的动态过程中，及稳光回路故障时的光源最大电流控制在允许值上。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提出一种用于光电传感器光源的限流稳光控制电路。该电路采用以稳光控制为外环、以电流控制为内环，以稳光调节器输出的最大值与光源电流反馈系数相结合以决定光源的最大电流，是一种集光照度自动调节与光源电流的最大约束控制等功能于一体的新型光电传感器的光源控制电路方案。本专利技术包括稳光控制电路、电流闭环控制电路。稳光控制电路包括连接件CN1、光电池CE1、稳光调节器IC1、光强变送器IC5、选择开关K1、电位器RP1、给定电阻R1、正端电阻R2、输入电阻R3、反馈电阻R4、负端电阻R5、转换电阻R12、给定电容C1、正端电容C2、负端电容C3、滤波电容C8，连接件CN1的调光控制端UC端与选择开关K1的常开端3端连接，连接件CN1的光源电源端+E端与开关放大器IC3的输入端IN端连接，连接件CN1的控制电源端VC端与电路电源端VCC端连接，连接件CN1的电源地端GND端接地，选择开关K1的常闭端2端与电位器RP1的一端、给定电阻R1的一端、给定电容C1的一端连接，电位器RP1的另一端与中心端均与电路电源端VCC端连接，给定电阻R1的另一端接地，给定电容C1的另一端接地，选择开关K1的公共端1端与输入电阻R3的一端连接，输入电阻R3的另一端与正端电容C2的一端、稳光调节器IC1的正输入端IN+端连接，正端电容C2的另一端与正端电阻R2的一端连接，正端电阻R2的另一端接地，稳光调节器IC1的负输入端IN-端与反馈电阻R4的一端、负端电容C3的一端连接，稳光调节器IC1的电源端V+端与电路电源端VCC端连接，稳光调节器IC1的地端GND端接地，稳光调节器IC1的输出端OUT端与负端电阻R5的一端、级联电阻R7一端连接，负端电阻R5的另一端与负端电容C3的另一端连接，反馈电阻R4的另一端与光强放大器IC5的输出端OUT端、滤波电容C8的一端、转换电阻R12的一端连接，滤波电容C8的另一端、转换电阻R12的另一端均与光强放大器IC5的负输入端IN-端、光电池CE1的负输出端-端连接，光电池CE1的正输出端+端接地，光强放大器IC5的电源端V+端与电路电源端VCC端连接，光强放大器IC5的地端GND端、正输入端IN+端均接地。电流闭环控制电路包括电流调节器IC2、开关放大器IC3、电流变送器IC4、光源RD1、对地电阻R6、级联电阻R7、内环电阻R8、积分电阻R9、增益电阻R10、检测电阻R11、对地电容C4、积分电容C5、开关电容C6、输出电容C7、电感L1、二极管D1，电流调节器IC2的正输入端IN+端与级联电阻R7的另一端、对地电阻R6的一端连接，对地电阻R6的另一端与对地电容C4的一端连接，对地电容C4的另一端接地，电流调节器IC2的负输入端IN-端与内环电阻R8的一端、积分电阻R9的一端连接，内环电阻R8的另一端与电流变送器IC4的输出端OUT端连接，积分电阻R9的另一端与积分电容C5的一端连接，积分电容C5的另一端与电流调节器IC2的输出端OUT端、开关放大器IC3的反馈端FB端连接，电流调节器IC2的电源端V+端与电路电源端VCC端连接，电流调节器IC2的地端GND端接地，开关放大器IC3的地端GND端接地，开关放大器IC3的输出端OUT端与开关电容C6的一端、电感L1的一端、及二极管D1的阴极连接，开关电容C6的另一端与开关放大器IC3的电容端BST端连接，二极管D1的阳极接地，电感L1的另一端与输出电容C7的一端、光源RD1的一端连接，输出电容C7的另一端接地，光源RD1的另一端与电流变送器IC4的正输入端IN+端、检测电阻R11的一端连接，检测电阻R11的另一端接地，电流变送器IC4的正增益端R+端与增益电阻R10的一端连接，增益电阻R10的另一端与电流变送器IC4的负增益端R-端连接，电流变送器IC4的参考端REF端、地端GND端均接地,电流变送器IC4的电源端+V端与电路电源端VCC端连接。本专利技术的有益效果如下：本专利技术以稳光控制电路为外环、以电流控制电路为内环，以基于满幅运算放大器的稳光调节器输出的最大值与光源电流反馈系数相结合以决定光源的最大电流，使得无论动态、静态，以及稳光电路部分的正常与否，都能将光源的电流自动控制在允许值上，实现了集光照度自动调节与光源电流的最大约束控制等功能于一体的控制目标，此外，还具有内控、外控选择功能。该方案的稳光与限流控制性能好、功能强、成本低、可靠性高。附图说明图1为本专利技术的电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，用于光电传感器光源的限流稳光控制电路，包括稳光控制电路、电流闭环控制电路。稳光控制电路包括连接件CN1、光电池CE1、稳光调节器IC1、光强变送器IC5、选择开关K1、电位器RP1、给定电阻R1、正端电阻R2、输入电阻R3、反馈电阻R4、负端电阻R5、转换电阻R12、给定电容C1、正端电容C2、负端电容C3、滤波电容C8，连接件CN1的调光控制端UC端与选择开关K1的常开端3端连接，连接件CN1的光源电源端+E端与开关放大器IC3的输入端IN端连接，连接件CN1的控制电源端VC端与电路电源端VCC端连接，连接件CN1的电源地端GND端接地，选择开关K1的常闭端2端与电位器RP1的一端、给定电阻R1的一端、给定电容C1的一端连接，电位器RP1的另一端与中心端均与电路电源端VCC端连接，给定电阻R1的另一端接地，给定电容C1的另一端接地，选择开关K1的公共端1端与输入电阻R3的一端连接，输入电阻R3的另一端与正端电容C2的一端、稳光调节器IC1的正输入端IN+端连接，正端电容C2的另一端与正端电阻R2的一端连接，正端电阻R2的另一端接地，稳光调节器IC1的负输入端IN-端与反馈电阻R4的一端、负端电容C3的一端连接，稳光调节器IC1的电源端V+端与电路电源端VCC端连接，稳光调节器IC1的地端GND端接地，稳光调节器IC1的输出端OUT端与负端电阻R5的一端、级联电阻R7一端连接，负端电阻R5的另一端与负端电容C3的另一端连接，反馈电阻R4的另一端与光强放大器IC5的输出端OUT端、滤波电容C8的一端、转换电阻R12的一端连接，滤波电容C8的另一端、转换电阻R12的另一端均与光强放大器IC5的负输入端IN-端、光电池CE1的负输出端-端连接，光电池CE1的正输出端+端接地，光强放大器IC5的电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于光电传感器光源的限流稳光控制电路，其特征在于包括稳光控制电路、电流闭环控制电路；稳光控制电路包括连接件CN1、光电池CE1 、稳光调节器IC1、光强变送器IC5、选择开关K1、电位器RP1、给定电阻R1、正端电阻R2、输入电阻R3、反馈电阻R4、负端电阻R5、转换电阻R12、给定电容C1、正端电容C2、负端电容C3、滤波电容C8，连接件CN1的调光控制端UC端与选择开关K1的常开端3端连接，连接件CN1的光源电源端+E端与开关放大器IC3的输入端IN端连接，连接件CN1的控制电源端VC端与电路电源端VCC端连接，连接件CN1的电源地端GND端接地，选择开关K1的常闭端2端与电位器RP1的一端、给定电阻R1的一端、给定电容C1的一端连接，电位器RP1的另一端与中心端均与电路电源端VCC端连接，给定电阻R1的另一端接地，给定电容C1的另一端接地，选择开关K1的公共端1端与输入电阻R3的一端连接，输入电阻R3的另一端与正端电容C2的一端、稳光调节器IC1的正输入端IN+端连接，正端电容C2的另一端与正端电阻R2的一端连接，正端电阻R2的另一端接地，稳光调节器IC1的负输入端IN‑端与反馈电阻R4的一端、负端电容C3的一端连接，稳光调节器IC1的电源端V+端与电路电源端VCC端连接，稳光调节器IC1的地端GND端接地，稳光调节器IC1的输出端OUT端与负端电阻R5的一端、级联电阻R7一端连接，负端电阻R5的另一端与负端电容C3的另一端连接，反馈电阻R4的另一端与光强放大器IC5的输出端OUT端、滤波电容C8的一端、转换电阻R12的一端连接，滤波电容C8的另一端、转换电阻R12的另一端均与光强放大器IC5的负输入端IN‑端、光电池CE1 的负输出端‑端连接，光电池CE1 的正输出端+端接地，光强放大器IC5的电源端V+端与电路电源端VCC端连接，光强放大器IC5的地端GND端、正输入端IN+端均接地；电流闭环控制电路包括电流调节器IC2、开关放大器IC3、电流变送器IC4、光源RD1、对地电阻R6、级联电阻R7、内环电阻R8、积分电阻R9、增益电阻R10、检测电阻R11、对地电容C4、积分电容C5、开关电容C6、输出电容C7、电感L1、二极管D1，电流调节器IC2的正输入端IN+端与级联电阻R7的另一端、对地电阻R6的一端连接，对地电阻R6的另一端与对地电容C4的一端连接，对地电容C4的另一端接地，电流调节器IC2的负输入端IN‑端与内环电阻R8的一端、积分电阻R9的一端连接，内环电阻R8的另一端与电流变送器IC4的输出端OUT端连接，积分电阻R9的另一端与积分电容C5的一端连接，积分电容C5的另一端与电流调节器IC2的输出端OUT端、开关放大器IC3的反馈端FB端连接，电流调节器IC2的电源端V+端与电路电源端VCC端连接，电流调节器IC2的地端GND端接地，开关放大器IC3的地端GND端接地，开关放大器IC3的输出端OUT端与开关电容C6的一端、电感L1的一端、及二极管D1的阴极连接，开关电容C6的另一端与开关放大器IC3的电容端BST端连接，二极管D1的阳极接地，电感L1的另一端与输出电容C7的一端、光源RD1的一端连接，输出电容C7的另一端接地，光源RD1的另一端与电流变送器IC4的正输入端IN+端、检测电阻R11的一端连接，检测电阻R11的另一端接地，电流变送器IC4的正增益端R+端与增益电阻R10的一端连接，增益电阻R10的另一端与电流变送器IC4的负增益端R‑端连接，电流变送器IC4的参考端REF端、地端GND端均接地，电流变送器IC4的电源端+V端与电路电源端VCC端连接。...

【技术特征摘要】
1.用于光电传感器光源的限流稳光控制电路，其特征在于包括稳光控制电路、电流闭环控制电路；稳光控制电路包括连接件CN1、光电池CE1、稳光调节器IC1、光强变送器IC5、选择开关K1、电位器RP1、给定电阻R1、正端电阻R2、输入电阻R3、反馈电阻R4、负端电阻R5、转换电阻R12、给定电容C1、正端电容C2、负端电容C3、滤波电容C8，连接件CN1的调光控制端UC端与选择开关K1的常开端3端连接，连接件CN1的光源电源端+E端与开关放大器IC3的输入端IN端连接，连接件CN1的控制电源端VC端与电路电源端VCC端连接，连接件CN1的电源地端GND端接地，选择开关K1的常闭端2端与电位器RP1的一端、给定电阻R1的一端、给定电容C1的一端连接，电位器RP1的另一端与中心端均与电路电源端VCC端连接，给定电阻R1的另一端接地，给定电容C1的另一端接地，选择开关K1的公共端1端与输入电阻R3的一端连接，输入电阻R3的另一端与正端电容C2的一端、稳光调节器IC1的正输入端IN+端连接，正端电容C2的另一端与正端电阻R2的一端连接，正端电阻R2的另一端接地，稳光调节器IC1的负输入端IN-端与反馈电阻R4的一端、负端电容C3的一端连接，稳光调节器IC1的电源端V+端与电路电源端VCC端连接，稳光调节器IC1的地端GND端接地，稳光调节器IC1的输出端OUT端与负端电阻R5的一端、级联电阻R7一端连接，负端电阻R5的另一端与负端电容C3的另一端连接，反馈电阻R4的另一端与光强放大器IC5的输出端OUT端、滤波电容C8的一端、转换电阻R12的一端连接，滤波电容C8的另一端、转换电阻R12的另一端均与光强放大器IC5的负输入端IN-端、光电池CE1的负输出端-端连接，光电池CE1的正输出端+端接地，光强放大器IC5的电源端V+端与电路电源端VCC端连接，光强放大器IC5的地端GND端、正输入端IN+端均接地；电流闭环控制电路包括电流调节器IC2、开关放大器IC3、电流变送器IC4、光源RD1、对地电阻R6、级联电阻R7、内环电阻R8、积分电阻R9、增益电阻R10、检测电阻R11、对地电容C4、积分电容C5、开关电容C6、输出电容C7、电感L1、二极管D1，电流调节器IC2的正输入端IN+端与级联电阻R7的另一端、对地电阻R6的一端连接，对地电阻R6的另一端与对地电容C4的一端连接，对地电容C4的另一端接地，电流调节器IC2的负输入端IN-端与内环电阻R8的一端、积分电阻R9的一端连接，内环电阻R8的另一端与电流变送器IC4的输出端OU...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德传，陈雪亭，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33