基于DC/DC穩壓器的大功率LED恒流驅動(dòng)設計

綜合分析上述各方法的優(yōu)缺點(diǎn)，為制碼系統研究出一種更優(yōu)的數據處理方法。主要思想是：總體運用解釋一編譯方法，開(kāi)辟一段內存作為緩沖區，先一次性編譯若干代碼段存入緩沖區，直到緩沖區滿(mǎn)。然后，從緩沖區中取出已編譯好的代碼段進(jìn)行加工處理。而在一次性編譯若干代碼段中各條代碼時(shí)，采用資源重疊流水處理的解釋方法進(jìn)行編譯處理。并且在編譯處理時(shí)綜合采用目標碼編譯方法，先判斷各標志位，如具有相同代碼段，就將該段相同代碼編譯后的目標碼存入RAM中，下次處理相同數據時(shí)直接調用RAM中的目標碼即可。其數據處理過(guò)程如下：

(1)定義緩沖區數據格式

根據零件標記碼的固定長(cháng)度分配一定內存空間作為緩沖區，需兩個(gè)一樣大小的緩沖區，一個(gè)用來(lái)存放若干程序殷(一個(gè)零件的6個(gè)標記碼)；另一個(gè)用來(lái)存放譯碼結果。緩沖區的數據結構定義如下：

每個(gè)緩沖區設置6小塊緩沖區BUF0～BUF5，用來(lái)存放每個(gè)零件的6位標記碼，并置相應的bufflag為1；6塊緩沖區滿(mǎn)后，再依次進(jìn)行數據譯碼處理，處理結果放入另一緩沖區，同時(shí)置相應的bufflag為2；當6塊緩沖區全部準備好(bufflag為2)，則進(jìn)行加工，加工完的標記碼所對應的緩沖區就置bufflag為O，繼續存放下一個(gè)零件標記碼。

(2)采用資源重疊流水處理的解釋方法進(jìn)行譯碼

①從第一個(gè)緩沖區取出第一個(gè)零件標記碼進(jìn)行編譯并將結果放入第二個(gè)緩沖區中，同時(shí)輸入第二個(gè)零件的標記碼。

②從第二個(gè)緩沖區中取出第一個(gè)零件的編譯結果對第一個(gè)零件進(jìn)行加工，這時(shí)編譯第二個(gè)零件的標記碼放入已空的第二個(gè)緩沖區中，同時(shí)輸入第三個(gè)零件的標記碼。

③第一個(gè)零件加工完畢，繼續加工第二個(gè)零件，并編譯第三個(gè)零件的標記碼，同時(shí)輸入第四個(gè)零件的標記碼。

采用重疊流水數據譯碼處理，直到加工完成整批零件。數據譯碼處理過(guò)程如圖2。

(3)編譯緩沖區的數據

數據編譯階段，即從第一個(gè)緩沖區取出數據進(jìn)行編譯的階段，編譯結果存入第二個(gè)緩沖區，采用目標碼編譯方法對數據進(jìn)行編譯。由于零件上標記碼是兩組對稱(chēng)的相同代碼且整批零件的代號相同，為了避免重復編譯相同代碼，在緩沖區格式中定義了兩個(gè)標志位accessorynuml和accessorynum2。accessorynuml是某個(gè)零件單獨標記碼編譯后的目標碼標志位，為0表示該碼還未編譯或已重復使用一次；為1表示已編譯存儲，且還未重復使用。accessorynum2是整批零件代號編譯后的目標碼標志位，為0表示還未編譯或已重復使用n次；為n表示第一次編譯存儲，且未重復使用；為i表示已重復使用了n-i次(n為整批零件數，i為1~n間的整數)。當acccssorynum1為1時(shí)說(shuō)明該零件單獨標記碼還要被使用，應先保存，下次使用時(shí)可以直接加工而無(wú)需再去編譯；由于加工零件是對稱(chēng)的。所以第二次加工就無(wú)需重新編譯而直接加工即可。當accessorynum2的值大于O小于n時(shí)，說(shuō)明該代碼需保存。由于整批零件的代號相同，因此加工每個(gè)零件時(shí)都可以直接調用第一次編譯好的代號數據直接加工。通過(guò)accessorynum1和accessorynum2兩個(gè)標志位，可以加快數據編譯處理速度，有效提高數據處理的效率。

當一個(gè)零件加工完換下一個(gè)零件時(shí)，繼續進(jìn)行下一個(gè)零件標記碼的數據處理，直到加工完整批零件。只有在輸入或編譯下一個(gè)零件，即需要占用兩緩沖區之一、而上一零件的編譯或加工還沒(méi)有處理完時(shí)需要等待，但這種等待是極其短暫的。

經(jīng)實(shí)驗可知，數控制碼系統中運用資源重疊流水解釋方法實(shí)現數據處理時(shí)，一個(gè)零件的制碼時(shí)問(wèn)需要2。4s；運用解釋一編譯方法實(shí)現數據處理時(shí)，需要2。3s；而運用這種新數據處理方法實(shí)現數據處理時(shí)，只需要2。0s，比運用前兩種方法的教率分別提高了16。7％和13。04％，有效地提高了數控制碼的速度和效率，且使用至今一直很穩定。

這種新的數據處理方法適合大量有規律或程序段較短的數控程序的譯碼。它能節約系統資源，加快數據處理速度，且譯碼緩沖區是靜態(tài)分配的，可有效防止內存碎片的形成。該方法還能很好地利用Windows系統本身提供的基于線(xiàn)程的搶先式多任務(wù)機制。

2改進(jìn)方案

DC/DC開(kāi)關(guān)穩壓器內部集成的常見(jiàn)的基準電壓有1。23V、1。25V、2。5V和5V等，若按圖2所示，設計成恒流源給工作電流為350mA的單顆1W的白光LED供電時(shí)，以準電壓為Vref=1。23V為例，采樣電阻上的損耗為1。23×0。35=0。4305W，忽略DC/DC變換器及其他損耗，電源的最高效率為：

若為工作電流為700mA的單顆3W的白光LED供電時(shí)，采樣電阻上的損耗則更大。為了降低功耗，提高效率，應該盡量選用小阻值采樣電阻，但采用小阻值的采樣電阻后，圖2中的反饋電壓Vref變小，輸出電流不能達到理想值，為了滿(mǎn)足需求，提高電路對輸出電流變化進(jìn)行控制的靈敏度，提高恒流精度，需要增加放大電路對采樣信號放大，如圖3所示。

圖3改進(jìn)的DC/DC開(kāi)關(guān)恒流源原理框圖

當電路進(jìn)入恒流工作狀態(tài)時(shí)，輸出電流Iout滿(mǎn)足式（3）：

一般來(lái)說(shuō)，運算放大器的增益都能做到很大，這樣電路中就可以采用很小的采樣電阻，從而達到降低損耗、提高效率的目的。假設采樣電阻采用0。1Ω，同樣為工作電流為350mA的單顆1W的白光LED供電時(shí)，在采樣電阻上的損耗為0。01225W。一般來(lái)說(shuō)，通用的運算放大器的工作電流和最大工作電壓分別在1mA和30V左右，加上運算放大器及其附屬電路的損耗，增加的電路的總損耗大約0。05W左右，忽略DC/DC變換器及其他損耗，效率最高可達