基于DC/DC穩(wěn)壓器的大功率LED恒流驅(qū)動設(shè)計

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

(1)定義緩沖區(qū)數(shù)據(jù)格式

根據(jù)零件標(biāo)記碼的固定長度分配一定內(nèi)存空間作為緩沖區(qū)，需兩個一樣大小的緩沖區(qū)，一個用來存放若干程序殷(一個零件的6個標(biāo)記碼)；另一個用來存放譯碼結(jié)果。緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義如下：

每個緩沖區(qū)設(shè)置6小塊緩沖區(qū)BUF0～BUF5，用來存放每個零件的6位標(biāo)記碼，并置相應(yīng)的bufflag為1；6塊緩沖區(qū)滿后，再依次進行數(shù)據(jù)譯碼處理，處理結(jié)果放入另一緩沖區(qū)，同時置相應(yīng)的bufflag為2；當(dāng)6塊緩沖區(qū)全部準(zhǔn)備好(bufflag為2)，則進行加工，加工完的標(biāo)記碼所對應(yīng)的緩沖區(qū)就置bufflag為O，繼續(xù)存放下一個零件標(biāo)記碼。

(2)采用資源重疊流水處理的解釋方法進行譯碼

①從第一個緩沖區(qū)取出第一個零件標(biāo)記碼進行編譯并將結(jié)果放入第二個緩沖區(qū)中，同時輸入第二個零件的標(biāo)記碼。

②從第二個緩沖區(qū)中取出第一個零件的編譯結(jié)果對第一個零件進行加工，這時編譯第二個零件的標(biāo)記碼放入已空的第二個緩沖區(qū)中，同時輸入第三個零件的標(biāo)記碼。

③第一個零件加工完畢，繼續(xù)加工第二個零件，并編譯第三個零件的標(biāo)記碼，同時輸入第四個零件的標(biāo)記碼。

采用重疊流水?dāng)?shù)據(jù)譯碼處理，直到加工完成整批零件。數(shù)據(jù)譯碼處理過程如圖2。

(3)編譯緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)編譯階段，即從第一個緩沖區(qū)取出數(shù)據(jù)進行編譯的階段，編譯結(jié)果存入第二個緩沖區(qū)，采用目標(biāo)碼編譯方法對數(shù)據(jù)進行編譯。由于零件上標(biāo)記碼是兩組對稱的相同代碼且整批零件的代號相同，為了避免重復(fù)編譯相同代碼，在緩沖區(qū)格式中定義了兩個標(biāo)志位accessorynuml和accessorynum2。accessorynuml是某個零件單獨標(biāo)記碼編譯后的目標(biāo)碼標(biāo)志位，為0表示該碼還未編譯或已重復(fù)使用一次；為1表示已編譯存儲，且還未重復(fù)使用。accessorynum2是整批零件代號編譯后的目標(biāo)碼標(biāo)志位，為0表示還未編譯或已重復(fù)使用n次；為n表示第一次編譯存儲，且未重復(fù)使用；為i表示已重復(fù)使用了n-i次(n為整批零件數(shù)，i為1~n間的整數(shù))。當(dāng)acccssorynum1為1時說明該零件單獨標(biāo)記碼還要被使用，應(yīng)先保存，下次使用時可以直接加工而無需再去編譯；由于加工零件是對稱的。所以第二次加工就無需重新編譯而直接加工即可。當(dāng)accessorynum2的值大于O小于n時，說明該代碼需保存。由于整批零件的代號相同，因此加工每個零件時都可以直接調(diào)用第一次編譯好的代號數(shù)據(jù)直接加工。通過accessorynum1和accessorynum2兩個標(biāo)志位，可以加快數(shù)據(jù)編譯處理速度，有效提高數(shù)據(jù)處理的效率。

當(dāng)一個零件加工完換下一個零件時，繼續(xù)進行下一個零件標(biāo)記碼的數(shù)據(jù)處理，直到加工完整批零件。只有在輸入或編譯下一個零件，即需要占用兩緩沖區(qū)之一、而上一零件的編譯或加工還沒有處理完時需要等待，但這種等待是極其短暫的。

經(jīng)實驗可知，數(shù)控制碼系統(tǒng)中運用資源重疊流水解釋方法實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理時，一個零件的制碼時問需要2。4s；運用解釋一編譯方法實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理時，需要2。3s；而運用這種新數(shù)據(jù)處理方法實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理時，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(shù)控制碼的速度和效率，且使用至今一直很穩(wěn)定。

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

2改進方案

DC/DC開關(guān)穩(wěn)壓器內(nèi)部集成的常見的基準(zhǔn)電壓有1。23V、1。25V、2。5V和5V等，若按圖2所示，設(shè)計成恒流源給工作電流為350mA的單顆1W的白光LED供電時，以準(zhǔn)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，采樣電阻上的損耗則更大。為了降低功耗，提高效率，應(yīng)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，為了滿足需求，提高電路對輸出電流變化進行控制的靈敏度，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改進的DC/DC開關(guān)恒流源原理框圖

當(dāng)電路進入恒流工作狀態(tài)時，輸出電流Iout滿足式（3）：

一般來說，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(shè)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，在采樣電阻上的損耗為0。01225W。一般來說，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