单星模仿器是星灵敏器的首要地上标定设备之一，其作为瞄准体系的一部分，供给一束平行光供星灵敏器丈量，用来模仿无量远处的恒星所宣布的平行光。为了能在试验室中标定星灵敏器，一般供给一个模仿星，星模仿器便是模仿星的设备，它供给相对被测物体无限远的点光源作为模仿星，对其巨细、光度（星等值）、光谱特性、色温类型等进行严厉模仿，以便对星灵敏器的勘探才能、空间分辨率等进行地上定标，然后确认星灵敏器光轴的空间方位。
因为曩昔研发的单星模仿器的操控体系多选用单片机和AD/DA转化器完成，尽管其精度高，但体积大、操控杂乱、本钱高；因为光源多选用卤钨灯，它不光体积大、并且发热量大、寿命短，长期使用安稳性不行。本文提出了一种选用大功率LED做点光源，用专用的LED操控芯片替代杂乱的单片机电路的可调光源操控电路，实践使用作用杰出，具有体积小、操控简略、安稳性高、寿命长，并且精度高的长处。
1 光源体系的组成
大功率LED因为亮度高和寿命长的长处，在室内外装修、特种照明方面已取得越来越广泛的使用。本体系选用最常用的3 W LED，光源亮度和安稳性都满意要求。
单星模仿器的光源体系由恒稳光源、光学体系、机械接口及装置微调支架体系组成。其体系结构如图1 所示。LED光源输出不同档位光强的光线，经过一分二（各50%）的分光体系后，其间一部分光进入闭环操控，另一部分光用于后续光学体系，这部分光经聚光镜、滤光片、衰减片后在毛玻璃上会聚一亮斑，经过星点板上的小孔成为一个点光源。因为小孔坐落平行光管的前焦面上，具有不同亮度起伏（用以表征不同星等）的星点经平行光管，在联接的星灵敏器光学体系的入瞳处发生模仿的无量远平行光，然后完成对星光的模仿。
2 光源操控体系的完成
为了操控光源的安稳性，体系选用负反应电路构成闭环操控。其原理图如图2所示。
作业原理如下：当大功率LED的亮度变亮时，光电二极管接收到的光能量也随之增大，光电二极管发生的光电流变大，光电扩大电路经过一个采样电阻对该光电流进行采样并经过扩大电路将电压扩大，此电压便是反应电压。反应电压随LED亮度同向改变，反应操控驱动电路依据反应电压操控输出使LED电流反向改变，LED亮度朝反向改变。体系构成一个闭环操控，能够使LED维持在一个已设定的亮度。
大功率LED操控电路能够分为两个首要部分：（1）采样及扩大电路，完成光电流的采样及电压扩大，并将此电压反应给下级操控电路。（2）反应操控驱动电路，依据扩大电路反应的电压信号调整输出给LED两头的电压，然后操控LED的亮度。
图3是采样及扩大电路。光电二极管D2接收到发光二极管LED发射的光后，经过R9发生弱小的微安级电流，此电流经过采样电阻R9后发生的细小电压不能直接反应给下级操控电路。依据下级电路输入要求，需将此采样电压扩大至5 V左右。因为光电二极管发生的电流很小，因而运算扩大器U3选用高阻型单电源低电压FET运放。其输入阻抗十分高，合适弱小信号的扩大，能将输入的弱小电压信号扩大到伏级。扩大倍数可经过电阻R6和R10调整，然后调整反应给下一级的电压Vadj。
图4所示为反应操控驱动电路。其操控芯片选用专门针对大功率LED照明驱动使用的集成电路PT4105。PT4105是一款固定频率、电压形式的降压开关稳压电路，其输入电压规模宽（6 V~18 V），内含1 A输出电流才能的功率MOSFET，故3 W（700 mA）的LED驱动没有问题，内部选用PWM操控，反应电压仅为200 mV，具有很高的转化功率，内含欠压锁定、过热维护、限流维护等功能，使用规划便利，外围电路简略。经过外接的感应电阻，PT4105可用作高精度恒流源，选用固定频率的电压形式来调理LED电流，其200 mV的低反应电压可下降功耗和进步功率。
本体系选用PT4105芯片，一是因为其操控的光源安稳性好；二是选用SOIC8封装，尺度小，所以整个操控体系能够做得十分小。选用可变直流电压的方法来调整LED的电流然后完成LED的亮度操控。用PT4105完成单颗3 W大功率LED驱动计划，选用12 V电源供电，其转化功率可在85％以上。
如图4所示。当大功率LED变亮时光电二极管D2接收到的光能量变多，发生的光电流变大，使采样电阻R9上的电压变大，经过运算扩大器扩大后使反应电压Vadj变大，反应操控驱动电路依据此反应电压调整LED的电流使LED电流削减，LED变暗。反之亦然。体系构成一个闭环操控，使LED维持在一个已设定的亮度。调理电位器R6和R10能够预设定LED的亮度。因为反应电压Vadj在0~5 V的规模内改变，所以R1和R3的挑选应该契合R1：R3＝1：24。
经过在负载通路中串接反应电阻R4，在负反应回路中监控反应电阻上的电压降并操控占空比，就能得到恒流输出的电路。所以PT4105的输出电流即LED实践的作业电流可由反应电阻R4确认。正常作业时，PT4105的FB端电压恒定为VFB值（200 mV），且输入电流为0。因而，流过LED的电流与流过R4的电流持平。
依据式（1）能够计算出：当R4=0.33 Ω且输入的电流为0时，LED的恒定电流为0.6 A。此电流便是LED实践作业的最大电流，没有超越其极限电流0.7 A。
3 试验
在暗室环境下，选用弱小光照度计NDL-300型进行试验。匹配好电阻R6及R10后，使星模仿器输出平行光的照度与-2等星等共同，即1.6×10-5lx。
在正常温度下，接连作业8小时作业，每隔10 min丈量一次照度并记载，则在常温下LED光源的安稳性如图5所示。可见在大部分时间中光源安稳在1.6×10-5lx，最大值1.68，最小值1.52，其安稳性的差错≤±5%。
试验结果表明，经过该操控体系，单星模仿器能够对星等进行准确的模仿，该光源满意单星模仿器体系规划的要求。
依据大功率LED的可调安稳光源操控电路已成功使用到某国防工程项目中，具有精度高、简略有用、作业安稳、操控精度高的特色，在需求操控光源强度的领域内具有较强的有用价值。
