一種功率限定恒流源電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于基本電子電路領(lǐng)域，具體涉及一種功率限定恒流源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]恒流源電路是儀器儀表中經(jīng)常用到的電路之一。一種恒流源電路由場效應(yīng)管、運(yùn)算放大器、采樣電阻構(gòu)成。運(yùn)算放大器的輸出與所述場效應(yīng)管柵極相連，其負(fù)輸入與所述場效應(yīng)管源極和所述采樣電阻相連，其正輸入為控制端，接收電壓信號，用來設(shè)定恒流值。如果想制作一個程控的恒流源，一般的做法是在運(yùn)算放大器的正輸入端處接入一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器 DAC。
[0003]這種恒流源電路程控方便，但是存在一個問題，在恒流源的兩端存在電壓差，而這個電壓差來自于外部，且不受恒流源電路所控制。當(dāng)恒流值設(shè)定后，如果外部電壓升高，則必然導(dǎo)致場效應(yīng)管漏極和源極之間的電壓升高，其所承受的功率必然增大，如果功率過大，接近或超過了場效應(yīng)管和外部電路所能承受的功率限制，則會帶來散熱方面的問題，以及器件是否工作在安全工作區(qū)方面的問題，使電路的可靠性降低。因而在一些情況下，我們希望外部電壓超過一定值后，將恒流值減小，以保證功率得到限定，也就是說，可以將一個電壓區(qū)間中的恒流值分為兩個以上擋位，根據(jù)不同的電壓值選擇不同的恒流擋位，高電壓時使用小恒流值擋，低電壓時使用大恒流值擋，而這個選擇過程需要自動完成，不能由軟件控制。上述恒流源電路無法滿足這個要求，所以需要對恒流源電路進(jìn)行改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提出一種功率限定恒流源電路，通過增加分壓控制電路、三極管支路、電源電路，采用多個固定的恒流值擋位，解決恒流源需要限定功率的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種功率限定恒流源電路，包括:恒流源電路:電流從輸出端流至基準(zhǔn)端，由控制端的電平設(shè)置恒流值;還包括:分壓控制電路:連接于所述輸出端和基準(zhǔn)端之間，包括串聯(lián)的分壓電阻，從兩只所述分壓電阻的公共端引出電壓控制支路，連接至三極管支路中三極管的基極，一條所述電壓控制支路對應(yīng)一條三極管支路;三極管支路:包括三極管和集電極電阻，所述三極管的集電極接所述集電極電阻一端，所述集電極電阻的另一端連接所述控制端，所述三極管的發(fā)射極連接所述基準(zhǔn)端，所述三極管的基極與所述分壓控制電路中的電壓控制支路相連；電源電路:包括電壓源和設(shè)置電阻，所述電壓源輸出接所述設(shè)置電阻的一端，所述設(shè)置電阻的另一端連接所述控制端。
[0006]方案進(jìn)一步是:所述三極管支路有兩條以上，且各三極管支路并聯(lián)。
[0007]方案進(jìn)一步是:所述分壓控制電路中的所述分壓電阻串聯(lián)，所述電壓控制支路由所述分壓電阻串聯(lián)的公共端引出。
[0008]方案進(jìn)一步是:所述分壓控制電路中的所述分壓電阻串聯(lián)后再并聯(lián)，所述電壓控制支路分別由每條并聯(lián)支路的所述分壓電阻串聯(lián)的各公共端引出。
[0009]方案進(jìn)一步是:所述電源電路中包含開關(guān)，所述開關(guān)能夠?qū)⑺鲭妷涸磁c所述控制端斷開。
[0010]方案進(jìn)一步是:所述電源電路中的電壓源可以為數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC。
[0011 ]方案進(jìn)一步是:所述恒流源電路包括運(yùn)算放大器、場效應(yīng)管和采樣電阻，所述運(yùn)算放大器的輸出與所述場效應(yīng)管柵極相連，其正輸入即為所述控制端，其負(fù)輸入與所述場效應(yīng)管源極和所述采樣電阻的一端相連，所述采樣電阻的另一端連接所述基準(zhǔn)端，所述場效應(yīng)管的漏極連接所述輸出端。
[0012]本實(shí)用新型通過增加隨電壓變化而自動選擇的恒流值擋位，解決了恒流源需要限定功率的問題。采用本方案的恒流源電路，結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、響應(yīng)迅速、可靠性高，可以廣泛集成于通用設(shè)備的源表以及放電回路中。
【附圖說明】
[0013]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的恒流源電路；
[0014]圖2是本實(shí)用新型公開的一種功率限定恒流源電路；
[0015]圖3是分壓控制電路的另一種實(shí)施例；
[0016]圖4是對電源電路的改進(jìn)，增加開關(guān)的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0018]圖2是本實(shí)用新型公開的一種功率限定恒流源電路的實(shí)施例，包括恒流源電路、分壓控制電路、多條三極管支路、電源電路。其中:
[0019]恒流源電路可以有多種形式，本實(shí)用新型采用的恒流源電路包含三個端口，一端為輸出端，一端為基準(zhǔn)端，還有一端為控制端。圖2展示了恒流源電路的一種實(shí)施例，包括運(yùn)算放大器、場效應(yīng)管和采樣電阻，所述運(yùn)算放大器的輸出與所述場效應(yīng)管柵極相連，其正輸入即為所述控制端，其負(fù)輸入與所述場效應(yīng)管源極和所述采樣電阻的一端相連，所述采樣電阻的另一端連接所述基準(zhǔn)端，所述場效應(yīng)管的漏極連接所述輸出端，所述場效應(yīng)管采用匪0S場效應(yīng)管。恒流源電路還可以有其它的實(shí)現(xiàn)形式，另一種實(shí)施例包括了三極管和采樣電阻，所述三極管基極接控制端，集電極接所述輸出端，發(fā)射極接所述采樣電阻的一端，所述采樣電阻的另一端接基準(zhǔn)端，其中三極管采用NPN三極管。
[0020]圖2中公開了一種分壓控制電路的實(shí)施例，由三個電阻串聯(lián)構(gòu)成，從每兩個串聯(lián)電阻公共端分別引出電壓控制支路，一共引出兩條電壓控制支路來控制兩條三極管支路。如果有更多的三極管支路，則需要增加串聯(lián)電阻數(shù)量，引出更多的電壓控制支路。圖3中公開了另一種分壓控制電路的實(shí)施例，由兩個電阻串聯(lián)成一條支路，再由另兩個電阻串聯(lián)成另一條支路，兩條支路并聯(lián)，從每兩個串聯(lián)電阻公共端分別引出電壓控制支路，一共引出兩條電壓控制支路來控制兩條三極管支路。如果有更多的三極管支路，則需要增加支路數(shù)量，弓丨出更多的電壓控制支路。
[0021]三極管支路，包括三極管和集電極電阻，所述三極管的集電極接所述集電極電阻一端，所述集電極電阻的另一端連接所述控制端，所述三極管的發(fā)射極連接所述基準(zhǔn)端，所述三極管的基極與所述分壓控制電路中的電壓控制支路相連。方案中采用了 NPN三極管，該三極管隨著輸出端電壓的升高而達(dá)到導(dǎo)通條件，進(jìn)入飽和，使三極管支路中的集電極電阻接通至控制端和基準(zhǔn)端之間。多條三極管支路因?yàn)閷?dǎo)通條件不同而隨著輸出端電壓升高而逐個導(dǎo)通，輸出電壓越高則導(dǎo)通的三極管支路越多，控制端與基準(zhǔn)端之間的等效電阻值越小。多條三極管支路為并聯(lián)連接，三極管支路數(shù)量越多，恒流值擋位越多。
[0022]電源電路，包括電壓源和設(shè)置電阻，所述電壓源輸出接所述設(shè)置電阻的一端，所述設(shè)置電阻的另一端連接所述控制端。圖4中還公開了一種實(shí)施例，所述電源電路中包含開關(guān)，所述開關(guān)能夠?qū)⑺鲭妷涸磁c所述控制端斷開。開關(guān)的作用在于可以控制恒流源電路是否輸出恒流值。另一個實(shí)施例中，所述電源電路中的電壓源為數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC。所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC用于設(shè)置控制恒流源電路的恒流值，可以設(shè)置為零以關(guān)閉恒流源電路輸出，也可以設(shè)置為一定的電壓，用來設(shè)定恒流源電路的最大輸出電流。
[0023]本實(shí)用新型應(yīng)用于程控電源的電流控制，獲得很好的應(yīng)用效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種功率限定恒流源電路，包括:恒流源電路:電流從輸出端流至基準(zhǔn)端，由控制端的電平設(shè)置恒流值;其特征在于，還包括: 分壓控制電路:連接于所述輸出端和基準(zhǔn)端之間，包括串聯(lián)的分壓電阻，從兩只所述分壓電阻的公共端引出電壓控制支路，連接至三極管支路中三極管的基極，一條所述電壓控制支路對應(yīng)一條三極管支路； 三極管支路:包括三極管和集電極電阻，所述三極管的集電極接所述集電極電阻一端，所述集電極電阻的另一端連接所述控制端，所述三極管的發(fā)射極連接所述基準(zhǔn)端，所述三極管的基極與所述分壓控制電路中的電壓控制支路相連； 電源電路:包括電壓源和設(shè)置電阻，所述電壓源輸出接所述設(shè)置電阻的一端，所述設(shè)置電阻的另一端連接所述控制端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率限定恒流源電路，其特征在于，所述三極管支路有兩條以上，且各三極管支路并聯(lián)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率限定恒流源電路，其特征在于，所述分壓控制電路中的所述分壓電阻串聯(lián)，所述電壓控制支路由所述分壓電阻串聯(lián)的公共端引出。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率限定恒流源電路，其特征在于，所述分壓控制電路中的所述分壓電阻串聯(lián)后再并聯(lián)，所述電壓控制支路分別由每條并聯(lián)支路的所述分壓電阻串聯(lián)的各公共端引出。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率限定恒流源電路，其特征在于，所述電源電路中包含開關(guān)，所述開關(guān)能夠?qū)⑺鲭妷涸磁c所述控制端斷開。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率限定恒流源電路，其特征在于，所述電源電路中的電壓源可以為數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率限定恒流源電路，其特征在于，所述恒流源電路包括運(yùn)算放大器、場效應(yīng)管和采樣電阻，所述運(yùn)算放大器的輸出與所述場效應(yīng)管柵極相連，其正輸入即為所述控制端，其負(fù)輸入與所述場效應(yīng)管源極和所述采樣電阻的一端相連，所述采樣電阻的另一端連接所述基準(zhǔn)端，所述場效應(yīng)管的漏極連接所述輸出端。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種功率限定恒流源電路，包括恒流源電路、分壓控制電路、多條三極管支路、電源電路。通過增加隨電壓變化而自動選擇的恒流值擋位，解決了恒流源需要限定功率的問題。采用本方案的恒流源電路，結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、響應(yīng)迅速、可靠性高，可以廣泛集成于通用設(shè)備的源表中。
【IPC分類】G05F1/56
【公開號】CN205103698
【申請?zhí)枴緾N201520977466
【發(fā)明人】李寶娟, 袁琰
【申請人】袁琰
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月26日