CN102789253A - 一种PWM控制的4-20mA电流输出电路 - Google Patents
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Abstract
本发明一种PWM控制的4-20mA电流输出电路。可控PWM信号与低通滤波模块相连,低通滤波模块、驱动模块与运放负反馈模块相连,驱动模块与保护模块相连,电源为各模块提供电源。与现有技术相比,优化了电路,使4-20mA电流输出精度高、稳定性高、成本低、驱动能力强,提高了仪器仪表的整体质量,有效地保障安全运行。
Description
技术领域
本发明一种PWM控制的4-20mA电流输出电路,涉及一种4-20mA电流输出技术领域,特别涉及由PWM控制的4-20mA电流输出电路技术领域。
背景技术
现有市场上的很少带4-20mA输出功能的仪器仪表,由于现有的4-20mA输出的精度不高、稳定性差、电路复杂、相对的成本较高、驱动能力低,不能满足仪器仪表的高精度的运行要求,无法提高仪器仪表的整体质量,难以有效地保障安全运行。
发明内容
本发明的目的是为了克服市场不能同时满足对4-20mA输出的精度、稳定性、成本、驱动能力的要求的不足,设计一种PWM控制的4-20mA电流输出电路。其特征在于:可控PWM信号与低通滤波模块相连,低通滤波模块、驱动模块与运放负反馈模块相连,驱动模块与保护模块相连,电源为各模块提供电源,所述的可控PWM信号由MCU产生,可以根据电路的离散性加以校正;其输出电路为,R1一端连接PWM信号,另一端连接滤波电容C1,滤波电容C1的另一端接电源GND;滤波电阻R1与滤波电容C1公共端接入U1第三脚,U1的第二脚接入Q2的集电极和内部负载电阻R2的公共端,U1的6脚接入Q1的基极,U1的7脚接电源VCC,U1的4脚接电源GND,R2另一端接地;Q1的集电极与Q2的集电极都接入二极管D1的A端,Q1的发射极接入Q2的基极,Q2的发射机接入R2和U1的第2脚公共端;二极管D1的K端接入电源VCC,二极管D1的A端接二极管D2的K端,作为4-20mA的正输出端,二极管D2的A端接电源GND,作为4-20mA的负输出端,所述的低通滤波模块由滤波电阻R1与滤波电容C1串联组成,所述的运放负反馈模块由运放U1、内部负载电阻R2组成,所述的驱动模块由三极管Q1和三极管Q2组成,所述的保护模块由二极管D1和二极管D2组成。
实施该技术后的明显效果是:优化了电路,使4-20mA电流输出精度高、稳定性高、成本低、驱动能力强,提高了仪器仪表的整体质量,有效地保障安全运行。
附图说明
图1为本发明的电路原理图;
具体实施方式
以下结合附图,对本发明作进一步描述:
见附图1,4-20mA电流输出电路的原理图中已标示各元器件的型号,市场采购元器件按原理图连接就可实现4-20mA电流输出功能,其可控PWM信号与低通滤波模块相连,低通滤波模块、驱动模块与运放负反馈模块相连,驱动模块与保护模块相连,电源为各模块提供电源,所述的低通滤波模块由滤波电阻R1与滤波电容C1串联组成,R1一端连接PWM信号,另一端连接滤波电容C1,滤波电容C1的另一端接电源GND;所述的运放负反馈模块由运放U1、内部负载电阻R2组成,滤波电阻R1与滤波电容C1公共端接入U1第三脚,U1的第二脚接入Q2的集电极和内部负载电阻R2的公共端,U1的6脚接入Q1的基极,U1的7脚接电源VCC,U1的4脚接电源GND,R2另一端接地;所述的驱动模块由三极管Q1和三极管Q2组成,Q1的集电极与Q2的集电极都接入二极管D1的A端,Q1的发射极接入Q2的基极,Q2的发射机接入R2和U1的第2脚公共端;所述的保护模块由二极管D1和二极管D2组成,二极管D1的K端接入电源VCC,二极管D1的A端接二极管D2的K端,作为4-20mA的正输出端,二极管D2的A端接电源GND,作为4-20mA的负输出端;
见附图1,根据工作原理,电路中的MCU产生的高精度PWM信号经过低通滤波模块滤波变成直流电压信号,直流电压信号经过运放负反馈模块放大,再经过驱动模块驱动产生4-20mA信号输出,输出信号在内部负载电阻上产生的电压信号反馈到运放负反馈模块,提高信号的稳定性,保护模块提供电源VCC与电源GND的泄放回路,保护整个电路的安全性。
Claims (6)
1.一种PWM控制的4-20mA电流输出电路,其特征在于:可控PWM信号与低通滤波模块相连,低通滤波模块、驱动模块与运放负反馈模块相连,驱动模块与保护模块相连,电源为各模块提供电源,其输出电路为:R1一端连接PWM信号,另一端连接滤波电容C1,滤波电容C1的另一端接电源GND;滤波电阻R1与滤波电容C1公共端接入U1第三脚,U1的第二脚接入Q2的集电极和内部负载电阻R2的公共端,U1的6脚接入Q1的基极,U1的7脚接电源VCC,U1的4脚接电源GND,R2另一端接地;Q1的集电极与Q2的集电极都接入二极管D1的A端,Q1的发射极接入Q2的基极,Q2的发射机接入R2和U1的第2脚公共端;二极管D1的K端接入电源VCC,二极管D1的A端接二极管D2的K端,作为4-20mA的正输出端,二极管D2的A端接电源GND,作为4-20mA的负输出端。
2.根据权利要求1所述的一种PWM控制的4-20mA电流输出电路,其特征在于:所述的低通滤波模块由滤波电阻R1与滤波电容C1串联组成。
3.一种PWM控制的4-20mA电流输出电路,其特征在于:所述的运放负反馈模块由运放U1、内部负载电阻R2组成。
4.一种PWM控制的4-20mA电流输出电路,其特征在于:所述的驱动模块由三极管Q1和三极管Q2组成。
5.一种PWM控制的4-20mA电流输出电路,其特征在于:所述的保护模块由二极管D1和二极管D2组成。
6.一种PWM控制的4-20mA电流输出电路,其特征在于:所述的可控PWM信号由MCU产生,可以根据电路的离散性加以校正。
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