CN104467417A - 一种逻辑保护射极耦合式的偏置可调电流源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种逻辑保护射极耦合式的偏置可调电流源，主要由直流电源S，与直流电源S相连接的控制电路，与控制电路相连接的温度补偿电路，以及与温度补偿电路相连接的光敏电阻CDS组成，其特征在于，在温度补偿电路与光敏电阻CDS之间串接有精密反相可调电路，而直流电源S的负极还顺次经光束激发式逻辑放大电路和逻辑保护射极耦合式放大电路后与光敏电阻CDS相连接。本发明将美国国家半导体公司生产的LM4431电压参考电路和LMC6062型功率放大器结合在一起，能大幅度的增加本发明的电流输出范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种电源，具体是指一种逻辑保护射极耦合式的偏置可调电流源。
背景技术
目前，电池厂商在制作完电池保护电路板以后一般都需要用双极性电源来检测该电池保护电路板的各项功能是否已经达标，即利用双极性电源快速的实现对电池保护电路板的过压、欠压、过流的快速校准和测试。所谓的双极性电源是指该电源放电时其电源内部的电流是从负极流向正极，而对该电源充电时其电源内部的电流是从正极流向负极(传统的普通电源其内部的电流无论在什么情况下都只能从负极流向正极，而不能从正极流向负极)。但是，目前市面上所销售的双极性电源容易受到外部环境温度的影响，会使得其供电性能不稳定。如何有效克服外部环境温度所带来的负面影响，便是人们急需要解决的难题。
发明内容
本发明的目的在于克服目前双极性电源容易受到外部环境温度的影响，进而导致性能不稳定的缺陷，提供一种逻辑保护射极耦合式的偏置可调电流源。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种逻辑保护射极耦合式的偏置可调电流源，主要由直流电源S，与直流电源S相连接的控制电路，与控制电路相连接的温度补偿电路，以及与温度补偿电路相连接的光敏电阻CDS组成。同时，在温度补偿电路与光敏电阻CDS之间串接有精密反相可调电路，而直流电源S的负极还顺次经光束激发式逻辑放大电路和逻辑保护射极耦合式放大电路后与光敏电阻CDS相连接；所述精密反相可调电路由二极管D1，LMC6062型功率放大器P2，一端与二极管D1的P极相连接、另一端与LMC6062型功率放大器P2的正极输入端相连接的电阻R8，一端与温度补偿电路相连接、另一端与二极管D1的N极连接后再与LM4431电压参考电路的输出端相连接的电位器R9，以及一端与LMC6062型功率放大器P2的正极输入端相连接、另一端经光敏电阻CDS后与LMC6062型功率放大器P2的输出端相连接的电阻R10组成；所述LMC6062型功率放大器P2的负极输入端与电位器R9的控制端相连接，其输出端还与LM4431电压参考电路的输入端相连接。
所述光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P3，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P3的正极输入端相连接、正极经光二极管D2后接地的极性电容C5，一端与极性电容C5的正极相连接、另一端经二极管D3后接地的电阻R11，正极与电阻R11和二极管D3的连接点相连接、负极接地的极性电容C7，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P3的正极输入端相连接的电阻R12，串接在功率放大器P3的负极输入端与输出端之间的电阻R13，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R14，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C6，以及一端与极性电容C7的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R15组成；所述与非门IC1的正极输入端与功率放大器P3的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P3的输出端相连接，功率放大器P3的正极输入端与直流电源S的负极相连接。
所述逻辑保护射极耦合式放大电路主要由三极管Q5，三极管Q6，功率放大器P4，功率放大器P5，串接在功率放大器P4的负极输入端与输出端之间的电阻R17，串接在功率放大器P5的正极输入端与输出端之间的极性电容C10，串接在功率放大器P4的正极输入端与三极管Q5的集电极之间的电阻R16，串接在三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极之间的电阻R18，与电阻R18相并联的电容C9，负极与功率放大器P4的正极输入端相连接、正极经电阻R19后与三极管Q5的发射极相连接的极性电容C8，串接在三极管Q6的基极与极性电容C8的正极之间的电阻R20，正极与三极管Q6的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D4和电阻R21后与功率放大器P4的输出端相连接的电容C11，P极与功率放大器P5的输出端相连接、N极经电阻R23和电阻R22后与稳压二极管D4与电阻R21的连接点相连接的二极管D5，以及P极与电容C11的负极相连接、N极与二极管D5与电阻R23的连接点相连接的稳压二极管D6组成；所述三极管Q5的基极与极性电容C8的正极相连接，其发射极与三极管Q6的发射极相连接，其集电极与功率放大器P4的负极输入端相连接；三极管Q6的集电极与功率放大器P5的负极输入端相连接，功率放大器P5的正极输入端与功率放大器P4的输出端相连接；所述极性电容C8的正极与与非门IC3的输出端相连接，电阻R23与电阻R22的连接点则与光敏电阻CDS与电阻R10的连接点相连接。
所述控制电路由三极管Q1，三极管Q2，串接在三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极之间的电阻R1，串接在三极管Q1的发射极与直流电源S的负极之间的RC滤波电路，串接在三极管Q1的基极与直流电源S的负极之间的电阻R2，以及与直流电源S相并联的电阻R5组成；所述三极管Q2的发射极与直流电源S的正极相连接，而三极管Q2的基极还与三极管Q1的集电极相连接。
所述的温度补偿电路由三极管Q3，三极管Q4，功率放大器P1，串接在三极管Q3的集电极与三极管Q2的集电极之间的电阻R4，串接在功率放大器P1的正极输入端与输出端之间的电容C2，串接在功率放大器P1的负极输入端与输出端之间的电容C3，负极与三极管Q4的发射极相连接、正极与二极管D的N极相连接的电容C4，一端与电容C4的负极相连接、另一端与二极管D的P极相连接的电阻R6，以及一端与功率放大器P1的输出端相连接、另一端与电位器R9相连接的电阻R7组成；所述功率放大器P1的正极输入端与三极管Q4的集电极相连接，其负极输入端与三极管Q3的发射极相连接；所述三极管Q4的集电极与三极管Q2的集电极相连接，其基极接地；三极管Q3的基极与直流电源S的正极相连接。
所述RC滤波电路由电阻R3，以及与电阻R3相并联的电容C1组成。为确保使用效果，所述的电容C2、电容C3及电容C4均为极性电容。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明整体结构简单，其制作和使用非常方便。
(2)本发明能根据外部环境的温度变化来自动调整输出电流值，从而确保其性能稳定。
(3)本发明将美国国家半导体公司生产的LM4431电压参考电路和LMC6062型功率放大器结合在一起形成精密反相可调电路，因此能大幅度的增加本发明的电流输出范围。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的逻辑保护射极耦合式放大电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，本发明所述的温度补偿式电源主要由直流电源S，与直流电源S相连接的控制电路，与控制电路相连接的温度补偿电路，与温度补偿电路相连接的精密反相可调电路，与精密反相可调电路相连接的光敏电阻CDS，与直流电源S的负极相连接的光束激发式逻辑放大电路，以及串接在光束激发式逻辑放大电路与光敏电阻CDS之间的逻辑保护射极耦合式放大电路组成。
该精密反相可调电路由二极管D1，LMC6062型功率放大器P2，电阻R8，电位器R9，电阻R10及LM4431电压参考电路组成。其中，LMC6062型功率放大器P2和LM4431电压参考电路均为美国国家半导体公司生产。连接时，电阻R8的一端与二极管D1的P极相连接、其另一端与LMC6062型功率放大器P2的正极输入端相连接；电位器R9的一端与温度补偿电路相连接、另一端与二极管D1的N极连接后再与LM4431电压参考电路的输出端相连接；电阻R10的一端与LMC6062型功率放大器P2的正极输入端相连接、另一端经光敏电阻CDS后与LMC6062型功率放大器P2的输出端相连接。
同时，LMC6062型功率放大器P2的负极输入端需要与电位器R9的控制端相连接，而其输出端则还与LM4431电压参考电路的输入端相连接，以确保电位器R9、LM4431电压参考电路和LMC6062型功率放大器P2形成一个电回路。为确保运行效果，电阻R10与光敏电阻CDS的连接点接地，而LMC6062型功率放大器P2的正极输入端还需要外接—15V的直流电压。
所述控制电路由三极管Q1，三极管Q2，电阻R1，电阻R2，电阻R5以及RC滤波电路组成。连接时，电阻R1串接在三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极之间，而RC滤波电路则串接在三极管Q1的发射极与直流电源S的负极之间。电阻R2串接在三极管Q1的基极与直流电源S的负极之间的，电阻R5则与直流电源S相并联。
同时，三极管Q2的发射极与直流电源S的正极相连接，其基极还与三极管Q1的集电极相连接。为确保运行效果，电阻R1、电阻R2、电阻R3及电阻R5的阻值均为10KΩ。本申请中的RC滤波电路由电阻R3，以及与电阻R3相并联的电容C1组成。
温度补偿电路用于外部环境温度变化时的功率补偿，其由三极管Q3，三极管Q4，功率放大器P1，串接在三极管Q3的集电极与三极管Q2的集电极之间的电阻R4，串接在功率放大器P1的正极输入端与输出端之间的电容C2，串接在功率放大器P1的负极输入端与输出端之间的电容C3，负极与三极管Q4的发射极相连接、正极与二极管D的N极相连接的电容C4，一端与电容C4的负极相连接、另一端则与二极管D的P极相连接的电阻R6，以及一端与功率放大器P1的输出端相连接、另一端与电位器R9相连接的电阻R7组成。即，功率放大器P1的输入端经电阻R7和电位器R9后与二极管D的N极相连接。
功率放大器P1的正极输入端与三极管Q4的集电极相连接，其负极输入端还与三极管Q3的发射极相连接。而三极管Q4的集电极还与三极管Q2的集电极相连接，而其基极接地。为确保使用效果，所述的电容C2、电容C3及电容C4均优先采用极性电容来实现。
所述光束激发式逻辑放大电路则主要由功率放大器P3，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P3的正极输入端相连接、正极经光二极管D2后接地的极性电容C5，一端与极性电容C5的正极相连接、另一端经二极管D3后接地的电阻R11，正极与电阻R11和二极管D3的连接点相连接、负极接地的极性电容C7，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P3的正极输入端相连接的电阻R12，串接在功率放大器P3的负极输入端与输出端之间的电阻R13，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R14，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C6，以及一端与极性电容C7的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R15组成。
同时，所述与非门IC1的正极输入端与功率放大器P3的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P3的输出端相连接，而功率放大器P3的正极输入端与直流电源S的负极相连接。
所述逻辑保护射极耦合式放大电路的结构如图2所示，即其由三极管Q5，三极管Q6，功率放大器P4，功率放大器P5，串接在功率放大器P4的负极输入端与输出端之间的电阻R17，串接在功率放大器P5的正极输入端与输出端之间的极性电容C10，串接在功率放大器P4的正极输入端与三极管Q5的集电极之间的电阻R16，串接在三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极之间的电阻R18，与电阻R18相并联的电容C9，负极与功率放大器P4的正极输入端相连接、正极经电阻R19后与三极管Q5的发射极相连接的极性电容C8，串接在三极管Q6的基极与极性电容C8的正极之间的电阻R20，正极与三极管Q6的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D4和电阻R21后与功率放大器P4的输出端相连接的电容C11，P极与功率放大器P5的输出端相连接、N极经电阻R23和电阻R22后与稳压二极管D4与电阻R21的连接点相连接的二极管D5，以及P极与电容C11的负极相连接、N极与二极管D5与电阻R23的连接点相连接的稳压二极管D6组成。
同时，所述三极管Q5的基极与极性电容C8的正极相连接，其发射极与三极管Q6的发射极相连接，其集电极与功率放大器P4的负极输入端相连接；三极管Q6的集电极与功率放大器P5的负极输入端相连接，功率放大器P5的正极输入端与功率放大器P4的输出端相连接。
在连接时，所述极性电容C8的正极要与与非门IC3的输出端相连接，而电阻R23与电阻R22的连接点则与光敏电阻CDS与电阻R10的连接点相连接。
如上所述，便可较好的实现本发明。
Claims (5)
1.一种逻辑保护射极耦合式的偏置可调电流源，主要由直流电源S，与直流电源S相连接的控制电路，与控制电路相连接的温度补偿电路，以及与温度补偿电路相连接的光敏电阻CDS组成，其特征在于，在温度补偿电路与光敏电阻CDS之间串接有精密反相可调电路，而直流电源S的负极还顺次经光束激发式逻辑放大电路和逻辑保护射极耦合式放大电路后与光敏电阻CDS相连接；所述精密反相可调电路由二极管D1，LMC6062型功率放大器P2，一端与二极管D1的P极相连接、另一端与LMC6062型功率放大器P2的正极输入端相连接的电阻R8，一端与温度补偿电路相连接、另一端与二极管D1的N极连接后再与LM4431电压参考电路的输出端相连接的电位器R9，以及一端与LMC6062型功率放大器P2的正极输入端相连接、另一端经光敏电阻CDS后与LMC6062型功率放大器P2的输出端相连接的电阻R10组成；所述LMC6062型功率放大器P2的负极输入端与电位器R9的控制端相连接，其输出端还与LM4431电压参考电路的输入端相连接；所述光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P3，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P3的正极输入端相连接、正极经光二极管D2后接地的极性电容C5，一端与极性电容C5的正极相连接、另一端经二极管D3后接地的电阻R11，正极与电阻R11和二极管D3的连接点相连接、负极接地的极性电容C7，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P3的正极输入端相连接的电阻R12，串接在功率放大器P3的负极输入端与输出端之间的电阻R13，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R14，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C6，以及一端与极性电容C7的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R15组成；所述与非门IC1的正极输入端与功率放大器P3的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P3的输出端相连接，功率放大器P3的正极输入端与直流电源S的负极相连接；所述逻辑保护射极耦合式放大电路主要由三极管Q5，三极管Q6，功率放大器P4，功率放大器P5，串接在功率放大器P4的负极输入端与输出端之间的电阻R17，串接在功率放大器P5的正极输入端与输出端之间的极性电容C10，串接在功率放大器P4的正极输入端与三极管Q5的集电极之间的电阻R16，串接在三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极之间的电阻R18，与电阻R18相并联的电容C9，负极与功率放大器P4的正极输入端相连接、正极经电阻R19后与三极管Q5的发射极相连接的极性电容C8，串接在三极管Q6的基极与极性电容C8的正极之间的电阻R20，正极与三极管Q6的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D4和电阻R21后与功率放大器P4的输出端相连接的电容C11，P极与功率放大器P5的输出端相连接、N极经电阻R23和电阻R22后与稳压二极管D4与电阻R21的连接点相连接的二极管D5，以及P极与电容C11的负极相连接、N极与二极管D5与电阻R23的连接点相连接的稳压二极管D6组成；所述三极管Q5的基极与极性电容C8的正极相连接，其发射极与三极管Q6的发射极相连接，其集电极与功率放大器P4的负极输入端相连接；三极管Q6的集电极与功率放大器P5的负极输入端相连接，功率放大器P5的正极输入端与功率放大器P4的输出端相连接；所述极性电容C8的正极与与非门IC3的输出端相连接，电阻R23与电阻R22的连接点则与光敏电阻CDS与电阻R10的连接点相连接。
2.根据权利要求1所述的一种逻辑保护射极耦合式的偏置可调电流源，其特征在于，所述控制电路由三极管Q1，三极管Q2，串接在三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极之间的电阻R1，串接在三极管Q1的发射极与直流电源S的负极之间的RC滤波电路，串接在三极管Q1的基极与直流电源S的负极之间的电阻R2，以及与直流电源S相并联的电阻R5组成；所述三极管Q2的发射极与直流电源S的正极相连接，而三极管Q2的基极还与三极管Q1的集电极相连接。
3.根据权利要求2所述的一种逻辑保护射极耦合式的偏置可调电流源，其特征在于，所述的温度补偿电路由三极管Q3，三极管Q4，功率放大器P1，串接在三极管Q3的集电极与三极管Q2的集电极之间的电阻R4，串接在功率放大器P1的正极输入端与输出端之间的电容C2，串接在功率放大器P1的负极输入端与输出端之间的电容C3，负极与三极管Q4的发射极相连接、正极与二极管D的N极相连接的电容C4，一端与电容C4的负极相连接、另一端与二极管D的P极相连接的电阻R6，以及一端与功率放大器P1的输出端相连接、另一端与电位器R9相连接的电阻R7组成；所述功率放大器P1的正极输入端与三极管Q4的集电极相连接，其负极输入端与三极管Q3的发射极相连接；所述三极管Q4的集电极与三极管Q2的集电极相连接，其基极接地；三极管Q3的基极与直流电源S的正极相连接。
4.根据权利要求3所述的一种逻辑保护射极耦合式的偏置可调电流源，其特征在于，所述RC滤波电路由电阻R3，以及与电阻R3相并联的电容C1组成。
5.根据权利要求4所述的一种逻辑保护射极耦合式的偏置可调电流源，其特征在于，所述的电容C2、电容C3及电容C4均为极性电容。
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