CN106020312A - 用于冷原子干涉型重力仪中地磁场补偿的恒流源 - Google Patents
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Abstract
用于冷原子干涉型重力仪中地磁场补偿的恒流源，包括依次连接的变压电路单元、整流电路单元、一级滤波电路单元、线性稳压电路单元、二级滤波电路单元、恒流电路单元、低通滤波电路单元和输出端电路单元，输出单元与负载连接。
Description
技术领域
本发明涉及线性电源技术领域，特别是针对磁场线圈的恒流源。
技术背景
应用于冷原子干涉型重力仪地磁场补偿中的电源，一般要求电流稳定、响应速度快、纹波小，因此会采用恒流源作为电源。现有的恒流源电路结构复杂，制作成本高，电流值偏小，稳定性偏差，而高精度大电流的恒流源价格昂贵，使用成本偏高。
发明内容
本发明要克服现有技术的上述缺点，提供一种结构简单，工作性能可靠的地磁场补偿的恒流源技术。
本发明的一种用于冷原子干涉型重力仪地磁场补偿的恒流源，包括依次连接的变压电路单元1、整流电路单元2、一级滤波电路单元3、线性稳压电路单元4、二级滤波电路单元5、恒流电路单元6、低通滤波电路单元7和输出端电路单元8，输出单元8与负载相连。
所述变压电路单元1中，环形变压器的输入端和市电相连，环形变压器的两个输出端与整流芯片D2的1号引脚和2号引脚相连；
所述的整流电路单元2由一块单相桥式全波整流芯片D2构成，其中：整流芯片的1号引脚和2引脚与环形变压器的输出相连，整流芯片D2的3号引脚和4号引脚和一级滤波电路单元整体并联，整流芯片D2的4号引脚和电路中的地相连；
一级滤波电路单元3由电解电容C2和第二电解电容C3、泄放电阻R1和输入旁路电容C1构成，其中：第一电解电容C2和第二电解电容C3的阳级、泄放电阻R1的第一端和输入旁路电容C1的第一端都和整流芯片D2的3号引脚相连，第一电解电容C2和第二电解电容C3的阴极、泄放电阻R1的第二端和输入旁路电容C1的第二端都和整流芯片的4号引脚相连；
所述线性稳压电路单元4中，第一稳压芯片U1的1号引脚和输入旁路电容C1的第一端，第一稳压芯片U1的2号引脚和电路中的地相连，限压二极管D1的正极和第一稳压芯片U1的3号引脚相连，限压二极管D1的负极和第一稳压芯片U1的1号引脚相连；
所述的二级滤波电路单元5中，输出旁路电容C5的第一端和电解电容C4的阳极,以及负载旁路电容C6的第一端都连接第一稳压芯片U1的3号引脚，输出旁路电容C5的第二端和电解电容C4的阴极、以及负载旁路电容C6的第二端都连接第一稳压芯片U1的2号引脚；
所述的恒流电路单元6中，输入旁路电容C7的第一端与第二稳压芯片U2的1号引脚相连，输入旁路电容C7的第二端与第二稳压芯片U2的2号引脚相连，输出旁路电容C8的第一端与第二稳压芯片U2的3号引脚相连，输出旁路电容C8的第二端与第二稳压芯片U2的2号引脚相连，可调采样电阻R2的第一端与第二稳压芯片U2的3号引脚相连，可调采样电阻R2的第二端与第二稳压芯片U2的2号引脚相连；
所述的低通滤波电路单元7中，电阻R3的第一端与第二稳压芯片U2的2号引脚相连，电阻R3的第二端与输出电路单元接线端子P2的2号接线口相连，电容C9的第一端与电阻R3的第二端相连，电容C9的第二端与输出电路单元中接线端子P2的1号接线口相连；
所述的输出端电路单元8中，接线端子P2的2号接线口与电阻R3的一端相连，接线端子P2的1号接线口与电路中的地相连。
本发明的优点：实现了高精度的恒定电流输出；可方便调节电流值；电路结构简单，成本低，易维护；电路的稳定性号，可满足不同设备的使用，特别适合用于冷原子干涉型重力仪的地磁场补偿。
附图说明
图1是本发明的结构单元框图；
图2是本发明的设计原理图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。
参见图1和图2，本发明的一种用于冷原子干涉型重力仪中地磁场补偿的恒流源，包括依次连接的变压电路单元1、整流电路单元2、一级滤波电路单元3、线性稳压电路单元4、二级滤波电路单元5、恒流电路单元6、低通滤波电路单元7和输出端电路单元8，输出单元8与负载连接。
所述的变压电路单元1中，环形变压器的输入端和市电相连，环形变压器的两个输出端与整流芯片D2的1号引脚和2号引脚相连；
所述的整流电路单元2由一块单相桥式全波整流的整流芯片D2构成，其中：整流芯片的1号引脚和2引脚与环形变压器的输出相连，整流芯片D2的3号引脚和4号引脚和一级滤波电路单元整体并联，整流芯片D2的4号引脚和电路中的地相连。整流芯片D2的型号是KBP210；
所述的一级滤波电路单元3由电解电容C2和第二电解电容C3、泄放电阻R1和输入旁路电容C1构成，其中：电解电容C2和C3的阳级、泄放电阻R1的第一端和输入旁路电容C1的第一端都和整流芯片D2的3号引脚相连，第一电解电容C2和第二电解电容C3的阴极、泄放电阻R1的第二端和输入旁路电容C1的第二端都和整流芯片的4号引脚相连；
所述线性稳压电路单元4中，第一稳压芯片U1的1号引脚和输入旁路电容C1的第一端，第一稳压芯片U1的2号引脚和电路中的地相连，限压二极管D1的正极和第一稳压芯片U1的3号引脚相连，限压二极管D1的负极和第一稳压芯片U1的1号引脚相连，第一稳压芯片U1的1号引脚是输入引脚IN，2号引脚是接地引脚GND，3号引脚是输出引脚OUT。第一稳压芯片U1的型号是78XX；
所述的二级滤波电路单元5中，输出旁路电容C5的第一端和电解电容C4的阳极，以及负载旁路电容C6的第一端都连接第一稳压芯片U1的3号引脚，输出旁路电容C5的第二端和电解电容C4的阴极、以及负载旁路电容C6的第二端都连接第一稳压芯片U1的2号引脚；
所述的恒流电路单元6中，输入旁路电容C7的第一端与第二稳压芯片U2的1号引脚相连，输入旁路电容C7的第二端与第二稳压芯片U2的2号引脚相连，输出旁路电容C8的第一端与第二稳压芯片U2的3号引脚相连，输出旁路电容C8的第二端与第二稳压芯片U2的2号引脚相连，可调采样电阻R2的第一端与稳压芯片U2的3号引脚相连，可调采样电阻R2的第二端与稳压芯片U2的2号引脚相连；第二稳压芯片U2的1号引脚是输入引脚IN，2号引脚是接地引脚GND，3号引脚是输出引脚OUT。第二稳压芯片U2的型号是78XX；
所述的低通滤波电路单元7中，电阻R3的第一端与第二稳压芯片U2的2号引脚相连，电阻R3的第二端与输出电路单元接线端子P2的2号接线口相连，电容C9的第一端与电阻R3的第二端相连，电容C9的第二端与输出电路单元中接线端子P2的1号接线口相连；
所述的输出端电路单元8中，接线端子P2的2号接线口与电阻R3的一端相连，接线端子P2的1号接线口与电路中的地相连。
变压电路单元1是将市电降压到我们所需的电压值，为整个电路提供能量，主要是通过环形变压器来实现；
整流电路单元2是将交流电压整流成直流电压，主要是通过单相桥式全波整流芯片来实现；
一级滤波电路单元3是滤除直流电压信号中掺杂的交流噪声信号，提高直流电压信号的稳定性，主要是通过电路中的滤波电容来实现；
线性稳压电路单元4是将直流电压信号稳定在一个特定的电压值上，主要是通过第一稳压芯片U1来实现；
二级滤波电路单元5是进一步滤除直流电压中的交流噪声信号，提高直流电压信号信噪比；
恒流电路单元6是用于产生恒定电流的核心部位，主要是通过稳压芯片U2和可调采样电阻R2来实现；
低通滤波电路单元7用于滤除电流信号中的高频噪声信号，提高电流的稳定性，主要通过低通滤波电路来实现；
输出端电路单元8是用于连接负载和恒流源，通过接线端子P2来实现。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应该视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能想到的等同技术手段。
Claims (1)
1.用于冷原子干涉型重力仪中地磁场补偿的恒流源，其特征在于：包括依次连接的变压电路单元(1)、整流电路单元(2)、一级滤波电路单元(3)、线性稳压电路单元(4)、二级滤波电路单元(5)、恒流电路单元(6)、低通滤波电路单元(7)和输出端电路单元(8)，输出单元(8)与负载连接；
所述变压电路单元(1)中，环形变压器的输入端和市电相连，环形变压器的两个输出端与整流芯片D2的1号引脚和2号引脚相连；
所述的整流电路单元(2)由一块单相桥式全波整流的整流芯片D2构成，其中：整流芯片的1号引脚和2引脚与环形变压器的输出相连，整流芯片D2的3号引脚和4号引脚和一级滤波电路单元整体并联，整流芯片D2的4号引脚和电路中的地相连；
一级滤波电路单元(3)由电解电容C2和第二电解电容C3、泄放电阻R1和输入旁路电容C1构成，其中：第一电解电容C2和第二电解电容C3的阳级、泄放电阻R1的第一端和输入旁路电容C1的第一端都和整流芯片D2的3号引脚相连，第一电解电容C2和第二电解电容C3的阴极、泄放电阻R1的第二端和输入旁路电容C1的第二端都和整流芯片D2的4号引脚相连；
所述线性稳压电路单元(4)中，第一稳压芯片U1的1号引脚和输入旁路电容C1的第一端，第一稳压芯片U1的2号引脚和电路中的地相连，限压二极管D1的正极和第一稳压芯片U1的3号引脚相连，限压二极管D1的负极和第一稳压芯片U1的1号引脚相连；
所述的二级滤波电路单元(5)中，输出旁路电容C5的第一端和电解电容C4的阳极,以及负载旁路电容C6的第一端都连接第一稳压芯片U1的3号引脚，输出旁路电容C5的第二端和电解电容C4的阴极、以及负载旁路电容C6的第二端都连接第一稳压芯片U1的2号引脚；
所述的恒流电路单元(6)中，输入旁路电容C7的第一端与第二稳压芯片U2的1号引脚相连，输入旁路电容C7的第二端与第二稳压芯片U2的2号引脚相连，输出旁路电容C8的第一端与第二稳压芯片U2的3号引脚相连，输出旁路电容C8的第二端与第二稳压芯片U2的2号引脚相连，可调采样电阻R2的第一端与第二稳压芯片U2的3号引脚相连，可调采样电阻R2的第二端与第二稳压芯片U2的2号引脚相连；
所述的低通滤波电路单元(7)中，电阻R3的第一端与第二稳压芯片U2的2号引脚相连，电阻R3的第二端与输出电路单元接线端子P2 的2号接线口相连，电容C9的第一端与电阻R3的第二端相连，电容C9的第二端与输出电路单元中接线端子P2的1号接线口相连；
所述的输出端电路单元(8)中，接线端子P2的2号接线口与电阻R3的一端相连，接线端子P2的1号接线口与电路中的地相连。
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