CN114513878A - 恒流控制电路及汽车低压恒流系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种恒流控制电路及汽车低压恒流系统，包括：误差信号生成电路、恒压电压源以及误差信号转换电路；所述误差信号生成电路与恒压电压源之间串联有电阻R3，所述误差信号生成电路通过比较电阻R3上的压差与恒压电压源产生的基准电压产生一个误差信号，所述误差信号转换电路将误差信号取反后进行输出。本发明中的恒流控制电路连接高端的差分电压信号，直接处理输出误差放大器的误差信号，避免了电流的失真，并且灵活性高，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及恒流电路技术领域，具体地，涉及一种恒流控制电路及汽车低压恒流系统。
背景技术
汽车低压应用中，由于地有诸多特殊意义，导致必须使用高端输出电流恒流控制，传统的高端电流控制方式是采用一个特殊结构的运放，把高端的差分电压信号转换为一个低端差分信号，再送到DCDC的误差放大器进行处理。在保持失真小的情况下，把一个高端差分电压转换到低端需要特殊设计的电路。这通常意味着比较高的成本。
在公开号为CN103220857B的中国专利文献中，公开了一种LED恒流控制电路，该LED恒流控制电路包括电源输入端口、负载输出端口、检测端口和恒流控制模块，检测端口位于电源输入端口和负载输出端口之间，恒流控制模块包括主控制芯片和检测信号放大模块，主控制芯片电连接在电源输入端口和负载输出端口之间，检测信号放大模块电连接在检测端口和主控制芯片的比较端口之间，以将检测端口处的电信号传递至比较端口，其中，检测信号放大模块能够将采集到的电信号放大不同的倍数，以使主控制芯片能够根据检测信号放大模块输出的不同放大倍数的电信号而分别输出不同大小的电流。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种恒流控制电路及汽车低压恒流系统。
根据本发明提供的一种恒流控制电路，包括：误差信号生成电路、恒压电压源以及误差信号转换电路；所述误差信号生成电路与恒压电压源之间串联有电阻R3，所述误差信号生成电路通过比较电阻R3上的压差与恒压电压源产生的基准电压产生一个误差信号，所述误差信号转换电路将误差信号取反后进行输出。
优选的，所述误差信号生成电路包括：电阻R12、电阻R13、电阻R19、电阻R22、电阻R40、三极管Q5、可控精密稳压源U2、电容C1以及电容C2；
所述电阻R12的一端分别连接电阻R22的一端、电阻R13的一端以及电阻R3的一端，所述电阻R12的另一端连接三极管Q5的发射极，所述电阻R22的另一端分别连接三极管Q5的基极电阻R40的一端、可控精密稳压源U2的阴极以及电容C1的一端，所述三极管Q5的集电极连接误差信号转换电路，所述电阻R40的另一端连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端分别连接电阻R13的另一端、电容C1的另一端、可控精密稳压源U2的参考端以及电阻R19的一端，所述可控精密稳压源U2的阳极分别连接电阻R19的另一端以及恒压电压源。
优选的，所述恒压电压源包括：电阻R23、电阻R25、可控精密稳压源U6以及电容C5；所述电阻R23的一端分别连接电阻R3的另一端、可控精密稳压源U6的阴极以及电容C5的一端，所述电阻R23的另一端分别连接可控精密稳压源U6的参考端以及电阻R25的一端，所述电阻R25的另一端分别连接可控精密稳压源U6的阳极、电容C5的另一端以及可控精密稳压源U2的阳极。
优选的，所述误差信号转换电路，其特征在于：电阻R20、电阻R21、电阻R24、电阻R26、电阻R27、电阻R31、三极管Q6、二极管D6以及电源V4；所述电阻R20的一端连接三极管Q5的集电极，所述电阻R20的另一端分别连接电阻R21的一端和电阻R24的一端，所述电阻R24的另一端连接二极管D6的一端，所述电阻R21的另一端分别连接电阻R26的一端和三极管Q6的基极，所述电阻R26的另一端分别连接电阻R31的另一端以及电源V4的正极，所述三极管Q6的集电极连接电阻R31的一端，所述三级管Q6的发射极连接电阻R27的一端，所述电阻R27的另一端分别连接二极管D6的负极以及电阻V4的负极，所述三极管Q6的的集电极为信号输出端。
优选的，所述可控精密稳压源U6的阳极与电源V4的负极之间串联有电阻R4。
优选的，所述电阻R12的型号为330Ω、所述电阻R22的型号为470Ω，所述三极管Q5的型号为2SA1579，所述电阻R13的型号为11kΩ，所述电阻R40的型号为220kΩ，所述电容C2的型号为10nF，所述电容C1的型号为1nF，所述电阻R19的型号为33kΩ，所述可控精密稳压源U2的型号为TL431。
优选的，所述电阻R3的型号为80mΩ，所述电阻R23的型号为10kΩ，所述电阻R25的型号为33kΩ，所述电容C5的型号为100nF，所述可控精密稳压源U6的型号为TL431。
优选的，所述电阻R20的型号为4.7kΩ，所述电阻R21的型号为1kΩ，所述电阻R24的型号为4.7kΩ，所述电阻R26的型号为330kΩ，所述电阻R27的型号为470Ω，所述电阻R31的型号为3.3kΩ，所述二极管D6的型号为1N4148，所述三极管Q6的型号为2N3904。
优选的，所述电阻R4的型号为4.7kΩ。
根据本发明提供的一种汽车低压恒流系统，包含上述的恒流控制电路。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明中的恒流控制电路连接高端的差分电压信号，直接处理输出误差放大器的误差信号，避免了电流的失真；
2、本发明的恒流控制电路较现有技术方案具有灵活性高，成本低的优势。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明恒流控制电路结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明公开一种恒流控制电路，能够将恒流控制的误差放大器部分电路从靠近地的low-side换成靠近电源的high-side。在满足high-side电流控制的情况下，降低了控制成本，提高了恒流电源系统的灵活性。
具体的，参照图1，恒流控制电路包括：误差信号生成电路、恒压电压源以及误差信号转换电路；所述误差信号生成电路与恒压电压源之间串联有电阻R3，所述误差信号生成电路通过比较电阻R3上的压差与恒压电压源产生的基准电压产生一个误差信号，所述误差信号转换电路将误差信号取反后进行输出。
误差信号生成电路包括：电阻R12、电阻R13、电阻R19、电阻R22、电阻R40、三极管Q5、可控精密稳压源U2、电容C1以及电容C2。
所述电阻R12的一端分别连接电阻R22的一端、电阻R13的一端以及电阻R3的一端，所述电阻R12的另一端连接三极管Q5的发射极，所述电阻R22的另一端分别连接三极管Q5的基极电阻R40的一端、可控精密稳压源U2的阴极以及电容C1的一端，所述三极管Q5的集电极连接误差信号转换电路，所述电阻R40的另一端连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端分别连接电阻R13的另一端、电容C1的另一端、可控精密稳压源U2的参考端以及电阻R19的一端，所述可控精密稳压源U2的阳极分别连接电阻R19的另一端以及恒压电压源。
所述电阻R12的型号为330Ω、所述电阻R22的型号为470Ω，所述三极管Q5的型号为2SA1579，所述电阻R13的型号为11kΩ，所述电阻R40的型号为220kΩ，所述电容C2的型号为10nF，所述电容C1的型号为1nF，所述电阻R19的型号为33kΩ，所述可控精密稳压源U2的型号为TL431。
恒压电压源包括：电阻R23、电阻R25、可控精密稳压源U6以及电容C5。所述电阻R23的一端分别连接电阻R3的另一端、可控精密稳压源U6的阴极以及电容C5的一端，所述电阻R23的另一端分别连接可控精密稳压源U6的参考端以及电阻R25的一端，所述电阻R25的另一端分别连接可控精密稳压源U6的阳极、电容C5的另一端以及可控精密稳压源U2的阳极。
所述电阻R3的型号为80mΩ，所述电阻R23的型号为10kΩ，所述电阻R25的型号为33kΩ，所述电容C5的型号为100nF，所述可控精密稳压源U6的型号为TL431。恒压电压源是高精度恒压源，提供一个固定压差，在本实施例中根据电阻R23和电阻R25的型号，确定恒压电压源压差是3.25V。
误差信号转换电路，其特征在于：电阻R20、电阻R21、电阻R24、电阻R26、电阻R27、电阻R31、三极管Q6、二极管D6以及电源V4。所述电阻R20的一端连接三极管Q5的集电极，所述电阻R20的另一端分别连接电阻R21的一端和电阻R24的一端，所述电阻R24的另一端连接二极管D6的一端，所述电阻R21的另一端分别连接电阻R26的一端和三极管Q6的基极，所述电阻R26的另一端分别连接电阻R31的另一端以及电源V4的正极，所述三极管Q6的集电极连接电阻R31的一端，所述三级管Q6的发射极连接电阻R27的一端，所述电阻R27的另一端分别连接二极管D6的负极以及电阻V4的负极，所述三极管Q6的的集电极为信号输出端。
所述电阻R20的型号为4.7kΩ，所述电阻R21的型号为1kΩ，所述电阻R24的型号为4.7kΩ，所述电阻R26的型号为330kΩ，所述电阻R27的型号为470Ω，所述电阻R31的型号为3.3kΩ，所述二极管D6的型号为1N4148，所述三极管Q6的型号为2N3904。
在可控精密稳压源U6的阳极与电源V4的负极之间串联有电阻R4，电阻R4的型号为4.7kΩ。
在本电路中，由于电流从左往右流，就会在电阻R3上形成一个固定电压差，误差信号生成电路通过比较R3上的压差和恒压电压源产生的基准电压产生一个误差信号。当电流超过设定值时候，输出一个高电压信号到电阻R20，低于设定值时候，不输出高压信号。误差信号转换电路通过电阻把一个高压侧的信号变成低压侧，通过三极管Q6取反以后输入到DCDC控制芯片的误差电压输入口。
TL431是一种可控精密稳压源，通过比较他的参考端，当参考端大于2.5V时，流过电流就会变大，因此将恒压电源源设置一个稳定的电压差3.25V。在本电路中从左往右有一个950mA电流时候，在R3上会形成一个75mV电压差。此时会满足两个TL431输入均为2.5V；当电流低于950mA时，可控精密稳压源U2参考端电压会低于2.5V，会使三极管Q5不导通，电阻R24的电流变小，三极管Q6不导通，三极管Q6集电极输出一个高电压的误差信号，从而使DCDC控制器收到高电压的误差信号会增加PWM输出duty，提高输出电流。
本发明还公开一种汽车低压恒流系统，包含上述的恒流控制电路。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种恒流控制电路，其特征在于，包括：误差信号生成电路、恒压电压源以及误差信号转换电路；所述误差信号生成电路与恒压电压源之间串联有电阻R3，所述误差信号生成电路通过比较电阻R3上的压差与恒压电压源产生的基准电压产生一个误差信号，所述误差信号转换电路将误差信号取反后进行输出。
2.根据权利要求1所述的恒流控制电路，其特征在于：所述误差信号生成电路包括：电阻R12、电阻R13、电阻R19、电阻R22、电阻R40、三极管Q5、可控精密稳压源U2、电容C1以及电容C2；
所述电阻R12的一端分别连接电阻R22的一端、电阻R13的一端以及电阻R3的一端，所述电阻R12的另一端连接三极管Q5的发射极，所述电阻R22的另一端分别连接三极管Q5的基极电阻R40的一端、可控精密稳压源U2的阴极以及电容C1的一端，所述三极管Q5的集电极连接误差信号转换电路，所述电阻R40的另一端连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端分别连接电阻R13的另一端、电容C1的另一端、可控精密稳压源U2的参考端以及电阻R19的一端，所述可控精密稳压源U2的阳极分别连接电阻R19的另一端以及恒压电压源。
3.根据权利要求2所述的恒流控制电路，其特征在于：所述恒压电压源包括：电阻R23、电阻R25、可控精密稳压源U6以及电容C5；所述电阻R23的一端分别连接电阻R3的另一端、可控精密稳压源U6的阴极以及电容C5的一端，所述电阻R23的另一端分别连接可控精密稳压源U6的参考端以及电阻R25的一端，所述电阻R25的另一端分别连接可控精密稳压源U6的阳极、电容C5的另一端以及可控精密稳压源U2的阳极。
4.根据权利要求2所述的恒流控制电路，其特征在于：所述误差信号转换电路，其特征在于：电阻R20、电阻R21、电阻R24、电阻R26、电阻R27、电阻R31、三极管Q6、二极管D6以及电源V4；所述电阻R20的一端连接三极管Q5的集电极，所述电阻R20的另一端分别连接电阻R21的一端和电阻R24的一端，所述电阻R24的另一端连接二极管D6的一端，所述电阻R21的另一端分别连接电阻R26的一端和三极管Q6的基极，所述电阻R26的另一端分别连接电阻R31的另一端以及电源V4的正极，所述三极管Q6的集电极连接电阻R31的一端，所述三级管Q6的发射极连接电阻R27的一端，所述电阻R27的另一端分别连接二极管D6的负极以及电阻V4的负极，所述三极管Q6的的集电极为信号输出端。
5.根据权利要求4所述的恒流控制电路，其特征在于：所述可控精密稳压源U6的阳极与电源V4的负极之间串联有电阻R4。
6.根据权利要求2所述的恒流控制电路，其特征在于：所述电阻R12的型号为330Ω、所述电阻R22的型号为470Ω，所述三极管Q5的型号为2SA1579，所述电阻R13的型号为11kΩ，所述电阻R40的型号为220kΩ，所述电容C2的型号为10nF，所述电容C1的型号为1nF，所述电阻R19的型号为33kΩ，所述可控精密稳压源U2的型号为TL431。
7.根据权利要求3所述的恒流控制电路，其特征在于：所述电阻R3的型号为80mΩ，所述电阻R23的型号为10kΩ，所述电阻R25的型号为33kΩ，所述电容C5的型号为100nF，所述可控精密稳压源U6的型号为TL431。
8.根据权利要求4所述的恒流控制电路，其特征在于：所述电阻R20的型号为4.7kΩ，所述电阻R21的型号为1kΩ，所述电阻R24的型号为4.7kΩ，所述电阻R26的型号为330kΩ，所述电阻R27的型号为470Ω，所述电阻R31的型号为3.3kΩ，所述二极管D6的型号为1N4148，所述三极管Q6的型号为2N3904。
9.根据权利要求5所述的恒流控制电路，其特征在于：所述电阻R4的型号为4.7kΩ。
10.一种汽车低压恒流系统，其特征在于：包含权利要求1-9任一项所述的恒流控制电路。
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