CN201293950Y - 一种多路恒流源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多路恒流源装置，其特征在于：包括输入输出装置、控制器、DA转换器、压控恒流源模块，输入输出装置与控制器的输入输出端相连接，控制器的输出端与DA转换器的输入端相连接，DA转换器的输出端与压控恒流源模块相连接。该装置可满足各种不同需要的恒流驱动设备，恒流路数、电流范围等均可根据实际需要进行调整；而且可以弥补不同器件差异给电流精度造成的影响；本实用新型构思新颖，使用方便，性能可靠，成本低，具有较可观的市场价值。

Description

一种多路恒流源装置

技术领域

本实用新型属于数字电源技术领域，特别涉及一种多路恒流源装置。

背景技术

恒流驱动作为一种电源设计技术，广泛应用于各种电子电器、工业控制中。基于不同的用电设备和使用条件，恒流驱动的实现方法也不尽相同，用的最为普遍的是直流恒流驱动。但大多恒流源电路可调性差，电流大小不容易根据用户需要而动态改变，恒流电流的精度不是很高，受所选元器件精度限制，要提高精度，需增加成本，实用性受到较大限制。另外，当一个系统中需要多路独立的恒流驱动且需要统一控制时，目前没有较好的解决方案。

发明内容

本实用新型目的在于为一路或多路负载提供恒流驱动、电流大小可以在一定范围内任意改变、每个压控恒流源模块的负载电流可以分别独立进行校正。

本实用新型的构造特征在于：包括输入输出装置、控制器、DA转换器、压控恒流源模块，输入输出装置与控制器的输入输出端相连接，控制器的输出端与DA转换器的输入端相连接，DA转换器的输出端与压控恒流源模块相连接。

本实用新型的优点如下：

1、本系统可以灵活组合成满足各种不同需要的恒流驱动设备，恒流路数、电流范围等均可根据实际需要进行调整；

2、本系统可以对各恒流源模块分别进行软件和硬件校准，确保每一路的实际电流与设定电流相一致，可以弥补不同器件差异给电流精度造成的影响；

3、本系统成本低、使用方便，性能可靠。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型的实施例一的原理图。

图3为本实用新型的实施例二的原理图。

图4为压控恒流源模块的原理图。

具体实施方式

本系统由如下几部分组成：控制器、输入输出装置、DA转换器、压控恒流源模块等，如图1所示。

其中，输入输出装置可以是触摸屏、按键数码管等；控制器可以是PLC、单片机或其它微控制器；DA转换器可以集成在控制器内部，也可以独立设置；压控恒流源模块的输入信号为控制电压模拟量或电流模拟量，所恒定的电流大小与输入电压(Vin)或电流模拟量成比例，电路如图4所示。整体为一电流负反馈电路，反馈信号来自Rs上的压降。Q1采用Mos管，Q2采用三极管，这样在电路网络中，Rs上通过的电流与负载RL的电流I完全相等，因此，Rs就是用来检测负载电流的，并转换成电压量放大K倍后，进入到运算放大器U1A的反相输入端。因此有：

$I=\frac{\mathrm{Vin}}{\mathrm{KRs}}$

这样设计的好处是：

1、当需要较大恒流电流时，无需增加电阻Rs的功率，可以通过选用更小阻值的电阻Rs，并增大放大倍数K进行弥补，这样有助于降低Rs的成本、减小散热量、缩小电路板尺寸等。

2、在Vin范围不变的情况下，只要改变放大倍数K就可以调整负载电流的工作范围，试验十分方便。

3、在电路中设有可调电阻VR，与R3串连。改变R3和R4的比例，可以调节放大倍数K，而VR相对R3阻值较小，调节VR用于校准由于Rs电阻误差等原因导致的负载设计电流与实际电流不符的情况，使每个压控恒流源模块都精确的实现所设定的恒流电流。

整个恒流驱动方案中，在输入输出装置可以进行电流设定和其它相关参数的设置，控制器执行特定程序实现系统功能。

如果系统所有压控恒流源模块所需电流均相等，则只需要一个DA转换器即可，即有一个DA转换器输出控制所有压控恒流源模块，实施例如图2所示。在这一实施例中，输入输出装置选用触摸屏MT506、控制器选用带DA输出的S7-200系列中CPU224XP型PLC。当然，输入输出装置也可以选用按键、数码管、液晶显示器等，控制器也可以选择单片机等微控制器。该实施例的特点是，所有恒流源回路中电流相等或成固定比例，不能通过程序任意设定每一路的电流。

如果在使用中各压控恒流源模块需要设置不同的电流，那么就需要多路DA转换器。一个DA转换器控制的所有压控恒流源模块的电流相等，不同DA转换器所控制的压控恒流源模块之间的电流可以不相等，实施例如图3所示。该实施例中，采用单片机作为控制器，外接按键和LED数码显示器件，用于输入和显示数据，利用单片机内部和外部扩展的EEPROM存储数据，外扩DA转换芯片有多种，如DAC6573等，利用通讯总线可以扩展多片DA转换芯片，这样单片机通过编程就可以实现对不同DA转换芯片的不同模拟量输出通道的电压进行独立控制，实现了用同一片单片机实现多路不同电流需求的恒流源控制。系统中每个压控恒流源模块均由一路DA输出控制，各DA转换器与控制器之间通过总线的方式通讯，如IIC总线。

本实用新型具有如下优点：

1、本可以灵活组合成满足各种不同需要的恒流驱动设备，恒流路数、电流范围等均可根据实际需要进行调整；

2、本系统可以对各恒流源模块分别进行软件和硬件校准，确保每一路的实际电流与设定电流相一致，可以弥补不同器件差异给电流精度造成的影响；

3、本系统成本低、使用方便，性能可靠。

Claims (4)

1.一种多路恒流源装置，其特征在于：包括输入输出装置、控制器、DA转换器、压控恒流源模块，输入输出装置与控制器的输入输出端相连接，控制器的输出端与DA转换器的输入端相连接，DA转换器的输出端与压控恒流源模块相连接。

2.根据权利要求1所述的一种多路恒流源装置，其特征在于：所述的控制器可与一路或多路DA转换器相连接。

3.根据权利要求1所述的一种多路恒流源装置，其特征在于：所述的DA转换器的输出端可与一路或多路压控恒流源模块相连接。

4.根据权利要求1所述的一种多路恒流源装置，其特征在于：所述的控制器可以是PLC、单片机；DA转换器可以集成在控制器内部，也可以独立设置；压控恒流源模块输入信号为DA转换器输出的控制电压模拟量或电流模拟量。

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