CN204089625U - 一种用于高精度便携式电流信号发生器的电流发生电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于高精度便携式电流信号发生器的电流发生电路。其特点是：包括方波发生器，该方波发生器与运算放大电路连接从而将可变占空比的方波转换成与待输出电流成比例的电压信号，该运算放大电路与电压驱动型脉宽调制电路连接从而将电压信号转换成与前述方波信号相比频率更高的方波信号，该电压驱动型脉宽调制电路通过开关三极管与高频线圈连接，从而驱动该高频线圈震荡使该高频线圈的次级输出电流信号。本实用新型提供了一种可以替代专用集成IC AD420输出标准电流信号的电路设计方案，采用了PWM结合互感隔离技术的电路技术，可以应用于高精度便携式电流信号发生器，实现便携式电流信号发生器的高精度、低成本、低功耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于高精度便携式电流信号发生器的电流发生电路。
背景技术
目前普遍采用美国AD公司专用芯片AD420作为环路电流发生电路的核心，利用MCU，将电流的转换数据送到AD420内的存储器中，加上辅助的电路，完成设定电流的输出。
上述设计中采用了专用的电流产生芯片，然而这种芯片的市场价格较高。同时受制于芯片的本身需要稳定的电源，不管输出电流的电流值具体是多少，其消耗的功耗都较大，其电源电压最小为12V，在电源电压为12V时，其静态工作电流为4.2mA，最低功耗0.05W。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电路低功耗、成本低、输出电路精度高的用于高精度便携式电流信号发生器的电流发生电路。
一种用于高精度便携式电流信号发生器的电流发生电路，其特别之处在于：包括方波发生器，该方波发生器与运算放大电路连接从而将可变占空比的方波转换成与待输出电流成比例的电压信号，该运算放大电路与电压驱动型脉宽调制电路连接从而将电压信号转换成与前述方波信号相比频率更高的方波信号，该电压驱动型脉宽调制电路通过开关三极管与高频线圈连接，从而驱动该高频线圈震荡使该高频线圈的次级输出电流信号。
其中高频线圈的次级还通过电压反馈电路与运算放大电路连接。
其中方波发生器采用单片机，所述高频线圈的次级还通过电压反馈电路与该单片机连接。
本实用新型提供了一种可以替代专用集成IC AD420输出标准电流信号的电路设计方案，其采用了PWM结合互感隔离技术的电路技术，可以应用于高精度便携式电流信号发生器，从而实现便携式电流信号发生器的高精度、低成本、低功耗。
附图说明
附图1为本实用新型的电路原理框图；
附图2为本实用新型中运算放大电路的原理图；
附图3为本实用新型中电压驱动型脉宽调制电路的原理图。
具体实施方式
本实用新型的原理是如附图1所示，首先用单片机作为方波发生器输出可变占空比的方波，经运算放大电路进行波形处理得到电压信号，将该电压信号送到电压驱动型脉宽调制电路，生成高频脉宽可调的方波信号，该方波信号经三极管进行放大，就可驱动线圈震荡，使线圈的次级产生的电压而能输出电流。
在电路中，还可以将输出电流电路端的电压信号反馈到运算放大电路，这样运算放大电路可以根据输出电流线路上接的外部设备负载电阻的大小，调整运算放大电路的输出电压大小，电压驱动型脉宽调制电路根据该电压可以调整方波的脉宽，再由开关三极管驱动高频线圈震荡，输出稳定的电流；同时，将输出电流电路端的电压信号反馈到单片机的AD转换端口，单片机通过判断检测到的AD转换数据，决定是否停止方波输出，如果电流输出端没有接外部设备，那么就可停止方波输出，从而降低电路的功耗。
实施例1：
如附图2所示，电路中方波信号由单片机(MCU)的P10引脚输出，经滤波电路处理后送到运放LT1413的8脚，和1脚的输入信号进行运算，得到一个电压。信号输出端的电压信号经电阻R98送到运放LT1413的3脚，经运算放大由5脚输出，再经二极管1N4148后和7脚输出的电压经二极管1N4148后叠加在一起送到脉宽调制芯片U10(脉宽调制电路TL494C)的3脚。
如附图3所示，由运算放大电路送来的电压信号经该电路处理后，得到高频脉宽调制信号，经开关三极管放大驱动高频线圈T1震荡，在其线圈的次级产生电压，该电压在外接电阻后可以得到稳定电流。输出端的电压送到运算放大电路的3脚，通过该脚可以调整运算放大电路的输出电压。最终变化的电压送到电压驱动型脉宽调制电路；同时输出端的电压送到脉宽调制芯片U10(脉宽调制电路TL494C)的16脚，经过这样的处理，输出的电流不会随负载电阻阻值的不同而变化。从而提高了输出电流的精度。另外，输出端的电压还可以送到MCU的AD转换端口，MCU通过判断检测到的AD转换数据，决定是否停止方波输出，如果电流输出端没有接外部设备，那么就可停止方波输出，从而降低电路的功耗。
这样可以使电路的设计更加灵活，功能更加丰富，且整机设计成本低廉，功耗也极低，在没有接外部的负载时，不输出电流信号，功耗仅是低功耗的运算放大器LT1413，脉宽调制电路TL494C消耗的，约为0.001W，远低于IC AD420芯片的最低功耗。
Claims (3)
1.一种用于高精度便携式电流信号发生器的电流发生电路，其特征在于：包括方波发生器，该方波发生器与运算放大电路连接从而将可变占空比的方波转换成与待输出电流成比例的电压信号，该运算放大电路与电压驱动型脉宽调制电路连接从而将电压信号转换成与前述方波信号相比频率更高的方波信号，该电压驱动型脉宽调制电路通过开关三极管与高频线圈连接，从而驱动该高频线圈震荡使该高频线圈的次级输出电流信号。
2.如权利要求1所述的一种用于高精度便携式电流信号发生器的电流发生电路，其特征在于：其中高频线圈的次级还通过电压反馈电路与运算放大电路连接。
3.如权利要求1或2所述的一种用于高精度便携式电流信号发生器的电流发生电路，其特征在于：其中方波发生器采用单片机，所述高频线圈的次级还通过电压反馈电路与该单片机连接。
Priority Applications (1)
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| CN201420505136.3U CN204089625U (zh) | 2014-09-03 | 2014-09-03 | 一种用于高精度便携式电流信号发生器的电流发生电路 |
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Publications (1)
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| CN204089625U true CN204089625U (zh) | 2015-01-07 |
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2014
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