CN204650335U - 电流双向输出可控的智能恒流电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电流双向输出可控的智能恒流电源，包括：DSP智能控制芯片、D/A转换器和恒流电路控制模块，所述DSP智能控制芯片和所述恒流电路控制模块通过所述D/A转换器相连接；所述恒流电路控制模块包括手动/程控开关SW1、放大器A1、放大器A2、放大器A3、放大器A4、三极管8050、三极管8550、互补对称电路和负载接线柱。通过上述方式，本实用新型电流双向输出可控的智能恒流电源的电路设计中利用两级功率放大的方式驱动接成互补对称电路的大功率达林顿管，实现双向的大功率恒流输出，而整个恒流电源采用DSP智能控制芯片控制，实现恒流电源输出的智能化控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及恒定电流控制领域，尤其涉及一种电流双向输出可控的智能恒流电源。
背景技术
电压与电流都是控制系统中的基本物理量，稳定电压源、恒定电流源在仪器仪表、电子设备及高新技术中均占有重要地位。长期以来，人们更多的致力于对稳压源的研究，相比之下恒流源的发展相对较为缓慢，恒流源作为稳定电源的一个分支，在近几十年间所涉及的范围由传统的稳定磁场、校正电流表等扩展到激光、超导、近代通信和传感技术等新兴科技领域，并展示了广阔的应用前景，随着现代微电子技术的发展，恒流源的核心器件也由早期的电真空结构的镇流管跨入到半导体三极管、场效应管，控制方式也由手动模拟调节发展为内置微处理器的可编程控制。
但是，现有恒流电源设备还是在多个方面存在缺陷和不足，如：
①、恒流电源设备输出的恒定电流常常不能双向连续控制，如只能输出有级变化的1A恒定电流、1.2A恒定电流等等，或者只能单向控制（即只能实现恒定电流的输出从0A～xA的正向变化控制，不能实现恒定电流的输出从0A～-xA的负向变化控制）；
②、恒流电源设备的功率往往比较小，可控的恒定电流的变化范围较小；
③、使用微处理器控制的智能恒流电源应用不多，智能化程度不够。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种电流双向输出可控的智能恒流电源，该电源可以实现电流的双向大功率恒流输出和对恒流电源输出的智能化控制。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：电流双向输出可控的智能恒流电源，包括：DSP智能控制芯片、D/A转换器和恒流电路控制模块，所述DSP智能控制芯片和所述恒流电路控制模块通过所述D/A转换器相连接；
所述恒流电路控制模块包括手动/程控开关SW1、放大器A1、放大器A2、放大器A3、放大器A4、三极管8050、三极管8550、互补对称电路和负载接线柱；
所述手动/程控开关SW1与所述放大器A1的正向输入端相连接，所述手动/程控开关SW1的手动端连接有一滑变VR1，所述手动/程控开关SW1的程控端与所述放大器A4的输出端相连接；
所述放大器A1的输出端与所述放大器A2的正向输入端相连接；
所述放大器A2的输出端与所述三极管8050和所述三极管8550相连接，所述放大器A2的反向输入端与所述放大器A3的输出端相连接；
所述三极管8050和所述三极管8550与所述互补对称电路相连接；
所述互补对称电路包括调整管VM1和调整管VM2，所述三极管8050和所述三极管8550分别与所述调整管VM1的基极和所述调整管VM2的基极相连接；
所述调整管VM1发射极和所述调整管VM2集电极与所述放大器A3的正向输入端和反向输入端均与所述负载接线柱相连接。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述调整管VM1和所述调整管VM2的集电极和发射极之间集成有二极管。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述三极管8050和所述三极管8550分别与所述调整管VM1的基极和所述调整管VM2的基极相连接。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述放大器A1接成电压跟随器的形式。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述放大器A4组成的减法电路与跳线器J1相连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型电流双向输出可控的智能恒流电源的电路设计中利用两级功率放大的方式驱动接成互补对称电路的大功率达林顿管，实现双向的大功率恒流输出，而整个恒流电源采用DSP智能控制芯片控制，实现恒流电源输出的智能化控制。
附图说明
图1是本实用新型电流双向输出可控的智能恒流电源的恒流电源控制结构图。
图2是本实用新型电流双向输出可控的智能恒流电源的恒流控制电路模块图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1和图2，本实用新型实施例包括：电流双向输出可控的智能恒流电源，包括：DSP智能控制芯片、D/A转换器和恒流电路控制模块，所述DSP智能控制芯片和所述恒流电路控制模块通过所述D/A转换器相连接，当DSP智能控制芯片控制D/A转换器输出DAOUT信号（DAOUT1）从0～4V变化，则恒流源输出电流就从-4A～4A变化，且当DAOUT信号恒值稳定时，所输出的电流也恒值稳定，从而实现了恒流电源的大功率、高精度的双向智能控制。
即如果假设DAOUT信号为电压Ui（单位伏特），则负载上通过的恒定电流Io（单位安培）可以用以下公式表示：
Io=2Ui-4
所述恒流电路控制模块包括手动/程控开关SW1、放大器A1、放大器A2、放大器A3、放大器A4、三极管8050、三极管8550、互补对称电路和负载接线柱。
所述放大器A1、所述放大器A2、所述放大器A3和所述放大器A4均选用低温漂、高精度运算放大器LM318，且所述放大器A1接成电压跟随器的形式，以提高电路的输入阻抗。
所述手动/程控开关SW1与所述放大器A1的正向输入端相连接，所述手动/程控开关SW1的手动端连接有一滑变VR1，所述手动/程控开关SW1的程控端与所述放大器A4的输出端相连接，所述手动/程控开关SW1可用于手动或程序控制。
所述放大器A1的输出端与所述放大器A2的正向输入端相连接。
所述放大器A2的输出端与所述三极管8050和所述三极管8550相连接，所述放大器A2的反向输入端与所述放大器A3的输出端相连接。
所述三极管8050和所述三极管8550与所述互补对称电路相连接，所述互补对称电路提高了恒流电源输出的功率和稳定度等性能。
所述互补对称电路包括调整管VM1和调整管VM2，所述调整管VM1和所述调整管VM2的集电极和发射极之间集成有二极管，有效杜绝了瞬间反相高压所导致的烧毁器件的现象，实现电路正常工作。
所述调整管VM1和所述调整管VM2分别为大功率达林顿管MJ11032和MJ11033。
所述三极管8050和所述三极管8550分别与所述调整管VM1的基极和所述调整管VM2的基极相连接，采用两级功率放大方式，用小功率三极管8050和8550分别驱动所述调整管VM1和所述调整管VM2的基极，从而实现双向的大功率恒流输出。
采用三组达林顿管并联连接以减少每组电流量，同时将三组达林顿管安装于大面积散热块上以便于这6只达林顿管散热，散热块安装于PCB板之外，从而减少了电子元器件自身的温升对系统性能的影响，并抑制大功率功率器件对电路板的干扰。
所述调整管VM1发射极和所述调整管VM2集电极与所述放大器A3的正向输入端和反向输入端均与所述负载接线柱相连接。
所述放大器A4组成的减法电路与跳线器J1相连接，从而可以灵活的选择减法电路中的比较电源。
采用所述放大器A3反馈的方式，通过所述放大器A3的反馈电阻，实现对采样电压的放大作用，从而减少高精密采样电阻RS的功率损耗以及发热量，提高了电路输出电流的精度。
与现有技术相比，本实用新型电流双向输出可控的智能恒流电源解决了恒流电源设备输出的恒定电流的连续控制、双向控制，所输出的恒定电流可以在-4A～4A间连续变化，输出功率较大，而且采用DSP智能控制芯片控制，使恒流电源设备的智能化控制程度提高。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (5)
1.电流双向输出可控的智能恒流电源，其特征在于，包括：DSP智能控制芯片、D/A转换器和恒流电路控制模块，所述DSP智能控制芯片和所述恒流电路控制模块通过所述D/A转换器相连接；
所述恒流电路控制模块包括手动/程控开关SW1、放大器A1、放大器A2、放大器A3、放大器A4、三极管8050、三极管8550、互补对称电路和负载接线柱；
所述手动/程控开关SW1与所述放大器A1的正向输入端相连接，所述手动/程控开关SW1的手动端连接有一滑变VR1，所述手动/程控开关SW1的程控端与所述放大器A4的输出端相连接；
所述放大器A1的输出端与所述放大器A2的正向输入端相连接；
所述放大器A2的输出端与所述三极管8050和所述三极管8550相连接，所述放大器A2的反向输入端与所述放大器A3的输出端相连接；
所述三极管8050和所述三极管8550与所述互补对称电路相连接；
所述互补对称电路包括调整管VM1和调整管VM2；
所述调整管VM1发射极和所述调整管VM2集电极与所述放大器A3的正向输入端和反向输入端均与所述负载接线柱相连接。
2.根据权利要求1所述的电流双向输出可控的智能恒流电源，其特征在于：所述调整管VM1和所述调整管VM2的集电极和发射极之间集成有二极管。
3.根据权利要求1所述的电流双向输出可控的智能恒流电源，其特征在于：所述三极管8050和所述三极管8550分别与所述调整管VM1的基极和所述调整管VM2的基极相连接。
4.根据权利要求1所述的电流双向输出可控的智能恒流电源，其特征在于：所述放大器A1接成电压跟随器的形式。
5.根据权利要求1所述的电流双向输出可控的智能恒流电源，其特征在于：所述放大器A4组成的减法电路与跳线器J1相连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN110737301A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-01-31 | 中国人民解放军海军工程大学 | 基于多运放反馈回路的高精度正负可调型稳流系统和方法 |
| CN114879797A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-08-09 | 南京宏泰半导体科技有限公司 | 一种高压电流源控制系统及方法 |
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