CN206162235U - 电力监控用电流可调恒流源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力监控用电流可调恒流源装置，包括电源单元、集成电路单元和按键单元，所述电源单元与所述集成电路单元连接，所述按键单元通过恒流源单元与所述集成电路单元连接，所述集成电路单元与输出单元连接，所述输出单元分别与控电单元、显示单元和报警单元连接，所述电源单元采用A，B，C路三路供电，A路加24V直流电压，B路加5V 直流电压，C路也加5V直流电压，A，B两路共地，C路不与A，B两路共地，所述按键单元采用单稳态电路，所述恒流源单元中VR1和R28是电流通道上的负载，其中VR1为多转电位器，当VR1调节时会产生不同的电流来完成恒流，R13为采样电阻。本实用新型能够在负载变化时电流恒定，不会出现电流减小等现象。

Description

电力监控用电流可调恒流源

技术领域：

本实用新型涉及一种恒流源，特别是涉及一种电力监控用电流可调恒流源。

背景技术：

恒流源是一种外界电网电源产生波动或电网阻抗特性发生变化，仍然能输出电流保持恒定的电流源,即输出电流不因负载或输出电压变化而变化的电流源是一种宽频谱、高精度交流稳流电源，具有响应速度快、恒流精度高、能长期稳定工作的特点，目前，在压力、温度等多参数测量系统中，需要给传感器提供独立的激励电流源，但常用的恒流源存在恒流值不可调等缺点。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能分时输出6路恒定电流的电力监控用电流可调恒流源。

本实用新型为解决技术问题所采取的技术方案是：

一种电力监控用电流可调恒流源装置，包括电源单元、集成电路单元和按键单元，所述电源单元与所述集成电路单元连接，所述按键单元通过恒流源单元与所述集成电路单元连接，所述集成电路单元与输出单元连接，所述输出单元分别与控电单元、显示单元和报警单元连接。

所述电源单元采用A，B，C路三路供电，A路加24V直流电压，B路加5V 直流电压，C路也加5V直流电压，A，B两路共地，C路不与A，B两路共地。

所述输出单元采用继电器输出，由4017芯片完成对继电器的分选，使不同时间只有一个继电器被吸合，且仅有一路输出电流。

所述按键单元采用单稳态电路，所述恒流源单元中VR1和R28是电流通道上的负载，其中VR1为多转电位器，当VR1调节时会产生不同的电流来完成恒流，R13为采样电阻。

所述控电单元由U4，U6和Q8组成的，其中U4完成手动触摸的功能，U6和Q8完成控电过程，Q8为PNP三极管。

所述报警单元中的二极管D19，D20接成“或”电路，所述显示单元采用4个共阳数码管DS4，DS3，DS2，DS1来显示电流，并直接与U3连接，不需要限流电阻。

本实用新型的积极有益效果是：

1、本实用新型中报警单元和电位器的设置能够使输出的电流值达到随时可控可调的目的，当输出的电流值低于或高于先前设定的值时，会发出警报进行提示，方便操作。

2、本实用新型可以六路分时输出给纯电阻负载，并且在负载在一定范围内变化时，电流恒定，不会出现电流减小等现象。

附图说明：

图1是本实用新型电力监控用电流可调恒流源的结构示意框图；

图2是本实用新型中电源单元原理图；

图3是本实用新型中按键分选原理图；

图4是本实用新型中继电器连接原理图；

图5是本实用新型中按键单元原理图；

图6是本实用新型中控电单元原理图；

图7是本实用新型中恒流源单元原理图；

图8是本实用新型中报警单元原理图；

图9是本实用新型中显示单元原理图；

图10是本实用新型中集成电路单元原理图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的解释和说明：

一种电力监控用电流可调恒流源装置，包括电源单元、集成电路单元和按键单元，电源单元与集成电路单元连接，按键单元通过恒流源单元与集成电路单元连接，集成电路单元与输出单元连接，输出单元分别与控电单元、显示单元和报警单元连接。

电源单元采用A，B，C路三路供电，A路加24V直流电压，B路加5V 直流电压，C路也加5V直流电压，A，B两路共地，C路不与A，B两路共地。

输出单元采用继电器输出，由4017芯片完成对继电器的分选，使不同时间只有一个继电器被吸合，且仅有一路输出电流；本装置中由于用不到10个输出，当Q6输出时，就“回环”了，当不断按下按键时，脉冲逐次进入U2（4017）的CLK端，Q0~Q5逐次输出高电平，为后级的继电器电路服务，其中电阻R8为脉冲输入上拉电阻，电容C1，电阻R9构成复位电路；继电器连接原理图中三极管Q1工作处于开关状态，当输出端Q0为低电平，三极管Q1断开，继电器不吸合，反之吸合，Cin1与ADI1相互接通，二极管D7为指示灯，具体地指示出该路是否联通，当不断按下按键时，Cin1分时与ADI1，ADI2，ADI3，ADI4，ADI5，ADI6联通，J1为外接7芯插座，负载接在ADI1~ADI6中的某一个与地之间。

为了克服按键连击现象，按键单元就需要使用单稳态电路，U1（LM358）A处于比较器状态，用来实现此功能，当未按下按键时，电容C18这时充满了电，处于高电平状态，由于2脚电平为电源电压的一半，而3脚高于2脚，输出1脚电平为高电平；当S1按下时，电容C18上的电经过二极管D16释放到地，此时3脚为低电平，而这时1脚为低电平，松开按键时又返回前一个状态，这样在脚1就会形成1个负脉冲输出，不会出现多次按键的发生，从而实现这个按键过程，按键单元作为U2的脉冲输入端。

U1（LM358）的另一运放承担恒流源的工作，在5脚和A+之间加入另一组5V电压，LM358本身电源电压24V，VR1和R28作为电流通道上的负载，其中VR1为2kΩ多转电位器，当VR1调节时会产生不同的电流来完成恒流，R13为采样电阻，为后续测量使用，该电阻为10Ω精密电阻，J6跳线为外接万用表时测量电流时使用，如果不使用时，可以短路，让恒定电流流过。

由于不想让恒定电路一直输出，就有必要进行控电，也就是说只有有电的时候才可以输出，控电单元是由U4（4013），U6（光耦NEC2701）和Q8（三极管8550）组成的，其中U4完成手动触摸的功能，U6和Q8完成控电过程，Q8为PNP三极管，电阻R25，R22，R23和电容C10以及U4的1个D触发器完成单稳态触发，当用手触摸R25时，人体的静电将在U4的触发器A的输出Q端产生脉冲信号，此脉冲信号又给触发器B的CLK端，而触发器B的D端和非Q直接相接，这样每当有脉冲信号来时，Q端会输出连续的反向信号，观察到每次触摸后U4的13脚出现交替的高低电平，此时的高低电平作为光耦的输入信号，当为高电平时，光耦饱和导通，三极管Q8也导通，发光二级管D13也导通发光，三极管Q8饱和导通，Vce电压趋近于0，5Ｖ电压加到三极管集电极上，这时就可以为下面的工作做准备，反之则光耦截止，三极管Q8也截止，集电极无电压输出。

当电流为4mA时流过电阻R28（150Ω）的电压为0.6V，当电流为20mA时流过R28（150Ω）的电压为3V,利用这2个电压做窗口比较器，当小于0.6V或者高于3V就报警，用LM393做比较器完成告警功能，预先调整好可变电阻器VR2，使之抽头电压为3V，当采样电压高于U5（LM393）的6脚电压时，U5的7脚输出高电平，发光二极管D17点亮，调整好可变电阻器VR3，使之抽头电压为0.6V，当采样电压低于U5的3脚电压时，U5的1脚输出高电平，发光二极管D18点亮，这时，由于二极管D19，D20接成“或”电路，只要其中一个导通都会使三极管Q11导通，进而使蜂鸣器B1鸣叫，只有采样电压处于0.6V与3V之间，才会使电路退出告警状态，这时两个发光二级管均不亮，蜂鸣器不鸣叫。

显示单元用4个共阳数码管DS4，DS3，DS2，DS1作为数据显示，并可直接与U3（7107）相接，不需要限流电阻，提前将小数点位置置好，数码管DS4，DS3，DS2，DS1依次从高到低显示；数码管DS4只接数码管B段和C段，用来显示“1”，G段接7107符号位POL用来显示正负，电阻R18接次高位数码管DS3的DP位，用来显示小数点。

所述集成电路单元包含3 个半位数字A/D转换器，可直接驱动LED数码管，内部设有参考电压、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零等功能。

操作时，将某一路继电器输出短路后，一边观察数码管输出，一边旋动可变多转电位器VR1，用起子调节电位器VR1获得所需要的电流，当数码管数值停留在所需要的电流值时，停止转动电位器，这时再将继电器输出开路，换上电阻负载，就会发现电阻值在一定范围内时，电流恒定不变，电流值为XX.XX,精确到小数点后2位，单位为毫安，VR2和VR3是4mA和20mA电流的阈值比较电位器，当电流小于4mA或者大于20mA时，D19，D20指示LED分别点亮，同时蜂鸣器鸣叫。

以上所述，仅是本实用新型的优先实施例而已，并未对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种电力监控用电流可调恒流源装置，包括电源单元、集成电路单元和按键单元，其特征是：所述电源单元与所述集成电路单元连接，所述按键单元通过恒流源单元与所述集成电路单元连接，所述集成电路单元与输出单元连接，所述输出单元分别与控电单元、显示单元和报警单元连接。

2.根据权利要求1所述的电力监控用电流可调恒流源装置，其特征是：所述电源单元采用A，B，C路三路供电，A路加24V直流电压，B路加5V 直流电压，C路也加5V直流电压，A，B两路共地，C路不与A，B两路共地。

3.根据权利要求1所述的电力监控用电流可调恒流源装置，其特征是：所述输出单元采用继电器输出，由4017芯片完成对继电器的分选，使不同时间只有一个继电器被吸合，且仅有一路输出电流。

4.根据权利要求1所述的电力监控用电流可调恒流源装置，其特征是：所述按键单元采用单稳态电路，所述恒流源单元中VR1和R28是电流通道上的负载，其中VR1为多转电位器，当VR1调节时会产生不同的电流来完成恒流，R13为采样电阻。

5.根据权利要求1所述的电力监控用电流可调恒流源装置，其特征是：所述控电单元由U4，U6和Q8组成的，其中U4完成手动触摸的功能，U6和Q8完成控电过程，Q8为PNP三极管。

6.根据权利要求1所述的电力监控用电流可调恒流源装置，其特征是：所述报警单元中的二极管D19，D20接成“或”电路，所述显示单元采用4个共阳数码管DS4，DS3，DS2，DS1来显示电流，并直接与U3连接，不需要限流电阻。