CN208061054U - 一种单电源供电多档位恒流源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种单电源供电多档位恒流源电路，包括电源电路、基准电压给定电路、恒流源电路和档位选择电路；基准电压给定电路给恒流源电路提供电压基准，档位选择电路为恒流源电路选择采样电阻，恒流源电路部分根据基准电压给定电路提供的基准电压和档位选择电路选择的采样电阻实现相应档位的恒流输出。本实用新型选用增益高，转换速度快的可由单电源供电的集成运放LM358，由于档位选择电路接入的采样电阻选用的为精度为千分之一以上的高精度电阻，档位选择的双路开关接触电阻极小，而且双路开关并联使用，极大地减小了开关接触电阻，基准电压给定部分给定电压很精确，因此恒流源精度非常高。
Description
技术领域
本实用新型涉及恒流源电路，特别涉及一种单电源供电多档位恒流源电路。
背景技术
恒流源电路可为负载提供恒定大小的电流，且提供电流的大小不随负载的变化而变化，在电子设备中应用广泛。目前的恒流源电路存在以上问是：要正负双电源供电，应用上带来诸多不便；选择恒流输出档位时采用普通开关，普通开关的接触电阻会影响到恒流源输出的精度；部分元器件选择精度不够的器件而影响恒流源输出精度。
实用新型内容
本实用新型目的是：为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种单电源供电多档位恒流源电路。
本实用新型的技术方案是：
一种单电源供电多档位恒流源电路，包括电源电路、基准电压给定电路、恒流源电路和档位选择电路；所述电源电路给单电源供电多档位恒流源电路电路提供所需电压，基准电压给定电路给恒流源电路提供电压基准，档位选择电路为恒流源电路选择采样电阻，恒流源电路部分根据基准电压给定电路提供的基准电压和档位选择电路选择的采样电阻实现相应档位的恒流输出。
优选的，所述恒流源电路，包括可由单电源供电的集成运算放大器LM358和功率调整管；所述集成运算放大器的同相输入端连接基准电压给定电路提供的基准电压，反相输入端连接通过档位选择电路为恒流源电路选择采样电阻一端，输出端连接功率调整管的栅极，功率调整管的漏极与与+15V电源正端之间连接负载，源极连接通过档位选择电路为恒流源电路选择采样电阻一端，采样电阻另一端接地。
优选的，所述档位选择电路包括三路一端接地的采样电阻，三个采样电阻另一端分别通过各自对应的双路开关S1、S2、S3连接运算放大器的反相输入端和功率调整管的源极。
优选的，所述三个采样电阻的阻值分别为0.1Ω、1Ω、10Ω，精度为1‰以上。
优选的，所述双路开关S1、S2、S3的单路接触电阻小于5mΩ，每个双路开关各自并联当一路开关用，以进一步减少接触电阻。
优选的，所述基准电压给定电路包括精度1%以上的稳压二极管，稳压二极管获得稳定的电压后，由一个电阻、一个可调电位器和另一电阻依次串联组成分压电路，通过电位器的调节给恒流源电路提供所需的基准电压。
本实用新型的优点是：
本实用新型方案的一种单电源供电多档位恒流源电路，选用增益高，转换速度快，且可单电源供的电的集成运放，恒流源可由单电源供电，极大地提高了恒流源的适用范围，使用方便程度上大为提高；由于档位选择电路接入的采样电阻选用的为精度为千分之一以上的高精度电阻，档位选择引入接触电阻小于5mΩ的双路开关，而且双路开关并联使用，极大地减小了开关接触电阻，基准电压给定部分给定电压很精确，因此恒流源精度非常高。
附图说明
下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：
图1为本实用新型所述的单电源供电多档位恒流源电路的原理图；
图2为本实用新型所述的电源电路部分的原理图；
图3为本实用新型所述的恒流源电路的原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的一种单电源供电多档位恒流源电路，包括电源电路、基准电压给定电路、恒流源电路和档位选择电路；所述电源电路给单电源供电多档位恒流源电路电路提供所需电压，基准电压给定电路给恒流源电路提供电压基准，档位选择电路为恒流源电路选择采样电阻，恒流源电路部分根据基准电压给定电路提供的基准电压和档位选择电路选择的采样电阻实现相应档位的恒流输出。
如图2所示，所述电源电路用LM7812芯片从15V直流得到12V直流电，是已公知的部分，这里不再详述。
图1和3中，所述基准电压给定电路包括精度1%以上的5.1V稳压二极管VD1，电阻R1、R2和R4，多圈高精度电位器RP3，电容C1。+12V直流电源通过R1连接到VD1阴极，VD1阳极接地，电容C1与VD1并联。R2的一端、RP3的两固定端子和R4的一端依次串联，形成的串联部分与VD1并联，其中R2的另一端和VD1的阴极连接，R4的另一端和VD1阳极相连（接地）。本案中调节RP3，使RP3的可调端子上电压为精确的0.100V，RP3的可调端子与恒流源电路的LM358的3脚连接，为其提供精确的基准电压U2。
所述档位选择电路包括三个单路接触电阻小于5mΩ的双路开关S1、S2与S3，其中触点引脚1、2是双路开关中的一路，触点引脚3、4为另一路，精度为千分之一以上的电阻R5、R6与R7，其中R5大小为0.1欧姆，R6大小为1欧姆，R7大小为10欧姆。档位选择电路提供三种不同的恒流档位，档位选择电路通过选择不同的接入电阻（R5、R6和R7中选择一个）来实现。电阻R5对应的电路部分为：双路开关S1的触点引脚1、3，恒流源电路的LM358的2引脚，功率调整管Q1的源极连接在一起，R5的一端与双路开关S1的触点引脚2、4连接在一起，另一端接地。开关S1闭合时，相当两路同时闭合（触点1、2接通，触点3、4也接通），两路并联接通以进一步减小接触电阻，电阻R5接入电路，即Q1的源极通过R5接地，LM358的2脚也通过R5接地。电阻R6、R7对应的电路部分和R5对应的电路部分相同。三个双路开关S1、S2、S3的触点引脚1、3都连接在一起，R6、R7各自有一个端分别与对应的双路开关S2、S3的触点引脚2、4连在一起，另一个端连接在一起接地。S1闭合时，选择R5接入电路，即Q1的源极连接到R5不接地的一端，LM358的2脚也连接到R5不接接地的一端；S2闭合时，选择R6接入电路，即Q1的源极连接到R6不接地的一端，LM358的2脚也连接到R6不接接地的一端;S3闭合时，选择R7接入电路，即Q1的源极连接到R7不接地的一端，LM358的2脚也连接到R7不接接地的一端。
如图3所示，所述恒流源电路包括可由单电源供电的集成运算放大器LM358，功率调整管Q1，采样电阻R（由档位选择电路选择接入的等效电阻R），还包括负载Load，如图3 所示。功率调整管Q1选用型号RF530的N-MOS管，类似的MOS管也可以。所述恒流源电路+15V直流电源正极、负载Load和调整管Q1漏极、源极，电阻R的一端依次相串连，电阻R的另一端接地。LM358的8脚接+12V电源，4脚接地，LM358集成了两个运算放大器，这里只用一个，3引脚、2引脚和1引脚分别是这个集成运放的同相输入端，反相输入端和输出端。3脚从基准电压给定电路得到基准电压U2，本案中基准电压U2为0.100v，2脚连接电阻R不接地的一端，1脚接Q1的栅极。LM358增益高，转换速度快，3脚和2脚电压一有偏差就会通过1脚改变调整管Q1漏源极上的电流，使得3脚和2脚上的电压相等，从而负载上获得恒定的电流，负载上得到的恒流的大小为：
因此当3脚上由基准电压给定电路给定精确的0.100V电压时，电路输出电流的大小取决于档位选择电路接入的等效电阻R。
本实用新型单电源供电多档位恒流源电路通常三个开关S1、S2和S3操作使用时只闭合一个。所述的一种单电源供电多档位恒流源电路有三个档位。有且只有S1闭合时，只有R5接入，本案中恒流源输出为1A；有且只有S2闭合时，只有R6接入，本案中恒流源输出为0.1A；且只有S3闭合时，只有R7接入，本案中恒流源输出为0.01A；若S1、S2和S3中多于一个开关闭，则输出恒流的大小为各个开关单独闭合时对应恒流输出之和，例S1、S2和S3同时闭合时，恒流输出大小为1.11A。负载等效电阻大小要小于15V除以输出恒定电流的大小得到的商。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种单电源供电多档位恒流源电路，其特征在于：包括电源电路、基准电压给定电路、恒流源电路和档位选择电路；所述电源电路给单电源供电多档位恒流源电路电路提供所需电压，基准电压给定电路给恒流源电路提供电压基准，档位选择电路为恒流源电路选择采样电阻，恒流源电路部分根据基准电压给定电路提供的基准电压和档位选择电路选择的采样电阻实现相应档位的恒流输出。
2.根据权利要求1所述的单电源供电多档位恒流源电路，其特征在于：所述恒流源电路，包括可由单电源供电的集成运算放大器LM358和功率调整管；所述集成运算放大器的同相输入端连接基准电压给定电路提供的基准电压，反相输入端连接档位选择电路，通过档位选择电路为恒流源电路选择采样电阻，输出端连接功率调整管的栅极，功率调整管的漏极与+15V电源正端之间连接负载，源极连接档位选择电路选择的采样电阻的一端，采样电阻另一端接地。
3.根据权利要求1所述的单电源供电多档位恒流源电路，其特征在于：所述档位选择电路包括三路一端接地的采样电阻，三个采样电阻另一端分别通过各自对应的双路开关S1、S2、S3连接运算放大器的反相输入端和功率调整管的源极。
4.根据权利要求3所述的单电源供电多档位恒流源电路，其特征在于：所述三个采样电阻的阻值分别为0.1Ω、1Ω、10Ω，精度为1‰以上。
5.根据权利要求3所述的单电源供电多档位恒流源电路，其特征在于：所述双路开关S1、S2、S3的单路接触电阻小于5mΩ，每个双路开关各自并联当一路开关用，以进一步减少接触电阻。
6.根据权利要求1所述的单电源供电多档位恒流源电路，其特征在于：所述基准电压给定电路包括精度1%以上的稳压二极管，稳压二极管获得稳定的电压后，由一个电阻、一个可调电位器和另一电阻依次串联组成分压电路，通过电位器的调节给恒流源电路提供所需的基准电压。
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| CN112835407A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-05-25 | 浙江地芯引力科技有限公司 | 基于单电源的多电压域产生电路 |
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