CN208459890U - 一种自适应恒流源 - Google Patents
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Abstract
一种自适应恒流源，涉及一种电源。该自适应恒流源，包括电源单元、采样电路、反馈电路及光耦隔离电路，不仅实现输出电流恒定的功能，而且其输出电压也可以随负载的变化而变化，使负载在1kΩ～7kΩ区间具有自适应的功能，提高了其使用的灵活性及电能利用效率，并且减小了恒流源的体积，降低了恒流源的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源，特别涉及一种自适应恒流源。
背景技术
恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源。随着现代电子技术的快速发展，恒流源应用领域也越来越广泛，如通信设备、智能化仪器仪表、医疗器械、航空航天工程等电子技术领域。因此，研究恒流电路具有十分重要的意义。
理想的恒流源应该具有以下特点：不因负载(输出电压)变化而改变；不因环境温度变化而改变；内阻为无限大(以使其电流可以全部流出到外面)。恒流源的实质是利用器件对电流进行反馈，动态调节负载的供电状态，从而使电流趋于恒定。
现有技术中，恒流源主要有线性恒流源和开关恒流源两种工作模式。线性恒流源存在稳定性差、线性损耗大、适用范围小等缺陷;开关恒流源存在可靠性较差、适用范围小、成本高等缺陷。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种自适应恒流源,解决了现有恒流源稳定性差、线性损耗大、适用范围小的问题。
本实用新型所采用的技术方案是：一种自适应恒流源，包括由依次连接的DC输入电路、滤波电路、第一反激式变压器、整流滤波电路和恒流输出电路构成的为负载提供恒流电源的支路，其技术要点，包括电源单元、第二反激式变压器、采样电路、反馈电路、光耦隔离电路及主控单元，所述DC输入电路与电源单元的输入端连接，电源单元的输出端经第二反激式变压器后分别与主控单元和反馈电路连接，用于为主控单元和反馈电路供电；负载电路的输出端连接用于将采集到的电流信号转化为电压信号的采样电路输入端，采样电路的输出端依次连接反馈电路和光耦隔离电路用于对提取电压信号进行隔离，光耦隔离电路的输出端连接用于根据电压变化信号调整占空比并输出PWM信号来控制逆变电路通断的主控单元。
上述方案中，在第一反激式变压器输出端与主控单元输入端之间的连接线路上设有过流保护电路。
上述方案中，在恒流输出电路的输出端与光耦隔离电路输入端之间的连接线路上设有过压保护电路。
本实用新型的有益效果是：该自适应恒流源，包括电源单元、采样电路、反馈电路及光耦隔离电路，不仅实现输出电流恒定的功能，而且其输出电压也可以随负载的变化而变化，使负载在1kΩ～7kΩ区间具有自适应的功能，提高了其使用的灵活性及电能利用效率，并且减小了恒流源的体积，降低了恒流源的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例中自适应恒流源结构示意图；
图2为本实用新型实施例中自适应恒流源电路部分电路原理图；
图3为本实用新型实施例中自适应恒流源中电源单元原理图。
具体实施方式
使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1～图3和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
本实施例采用的自适应恒流源，包括由依次连接的DC输入电路1、滤波电路2、反激式变压器3、整流滤波电路4和恒流输出电路5构成的为负载电路6提供恒流电源的支路，还包括电源单元12、反激式变压器11、采样电路7、反馈电路8、光耦隔离电路9及主控单元10。其中，各部件的型号如下：电源单元采用LM5001A芯片，反激式变压器T1和反激式变压器T2作为逆变电路，主控单元采用LM5022芯片，反馈电路采用LM8261芯片。
本实施例中的DC输入电路的输入电压为27V±3V，其一路输出端与滤波电路2的输入引脚VCC_27V相连接，滤波电路2的电容C4一端作为输出端与反激式变压器T1的原边线圈连接，反激式变压器T1的副线圈一端与作为整流电路4输入端的二极管D2的正极连接,反激式变压器T1的副线圈另一端连接作为整流电路4输出端的COMM_33引脚。整流电路4的输出端VCC_OUT作为恒流输出端与负载电路的接线端子J3和J4连接，为负载电路6提供电源。
本实施例中DC输入电路的另一路输出端与作为电源单元12输入端的电阻R84一端连接,为LM5001A芯片提供稳定的电压，LM5001A芯片的1号引脚和2号引脚之间连接反激式变压器T2的原边绕组，反激式变压器T2的输出引脚VCC_5022与作为主控单元10输入端的电阻R1一端相连接，反激式变压器T2的输出引脚VCC_8261与作为反馈电路8输入端的电阻R9一端连接，保证电源单元12为主控单元10和反馈电路8提供稳定的电源。反馈电路8的输出引脚VCC_8261连接作为光耦隔离电路9输入端的电阻R41一端。光耦隔离电路9的5022_fb管脚连接主控单元10的芯片LM5022的管脚3。采样电路用于将采集到的电流信号转化为电压变化信号，反馈电路8用于对提取电压变化信号进行隔离，光耦隔离电路9用于对电压变化信号进行处理，主控单元10根据接收到的由反激式变压器T1和光藕隔离电路9反馈的电压信号，调整占空比，并输出PWM信号来控制逆变电路通断。负载电路6的负载变化区间为1kΩ～7kΩ。
在反激式变压器T1输出端与主控单元10输入端之间的连接线路上设有过流保护电路13。在恒流输出电路5的输出端与光耦隔离电路9输入端之间的连接线路上设有过压保护电路14,即当电流超过1A或电压超过106.5V时，主控单元复位，使恒流输出电路断电，确保电路的可靠性。
本实施例中的自适应恒流源的工作过程如下：
直流电源27V±3V输入顺次经输入滤波电路、反激式变压器T1、整流滤波电路到恒流输出电路，为负载(1kΩ～7kΩ)提供恒流电源，同时直流电源27V±3V进入电源单元，经电源LM5001A和反激式变压器T2输出两种稳定电源，为主控单元和反馈电路提供正常工作电源。当负载变化时，采样电路利用精密电阻将电流变化信号转化为电压变化信号，由反馈电路中的LM8261芯片提取电压变化信号，运放处理后，经光耦隔离电路反馈到主控单元，主控单元根据电压变化信号，调整占空比，输出PWM信号，控制逆变电路通断，进而控制恒流输出电路的电压随负载变化而变化，从而实现恒流输出电路的电流恒定不变。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种自适应恒流源，包括由依次连接的DC输入电路、滤波电路、第一反激式变压器、整流滤波电路和恒流输出电路构成的为负载提供恒流电源的支路，其特征在于，还包括电源单元、第二反激式变压器、采样电路、反馈电路、光耦隔离电路及主控单元，所述DC输入电路与电源单元的输入端连接，电源单元的输出端经第二反激式变压器后分别与主控单元和反馈电路连接，用于为主控单元和反馈电路供电；负载电路的输出端连接用于将采集到的电流信号转化为电压信号的采样电路输入端，采样电路的输出端依次连接反馈电路和光耦隔离电路用于对提取电压信号进行隔离，光耦隔离电路的输出端连接用于根据电压变化信号调整占空比并输出PWM信号来控制逆变电路通断的主控单元。
2.如权利要求1所述的自适应恒流源，其特征在于，在第一反激式变压器输出端与主控单元输入端之间的连接线路上设有过流保护电路。
3.如权利要求1所述的自适应恒流源，其特征在于，在恒流输出电路的输出端与光耦隔离电路输入端之间的连接线路上设有过压保护电路。
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2018
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