CN210835765U - 一种恒流负载电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种恒流负载电路，包括差分电流采样电路、电压采样电路、开关管Q1、比较电路以及负载电阻电路；差分电流采样电路与恒流电源的负输出端相连，用于对输出电流进行采样；电压采样电路与恒流电源的正输出端相连，用于对输出电压进行采样；比较电路与差分电流采样电路和电压采样电路相连，用于将输出电流、输出电压与基准电压进行比较，并输出电平信号；开关管Q1与比较电路相连，用于根据比较电路输出的电平信号改变占空比；负载电阻电路与开关管Q1相连，用于分担恒流电源的输出电压。基于以上模块的相互配合，可实现根据电流和电压采样复合控制达到恒流电源轻载、空载时电压调零的效果，从而提升恒流电源的效率与稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及恒流电源技术领域，具体涉及一种恒流负载电路。
背景技术
恒流源,是一种能向负载提供恒定电流的电源装置，它在外界电网电源产生波动和阻抗特性发生变化时仍能使输出电流保持恒定。当恒流源空载或轻载时，其电压会因为变压器漏感和开关尖峰等原因不能调整到零，从而使得恒流源内的MOS管不能完全关断且占空比受到影响，进而使得恒流源的效率与稳定性大大降低。因此，需要一个可以在恒流源空载或轻载时，配合其控制恒流的辅助电路，以消除变压器漏感和开关尖峰等带来的影响。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种恒流负载电路，通过根据电流和电压采样复合控制实现恒流源轻载、空载时电压调零，实现提升恒流电源效率与稳定性的效果。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
本实用新型提供一种恒流负载电路，包括差分电流采样电路、电压采样电路、开关管Q1、比较电路以及负载电阻电路；
所述差分电流采样电路与恒流电源的负输出端相连，用于对输出电流进行采样；
所述电压采样电路与所述恒流电源的正输出端相连，用于对输出电压进行采样；
所述比较电路与所述差分电流采样电路和电压采样电路相连，用于将输出电流、输出电压与基准电压进行比较，并输出电平信号；
所述开关管Q1与所述比较电路相连，用于根据所述比较电路输出的电平信号改变占空比；
所述负载电阻电路与所述开关管Q1相连，用于分担恒流电源的输出电压。
优选的，所述恒流电源的负输出端上设有一电流采样电阻。
优选的，所述差分电流采样电路包括一差分放大器U1A，所述差分放大器U1A的正输入端连接于所述电流采样电阻一端，负输入端连接于所述电流采样电阻另一端，输出端与所述比较电路相连，用于对输出电流进行采样并输出至比较电路。
优选的，所述电压采样电路包括有串联于所述恒流电源正输出端与比较电路间的第一电压采样电阻R1、第二电压采样电阻R2、第三电压采样电阻R3及第四电压采样电阻R6，用于对输出电压进行采样并输出至比较电路。
优选的，所述比较电路包括一比较器U1B，所述比较器U1B的正输入端与一基准电源相连，负输入端与差分放大器U1A的输出端及第四电压采样电阻R6的一端相连，用于接收输出电流、输出电压的采样数据并与基准电压进行比较；所述比较器U1B的输出端与开关管Q1相连，用于输出电平信号控制开关管Q1。
优选的，所述负载电阻电路与开关管Q1的源极端相连，所述负载电阻电路包括有相互并联的第一负载电阻R18与第二负载电阻R19，用于分担恒流电源的输出电压。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型提供一种恒流负载电路，包括差分电流采样电路、电压采样电路、开关管Q1、比较电路以及负载电阻电路；所述差分电流采样电路用于对输出电流进行采样；所述电压采样电路用于对输出电压进行采样；所述比较电路与所述差分电流采样电路和电压采样电路相连，用于将输出电流、输出电压与基准电压进行比较，并输出电平信号；所述开关管Q1与所述比较电路相连，用于根据所述比较电路输出的电平信号改变占空比；所述负载电阻电路与所述开关管Q1相连，用于分担恒流电源的输出电压。当恒流源空载或者轻载时，其电压会因为变压器漏感和开关尖峰等原因不能调整到零，基于以上模块的相互配合，可实现根据电流和电压采样复合控制达到恒流电源轻载、空载时电压调零的效果，从而提升恒流电源的效率与稳定性。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图；
图2是本实用新型的结构原理图。
具体实施方式
为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。
本实用新型提供一种恒流负载电路，所述恒流负载电路与一恒流电源相连，所述恒流电源还连有一第一负载，当所述恒流电源与第一负载间正常连接且工作时，所述恒流负载电路不进行工作，当所述恒流电源空载或轻载时，所述恒流负载电路开启并用作与恒流电源相连的第二负载，消耗由于变压器漏感等原因带来的能量以实现电压调零。
如图1、图2所示，所述恒流负载电路包括差分电流采样电路、电压采样电路、开关管Q1、比较电路以及负载电阻电路；
所述差分电流采样电路与恒流电源的负输出端相连，用于对输出电流进行采样；
所述电压采样电路与所述恒流电源的正输出端相连，用于对输出电压进行采样；
所述比较电路与所述差分电流采样电路和电压采样电路相连，用于将输出电流、输出电压与基准电压进行比较，并输出电平信号；
所述开关管Q1与所述比较电路相连，用于根据所述比较电路输出的电平信号改变占空比；
所述负载电阻电路与所述开关管Q1相连，用于分担恒流电源的输出电压。
进一步地，如图2所示，所述恒流电源的负输出端上设有一电流采样电阻。
进一步地，如图2所示，所述差分电流采样电路包括一差分放大器U1A，所述差分放大器U1A的正输入端连接于所述电流采样电阻一端，负输入端连接于所述电流采样电阻另一端，输出端与所述比较电路相连，用于对输出电流进行采样并输出至比较电路。
进一步地，如图2所示，所述电压采样电路包括有串联于所述恒流电源正输出端与比较电路间的第一电压采样电阻R1、第二电压采样电阻R2、第三电压采样电阻R3及第四电压采样电阻R6，同时，所述所述电压采样电路还包括有一第五电压采样电阻R12与第四电压采样电阻R6串联，电压采样点具体设置于第四电压采样电阻R6与第五电压采样电阻R12之间，所述电压采样电路用于对输出电压进行采样并输出至比较电路。
进一步地，如图2所示，所述比较电路包括一比较器U1B，所述比较器U1B的正输入端与一基准电源相连，负输入端与差分放大器U1A的输出端及第四电压采样电阻R6的一端相连，需要补充的是，所述比较器U1B的负输入端具体连接于差分放大器U1A的输出端与所述电压采样点之间，所述比较器U1B用于接收输出电流、输出电压的采样数据并与基准电压进行比较；所述比较器U1B的输出端与开关管Q1相连，用于输出电平信号控制开关管Q1，具体地，当所述比较器U1B的负输入端接收到的电源输出电压与电源输出电流小于基准值时，所述比较器U1B的输出端输出高电平至开关管Q1，有所述开关管Q1导通，负载电阻电路进行分压从而降低输出电压。
进一步地，如图2所示，所述负载电阻电路与开关管Q1的源极端相连，所述负载电阻电路包括有相互并联的第一负载电阻R18与第二负载电阻R19，用于分担恒流电源的输出电压。
具体地，在本实用新型的一个实施例中，所述恒流负载电路用于恒流电源中，所述恒流电源的负输出端上设有一电流采样电阻，所述电流采样电路包括有一差分放大器U1A，差分放大器U1A的正、负输入端连接于电流采样电阻两端，所述差分放大器U1A对恒流电源的输出电流进行采样并输出至比较电路；所述电压采样电路与所述恒流电源的正输出端相连，所述电压采样电路设有若干电压采样电阻，所述电压采样点具体设置于第四电压采样电阻R6与第五电压采样电阻R12之间，用于对恒流电源的输出电压进行采样；所述比较器U1B的正输入端与一基准电源相连，负输入端连接于差分放大器U1A的输出端与所述电压采样点之间，比较器U1B用于接收输出电流、输出电压的采样数据并与基准电压进行比较；当所述恒流电源轻载或空载，且有输出电流与输出电压小于基准值时，比较器U1B的输出端输出高电平至开关管Q1，使得开关管Q1导通，所述开关管Q1的源极端连接有负载电阻电路，当开关管Q1导通时，所述负载电阻电路进行分压以消耗变压器漏感和开关尖峰等带来的电压影响，进而使得所述恒流电路中的MOS管可完全关断，其占空比达到最小，保证恒流电源在空载或轻载时的效率与稳定性。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (6)
1.一种恒流负载电路，其特征在于：所述恒流负载电路包括差分电流采样电路、电压采样电路、开关管Q1、比较电路以及负载电阻电路；
所述差分电流采样电路与恒流电源的负输出端相连，用于对输出电流进行采样；
所述电压采样电路与所述恒流电源的正输出端相连，用于对输出电压进行采样；
所述比较电路与所述差分电流采样电路和电压采样电路相连，用于将输出电流、输出电压与基准电压进行比较，并输出电平信号；
所述开关管Q1与所述比较电路相连，用于根据所述比较电路输出的电平信号改变占空比；
所述负载电阻电路与所述开关管Q1相连，用于分担恒流电源的输出电压。
2.根据权利要求1所述的恒流负载电路，其特征在于：所述恒流电源的负输出端上设有一电流采样电阻。
3.根据权利要求2所述的恒流负载电路，其特征在于：所述差分电流采样电路包括一差分放大器U1A，所述差分放大器U1A的正输入端连接于所述电流采样电阻一端，负输入端连接于所述电流采样电阻另一端，输出端与所述比较电路相连，用于对输出电流进行采样并输出至比较电路。
4.根据权利要求1所述的恒流负载电路，其特征在于：所述电压采样电路包括有串联于所述恒流电源正输出端与比较电路间的第一电压采样电阻R1、第二电压采样电阻R2、第三电压采样电阻R3及第四电压采样电阻R6，用于对输出电压进行采样并输出至比较电路。
5.根据权利要求3或4所述的恒流负载电路，其特征在于：所述比较电路包括一比较器U1B，所述比较器U1B的正输入端与一基准电源相连，负输入端与差分放大器U1A的输出端及第四电压采样电阻R6的一端相连，用于接收输出电流、输出电压的采样数据并与基准电压进行比较；所述比较器U1B的输出端与开关管Q1相连，用于输出电平信号控制开关管Q1。
6.根据权利要求1所述的恒流负载电路，其特征在于：所述负载电阻电路与开关管Q1的源极端相连，所述负载电阻电路包括有相互并联的第一负载电阻R18与第二负载电阻R19，用于分担恒流电源的输出电压。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN117873260A (zh) * | 2024-03-12 | 2024-04-12 | 武汉永力睿源科技有限公司 | 一种直流合成功率匹配电路及其控制方法 |
| CN117873260B (zh) * | 2024-03-12 | 2024-05-28 | 武汉永力睿源科技有限公司 | 一种直流合成功率匹配电路及其控制方法 |
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2019
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