CN212135267U - 恒流源取电板的电路结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种恒流源取电板的电路结构，包括恒流源、n个TVS并联支路结构和负载，所述的负载接在电源和地之间，所述的恒流源和n个TVS并联支路结构均并联接在负载两端；所述的每个TVS并联支路结构包括限流电路结构、第一TVS管、第二TVS管、第三TVS管、第一MOS管和第二MOS管；所述的第一MOS管的漏极与第一TVS管的正极相连接，源极接地，栅极与开关控制模块相连；所述的第二MOS管的漏极与第二TVS管的正极相连接，源极接地，栅极与开关控制模块相连。采用了本实用新型的恒流源取电板的电路结构，可通过MOS管的开关状态动态调整VCC的大小，减低TVS管的热功耗电流，提高电路结构的效率，转换电路比较简单，成本比较低，转换效率高，具有广泛的适用范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及恒流源供电板领域，具体是指一种恒流源取电板的电路结构。
背景技术
电子电路领域的绝大多数电路的供电电源都是电压源方式。但在某些只有恒流源供电的应用场合，就需要对恒流源进行处理转换成正常范围内的电压源给目标电路板供电，现有的转换电路比较复杂，成本比较高，转换效率不高。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足转换效率高、成本低、适用范围较为广泛的恒流源取电板的电路结构。
为了实现上述目的，本实用新型的恒流源取电板的电路结构如下：
该恒流源取电板的电路结构，其主要特点是，所述的电路结构包括恒流源、n个TVS并联支路结构和负载，所述的负载接在电源和地之间，所述的恒流源和n个TVS并联支路结构均并联接在负载两端，其中，n为正整数；
所述的每个TVS并联支路结构包括限流电路结构、第一TVS管、第二TVS管、第三TVS管、第一MOS管和第二MOS管，所述的限流电路结构的两端分别与电源和第一TVS管的负极相连，所述的第二TVS管的负极与第一TVS管的正极相连，所述的第三TVS管的负极与第二TVS管的正极相连，所述的第三TVS管的正极接地；
所述的第一MOS管的漏极与第一TVS管的正极相连接，源极接地，栅极与开关控制模块相连；所述的第二MOS管的漏极与第二TVS管的正极相连接，源极接地，栅极与开关控制模块相连。
较佳地，所述的每个TVS并联支路结构包括m个TVS管，其中m为大于等于3的正整数。
较佳地，所述的每个TVS并联支路结构包括f个MOS管，其中f为大于等于2的正整数。
较佳地，所述的每个TVS并联支路结构的TVS管均为相同规格型号。
采用了本实用新型的恒流源取电板的电路结构，提出一种使用简易的转换电路，其特点是实现简单、高效、成本低廉，可通过MOS管的开关状态动态调整VCC的大小，保证电流在一个合适的范围内不会太小，减低TVS管的热功耗电流，提高电路结构的效率。本实用新型的转换电路比较简单，成本比较低，转换效率高，具有广泛的适用范围。
附图说明
图1为本实用新型的恒流源取电板的电路结构的结构框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本实用新型的恒流源取电板的电路结构的技术方案中，其中所包括的各个功能模块和模块单元均能够对应于集成电路结构中的具体硬件电路，因此仅涉及具体硬件电路的改进，硬件部分并非仅仅属于执行控制软件或者计算机程序的载体，因此解决相应的技术问题并获得相应的技术效果也并未涉及任何控制软件或者计算机程序的应用，也就是说，本实用新型仅仅利用这些模块和单元所涉及的硬件电路结构方面的改进即可以解决所要解决的技术问题，并获得相应的技术效果，而并不需要辅助以特定的控制软件或者计算机程序即可以实现相应功能。
本实用新型的该恒流源取电板的电路结构，其中包括恒流源、n个TVS并联支路结构和负载，所述的负载接在电源和地之间，所述的恒流源和n个TVS并联支路结构均并联接在负载两端，其中，n为正整数；
所述的每个TVS并联支路结构包括限流电路结构、第一TVS管、第二TVS管、第三TVS管、第一MOS管和第二MOS管，所述的限流电路结构的两端分别与电源和第一TVS管的负极相连，所述的第二TVS管的负极与第一TVS管的正极相连，所述的第三TVS管的负极与第二TVS管的正极相连，所述的第三TVS管的正极接地；
所述的第一MOS管的漏极与第一TVS管的正极相连接，源极接地，栅极与开关控制模块相连；所述的第二MOS管的漏极与第二TVS管的正极相连接，源极接地，栅极与开关控制模块相连。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的每个TVS并联支路结构包括m个TVS管，其中m为大于等于3的正整数。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的每个TVS并联支路结构包括f个MOS管，其中f为大于等于2的正整数。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的每个TVS并联支路结构的TVS管均为相同规格型号。
本实用新型的具体实施方式中，如图1所示，电路结构主要利用TVS管的反向击穿稳压特性来获得所需电压幅值VCC。
TVS11、TVS21、…TVSN1为相同规格型号TVS管，反向击穿电压记为Vtvs1；
TVS12、TVS22、…TVSN2为相同规格型号TVS管，反向击穿电压记为Vtvs2；
TVS13、TVS23、…TVSN3为相同规格型号TVS管，反向击穿电压记为Vtvs3；
Itotal为恒流源的工作电流，I1为流过TVS并联支路1的电流，…In为流过TVS并联支路N的电流，IRL为负载电流，Itotal＝I1+I2+…+In+IRL；
限流电路限制流过每个TVS管分支回路的最大电流，限制TVS管的稳态功耗保证其不会因过热烧坏；
在负载电流IRL最大时，流过TVS管的电流最小，这个电流要保证不小于TVS管工作在反向击穿状态对应的最小电流；
在负载电流IRL最小时，流过TVS管的电流最大，这个电流要保证不超过TVS管最大稳态功耗对应的电流；
显然，流过TVS管的电流会转化为热功耗，要提高此电路结构的效率，限制TVS的总电流是关键。
Q11，Q21，…QN1，Q12，Q22，…QN2为N沟道MOS管，在此电路结构中作开关管用(PWR_CTRL1，PWR_CTRL2为其开关控制信号)，用于调节输出电压VCC的档位：
当Q11、Q21…QN1导通时，输出电压VCC＝Vtvs1；
当Q11、Q21…QN1关断，Q12、Q22…QN2导通时，输出电压VCC＝Vtvs1+Vtvs2；
当Q11、Q21…QN1关断，Q12、Q22…QN2关断时，输出电压VCC＝Vtvs1+Vtvs2+Vtvs3；
由此可见，使用此电路结构时可通过MOS管的开关状态动态调整VCC的大小，当负载功耗较大时使用较高的VCC，当负载功耗较小时使用较低的VCC，保证Itotal在一个合适的范围内不会太小，减低TVS管的热功耗电流，提高电路结构的效率。
根据实际需要，此电路结构可做各种变形，如：
可以增加每个串联支路TVS管以及MOS管的数量来增加VCC的档位数，以适应负载功耗的宽范围动态变化；
可以增加并联支路的个数分流每个并联支路的电流，来减小单个TVS管的稳态功耗。
Q11，Q21，…QN1，Q12，Q22，…QN2为N沟道MOS管，在此电路结构中作开关管用(PWR_CTRL1，PWR_CTRL2为其开关控制信号)，用于调节输出电压VCC的档位：
当Q11、Q21…QN1导通时，输出电压VCC＝Vtvs1；
当Q11、Q21…QN1关断，Q12、Q22…QN2导通时，输出电压VCC＝Vtvs1+Vtvs2；
当Q11、Q21…QN1关断，Q12、Q22…QN2关断时，输出电压VCC＝Vtvs1+Vtvs2+Vtvs3；
由此可见，使用此电路结构时可通过MOS管的开关状态动态调整VCC的大小，当负载功耗较大时使用较高的VCC，当负载功耗较小时使用较低的VCC，保证Itotal在一个合适的范围内不会太小，减低TVS管的热功耗电流，提高电路结构的效率。
采用了本实用新型的恒流源取电板的电路结构，提出一种使用简易的转换电路，其特点是实现简单、高效、成本低廉，可通过MOS管的开关状态动态调整VCC的大小，保证电流在一个合适的范围内不会太小，减低TVS管的热功耗电流，提高电路结构的效率。本实用新型的转换电路比较简单，成本比较低，转换效率高，具有广泛的适用范围。
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (4)
1.一种恒流源取电板的电路结构，其特征在于，所述的电路结构包括恒流源、n个TVS并联支路结构和负载，所述的负载接在电源和地之间，所述的恒流源和n个TVS并联支路结构均并联接在负载两端，其中，n为正整数；
所述的每个TVS并联支路结构包括限流电路结构、第一TVS管、第二TVS管、第三TVS管、第一MOS管和第二MOS管，所述的限流电路结构的两端分别与电源和第一TVS管的负极相连，所述的第二TVS管的负极与第一TVS管的正极相连，所述的第三TVS管的负极与第二TVS管的正极相连，所述的第三TVS管的正极接地；
所述的第一MOS管的漏极与第一TVS管的正极相连接，源极接地，栅极与开关控制模块相连；所述的第二MOS管的漏极与第二TVS管的正极相连接，源极接地，栅极与开关控制模块相连。
2.根据权利要求1所述的恒流源取电板的电路结构，其特征在于，所述的每个TVS并联支路结构包括m个TVS管，其中m为大于等于3的正整数。
3.根据权利要求1所述的恒流源取电板的电路结构，其特征在于，所述的每个TVS并联支路结构包括f个MOS管，其中f为大于等于2的正整数。
4.根据权利要求1所述的恒流源取电板的电路结构，其特征在于，所述的每个TVS并联支路结构的TVS管均为相同规格型号。
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| CN202021159050.1U CN212135267U (zh) | 2020-06-19 | 2020-06-19 | 恒流源取电板的电路结构 |
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