CN219916243U - 毫安级电流输出装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种毫安级电流输出装置，涉及电子电路技术领域；该装置包括：电压输入电路、衰减电路、电流输出电路、接地电路；其中，电压输入电路的输入端接收电压信号，电压输入电路的输出端与衰减电路的第一输入端连接；衰减电路的第二输入端分别与接地电路的输入端和电流输出电路的第一输出端连接，衰减电路的输出端与电流输出电路的输入端连接；接地电路的输出端与参考地连接；电流输出电路的第二输出端输出毫安级电流。本实用新型可以对输入的电压信号进行衰减，输出毫安级电流，实现了在外部负载发生短路故障时，安全输出毫安级电流，确保电压信号不会损坏外部负载，对电路起到保护作用。

Description

毫安级电流输出装置

技术领域

本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及一种毫安级电流输出装置。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本实用新型实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

在电器设备的使用过程中，电器设备易出现短路的故障，使得电流增大，当电流超过电器设备所能承受的范围时，会导致电器设备过热甚至损坏，并有可能引起火灾，因此，需要在电器设备出现短路的故障时，将电路中的电流安全输出。

因此，如何提供一种结构简单且适用性强的毫安级电流输出装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

在本实用新型实施例中提出了一种毫安级电流输出装置，可以对输入的电压信号进行衰减，输出毫安级电流，实现了在外部负载发生短路故障时，安全输出毫安级电流，确保电压信号不会损坏外部负载，对电路起到保护作用，包括：电压输入电路、衰减电路、电流输出电路、接地电路；

其中，电压输入电路的输入端接收电压信号，电压输入电路的输出端与衰减电路的第一输入端连接；衰减电路的第二输入端分别与接地电路的输入端和电流输出电路的第一输出端连接，衰减电路的输出端与电流输出电路的输入端连接；接地电路的输出端与参考地连接；电流输出电路的第二输出端输出毫安级电流。

进一步地，电压输入电路包括：第一电阻；

其中，第一电阻的第一端为电压输入电路的输入端，第一电阻的第二端为电压输入电路的输出端。

进一步地，第一电阻的阻值为100kΩ。

进一步地，衰减电路包括：运算放大器、第三电阻；

其中，运算放大器的第一输入端为衰减电路的第一输入端，运算放大器的第一输入端与第三电阻的第一端连接，运算放大器的输出端与第三电阻的第二端连接，运算放大器的第二输入端为衰减电路的第二输入端，运算放大器的输出端为衰减电路的输出端。

进一步地，第三电阻的阻值为40kΩ。

进一步地，运算放大器的型号为OPA551。

进一步地，电流输出电路包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻；

其中，第五电阻的第一端为电流输出电路的输入端，第五电阻的第二端分别与第四电阻的第一端和第六电阻的第一端连接，第四电阻的第二端为电流输出电路的第一输出端，第六电阻的第二端为电流输出电路的第二输出端。

进一步地，第四电阻的阻值为40kΩ；第五电阻的阻值为100kΩ；第六电阻的阻值为250Ω。

进一步地，接地电路包括：第二电阻；

其中，第二电阻的第一端为接地电路的输入端，第二电阻的第二端为接地电路的输出端。

进一步地，第二电阻的阻值为100kΩ。

本实用新型实施例提供电压输入电路、衰减电路、电流输出电路、接地电路；其中，电压输入电路的输入端接收电压信号，输出端与衰减电路的第一输入端连接；衰减电路的输出端与电流输出电路的输入端连接；电流输出电路的第二输出端分别与衰减电路的第二输入端和接地电路的输入端连接；接地电路的输出端与参考地连接；电流输出电路的第二输出端输出毫安级电流；电压输入电路用于接收电压信号；衰减电路用于将电压信号进行衰减；电流输出电路用于输出毫安级电流；接地电路用于稳定电压信号。本实用新型实施例可以对输入的电压信号进行衰减，输出毫安级电流，实现了在外部负载发生短路故障时，安全输出毫安级电流，确保电压信号不会损坏外部负载，对电路起到保护作用，并且该毫安级电流输出装置的结构简单，适用性强。

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，下面将对实施例或现有技术描述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，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本实用新型实施例中提供的一种毫安级电流输出装置的示意图。

图2为本实用新型实施例中提供的一种毫安级电流输出装置的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

本文中术语“和/或”，仅仅是描述一种关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。

在本说明书的描述中，所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。

图1为本实用新型实施例中提供的一种毫安级电流输出装置的示意图，如图1所示，毫安级电流输出装置包括：电压输入电路1、衰减电路2、电流输出电路3、接地电路4；

其中，电压输入电路1的输入端接收电压信号，电压输入电路1的输出端与衰减电路2的第一输入端连接；衰减电路2的第二输入端分别与接地电路4的输入端和电流输出电路3的第一输出端连接，衰减电路2的输出端与电流输出电路3的输入端连接；接地电路4的输出端与参考地连接；电流输出电路3的第二输出端输出毫安级电流。具体的，电压输入电路1用于接收电压信号；衰减电路2用于将电压信号进行衰减；电流输出电路3用于输出毫安级电流；接地电路4用于稳定电压信号。

图2为本实用新型实施例中提供的一种毫安级电流输出装置的电路图。

在一个实施例中，参考图2，电压输入电路1包括：第一电阻R1；其中，第一电阻R1的第一端为电压输入电路1的输入端，第一电阻R1的第二端为电压输入电路1的输出端。具体的，第一电阻R1的第一端，即电压输入电路1的输入端接收输入电压信号Vin。

在一个实施例中，参考图2，衰减电路2包括：运算放大器U1、第三电阻R3；其中，运算放大器U1的第一输入端22为衰减电路2的第一输入端，运算放大器U1的第一输入端22与第三电阻R3的第一端连接，运算放大器U1的输出端22与第三电阻的第二端连接，运算放大器U1的第二输入端23为衰减电路2的第二输入端，运算放大器U1的输出端21为衰减电路2的输出端。具体的，采用+15V和-15V对运算放大器U1进行供电，实现了输入电压+10V到-10V的全量程线性覆盖；运算放大器U1的第一输入端22为负输入引脚，运算放大器U1的第二输入端23为正输入引脚；衰减电路2用于将电压信号进行衰减。

在一个实施例中，参考图2，电流输出电路3包括：第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6；其中，第五电阻R5的第一端为电流输出电路3的输入端，第五电阻R5的第二端分别与第四电阻R4的第一端和第六电阻R6的第一端连接，第四电阻R4的第二端为电流输出电路3的第一输出端，第六电阻R6的第二端为电流输出电路3的第二输出端，输出毫安级电流i。

在一个实施例中，参考图2，接地电路4包括：第二电阻R2；其中，第二电阻R2的第一端为接地电路4的输入端，第二电阻R2的第二端为接地电路4的输出端。具体的，第二电阻R2的第一端与运算放大器U1的第二输入端，即正输入引脚连接，第二电阻R2的第二端与参考地连接，实现了稳定输出电压信号，降低外部电源带来的影响。

在一个实施例中，参考图2，第一电阻R1、第二电阻R2、第五电阻R5的阻值为100kΩ；第三电阻R3、第四电阻R4的阻值为40kΩ；第六电阻R6的阻值为250Ω。毫安级电流输出装置的电阻种类少，并且为常用型号，增大了毫安级电流输出装置的适用范围。

在一个实施例中，参考图2，通过运算放大器U1，阻值为100kΩ的第一电阻R1、第二电阻R2、第五电阻R5，阻值为40kΩ的第三电阻R3、第四电阻R4，阻值为250Ω的第六电阻R6，即可实现固定衰减比的电流输出；按如下公式确定输入电压Vin和输出电流i的衰减比：

根据上述公式可确定毫安级电流输出装置的固定衰减比为-0.00399，Vin为输入电压，单位为V；i为输出电流，单位为mA；具体的，Vin∈[-5V,5V]；i∈[-20mA,20mA]，即电压的输入范围在-5V至5V之间，电流的输出范围在-20mA至20mA之间。

在一个实施例中，运算放大器U1的型号为OPA551。

综上所述，本实用新型实施例提供电压输入电路、衰减电路、电流输出电路、接地电路；其中，电压输入电路的输入端接收电压信号，输出端与衰减电路的第一输入端连接；衰减电路的输出端与电流输出电路的输入端连接；电流输出电路的第二输出端分别与衰减电路的第二输入端和接地电路的输入端连接；接地电路的输出端与参考地连接；电流输出电路的第二输出端输出毫安级电流；电压输入电路用于接收电压信号；衰减电路用于将电压信号进行衰减；电流输出电路用于输出毫安级电流；接地电路用于稳定电压信号。在外部负载短路时，毫安级电流输出装置能使电路进入安全输出模式，既不会损坏毫安级电流输出装置，又不会加剧外部负载故障电流，从而保护了毫安级电流输出装置和外部负载；本实用新型实施例可以对输入的电压信号进行衰减，输出毫安级电流，实现了在外部负载发生短路故障时，安全输出毫安级电流，确保电压信号不会损坏外部负载，对电路起到保护作用，并且该毫安级电流输出装置的结构简单，适用性强。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种毫安级电流输出装置，其特征在于，包括：电压输入电路(1)、衰减电路(2)、电流输出电路(3)、接地电路(4)；

其中，电压输入电路(1)的输入端接收电压信号，电压输入电路(1)的输出端与衰减电路(2)的第一输入端连接；衰减电路(2)的第二输入端分别与接地电路(4)的输入端和电流输出电路(3)的第一输出端连接，衰减电路(2)的输出端与电流输出电路(3)的输入端连接；接地电路(4)的输出端与参考地连接；电流输出电路(3)的第二输出端输出毫安级电流。

2.如权利要求1所述的毫安级电流输出装置，其特征在于，电压输入电路(1)包括：第一电阻；

其中，第一电阻的第一端为电压输入电路(1)的输入端，第一电阻的第二端为电压输入电路(1)的输出端。

3.如权利要求2所述的毫安级电流输出装置，其特征在于，第一电阻的阻值为100kΩ。

4.如权利要求1所述的毫安级电流输出装置，其特征在于，衰减电路(2)包括：运算放大器、第三电阻；

其中，运算放大器的第一输入端为衰减电路(2)的第一输入端，运算放大器的第一输入端与第三电阻的第一端连接，运算放大器的输出端与第三电阻的第二端连接，运算放大器的第二输入端为衰减电路(2)的第二输入端，运算放大器的输出端为衰减电路(2)的输出端。

5.如权利要求4所述的毫安级电流输出装置，其特征在于，第三电阻的阻值为40kΩ。

6.如权利要求4所述的毫安级电流输出装置，其特征在于，运算放大器的型号为OPA551。

7.如权利要求1所述的毫安级电流输出装置，其特征在于，电流输出电路(3)包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻；

其中，第五电阻的第一端为电流输出电路(3)的输入端，第五电阻的第二端分别与第四电阻的第一端和第六电阻的第一端连接，第四电阻的第二端为电流输出电路(3)的第一输出端，第六电阻的第二端为电流输出电路(3)的第二输出端。

8.如权利要求7所述的毫安级电流输出装置，其特征在于，第四电阻的阻值为40kΩ；第五电阻的阻值为100kΩ；第六电阻的阻值为250Ω。

9.如权利要求1所述的毫安级电流输出装置，其特征在于，接地电路(4)包括：第二电阻；

其中，第二电阻的第一端为接地电路(4)的输入端，第二电阻的第二端为接地电路(4)的输出端。

10.如权利要求9所述的毫安级电流输出装置，其特征在于，第二电阻的阻值为100kΩ。