一種功率限定恒流源電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于基本電子電路領域，具體涉及一種功率限定恒流源電路。
【背景技術】
[0002]恒流源電路是儀器儀表中經常用到的電路之一。一種恒流源電路由場效應管、運算放大器、采樣電阻構成。運算放大器的輸出與所述場效應管柵極相連，其負輸入與所述場效應管源極和所述采樣電阻相連，其正輸入為控制端，接收電壓信號，用來設定恒流值。如果想制作一個程控的恒流源，一般的做法是在運算放大器的正輸入端處接入一個數模轉換器 DAC。
[0003]這種恒流源電路程控方便，但是存在一個問題，在恒流源的兩端存在電壓差，而這個電壓差來自于外部，且不受恒流源電路所控制。當恒流值設定后，如果外部電壓升高，則必然導致場效應管漏極和源極之間的電壓升高，其所承受的功率必然增大，如果功率過大，接近或超過了場效應管和外部電路所能承受的功率限制，則會帶來散熱方面的問題，以及器件是否工作在安全工作區方面的問題，使電路的可靠性降低。因而在一些情況下，我們希望外部電壓超過一定值后，將恒流值減小，以保證功率得到限定，也就是說，可以將一個電壓區間中的恒流值分為兩個以上擋位，根據不同的電壓值選擇不同的恒流擋位，高電壓時使用小恒流值擋，低電壓時使用大恒流值擋，而這個選擇過程需要自動完成，不能由軟件控制。上述恒流源電路無法滿足這個要求，所以需要對恒流源電路進行改進。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提出一種功率限定恒流源電路，通過增加分壓控制電路、三極管支路、電源電路，采用多個固定的恒流值擋位，解決恒流源需要限定功率的問題。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是:一種功率限定恒流源電路，包括:恒流源電路:電流從輸出端流至基準端，由控制端的電平設置恒流值;還包括:分壓控制電路:連接于所述輸出端和基準端之間，包括串聯的分壓電阻，從兩只所述分壓電阻的公共端引出電壓控制支路，連接至三極管支路中三極管的基極，一條所述電壓控制支路對應一條三極管支路;三極管支路:包括三極管和集電極電阻，所述三極管的集電極接所述集電極電阻一端，所述集電極電阻的另一端連接所述控制端，所述三極管的發射極連接所述基準端，所述三極管的基極與所述分壓控制電路中的電壓控制支路相連；電源電路:包括電壓源和設置電阻，所述電壓源輸出接所述設置電阻的一端，所述設置電阻的另一端連接所述控制端。
[0006]方案進一步是:所述三極管支路有兩條以上，且各三極管支路并聯。
[0007]方案進一步是:所述分壓控制電路中的所述分壓電阻串聯，所述電壓控制支路由所述分壓電阻串聯的公共端引出。
[0008]方案進一步是:所述分壓控制電路中的所述分壓電阻串聯后再并聯，所述電壓控制支路分別由每條并聯支路的所述分壓電阻串聯的各公共端引出。
[0009]方案進一步是:所述電源電路中包含開關，所述開關能夠將所述電壓源與所述控制端斷開。
[0010]方案進一步是:所述電源電路中的電壓源可以為數模轉換器DAC。
[0011 ]方案進一步是:所述恒流源電路包括運算放大器、場效應管和采樣電阻，所述運算放大器的輸出與所述場效應管柵極相連，其正輸入即為所述控制端，其負輸入與所述場效應管源極和所述采樣電阻的一端相連，所述采樣電阻的另一端連接所述基準端，所述場效應管的漏極連接所述輸出端。
[0012]本實用新型通過增加隨電壓變化而自動選擇的恒流值擋位，解決了恒流源需要限定功率的問題。采用本方案的恒流源電路，結構簡單、控制方便、響應迅速、可靠性高，可以廣泛集成于通用設備的源表以及放電回路中。
【附圖說明】
[0013]圖1是現有技術中的恒流源電路；
[0014]圖2是本實用新型公開的一種功率限定恒流源電路；
[0015]圖3是分壓控制電路的另一種實施例；
[0016]圖4是對電源電路的改進，增加開關的實施例。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0018]圖2是本實用新型公開的一種功率限定恒流源電路的實施例，包括恒流源電路、分壓控制電路、多條三極管支路、電源電路。其中:
[0019]恒流源電路可以有多種形式，本實用新型采用的恒流源電路包含三個端口，一端為輸出端，一端為基準端，還有一端為控制端。圖2展示了恒流源電路的一種實施例，包括運算放大器、場效應管和采樣電阻，所述運算放大器的輸出與所述場效應管柵極相連，其正輸入即為所述控制端，其負輸入與所述場效應管源極和所述采樣電阻的一端相連，所述采樣電阻的另一端連接所述基準端，所述場效應管的漏極連接所述輸出端，所述場效應管采用匪0S場效應管。恒流源電路還可以有其它的實現形式，另一種實施例包括了三極管和采樣電阻，所述三極管基極接控制端，集電極接所述輸出端，發射極接所述采樣電阻的一端，所述采樣電阻的另一端接基準端，其中三極管采用NPN三極管。
[0020]圖2中公開了一種分壓控制電路的實施例，由三個電阻串聯構成，從每兩個串聯電阻公共端分別引出電壓控制支路，一共引出兩條電壓控制支路來控制兩條三極管支路。如果有更多的三極管支路，則需要增加串聯電阻數量，引出更多的電壓控制支路。圖3中公開了另一種分壓控制電路的實施例，由兩個電阻串聯成一條支路，再由另兩個電阻串聯成另一條支路，兩條支路并聯，從每兩個串聯電阻公共端分別引出電壓控制支路，一共引出兩條電壓控制支路來控制兩條三極管支路。如果有更多的三極管支路，則需要增加支路數量，弓丨出更多的電壓控制支路。
[0021]三極管支路，包括三極管和集電極電阻，所述三極管的集電極接所述集電極電阻一端，所述集電極電阻的另一端連接所述控制端，所述三極管的發射極連接所述基準端，所述三極管的基極與所述分壓控制電路中的電壓控制支路相連。方案中采用了 NPN三極管，該三極管隨著輸出端電壓的升高而達到導通條件，進入飽和，使三極管支路中的集電極電阻接通至控制端和基準端之間。多條三極管支路因為導通條件不同而隨著輸出端電壓升高而逐個導通，輸出電壓越高則導通的三極管支路越多，控制端與基準端之間的等效電阻值越小。多條三極管支路為并聯連接，三極管支路數量越多，恒流值擋位越多。
[0022]電源電路，包括電壓源和設置電阻，所述電壓源輸出接所述設置電阻的一端，所述設置電阻的另一端連接所述控制端。圖4中還公開了一種實施例，所述電源電路中包含開關，所述開關能夠將所述電壓源與所述控制端斷開。開關的作用在于可以控制恒流源電路是否輸出恒流值。另一個實施例中，所述電源電路中的電壓源為數模轉換器DAC。所述數模轉換器DAC用于設置控制恒流源電路的恒流值，可以設置為零以關閉恒流源電路輸出，也可以設置為一定的電壓，用來設定恒流源電路的最大輸出電流。
[0023]本實用新型應用于程控電源的電流控制，獲得很好的應用效果。
【主權項】
1.一種功率限定恒流源電路，包括:恒流源電路:電流從輸出端流至基準端，由控制端的電平設置恒流值;其特征在于，還包括: 分壓控制電路:連接于所述輸出端和基準端之間，包括串聯的分壓電阻，從兩只所述分壓電阻的公共端引出電壓控制支路，連接至三極管支路中三極管的基極，一條所述電壓控制支路對應一條三極管支路； 三極管支路:包括三極管和集電極電阻，所述三極管的集電極接所述集電極電阻一端，所述集電極電阻的另一端連接所述控制端，所述三極管的發射極連接所述基準端，所述三極管的基極與所述分壓控制電路中的電壓控制支路相連； 電源電路:包括電壓源和設置電阻，所述電壓源輸出接所述設置電阻的一端，所述設置電阻的另一端連接所述控制端。2.根據權利要求1所述的一種功率限定恒流源電路，其特征在于，所述三極管支路有兩條以上，且各三極管支路并聯。3.根據權利要求1所述的一種功率限定恒流源電路，其特征在于，所述分壓控制電路中的所述分壓電阻串聯，所述電壓控制支路由所述分壓電阻串聯的公共端引出。4.根據權利要求1所述的一種功率限定恒流源電路，其特征在于，所述分壓控制電路中的所述分壓電阻串聯后再并聯，所述電壓控制支路分別由每條并聯支路的所述分壓電阻串聯的各公共端引出。5.根據權利要求1所述的一種功率限定恒流源電路，其特征在于，所述電源電路中包含開關，所述開關能夠將所述電壓源與所述控制端斷開。6.根據權利要求1所述的一種功率限定恒流源電路，其特征在于，所述電源電路中的電壓源可以為數模轉換器DAC。7.根據權利要求1所述的一種功率限定恒流源電路，其特征在于，所述恒流源電路包括運算放大器、場效應管和采樣電阻，所述運算放大器的輸出與所述場效應管柵極相連，其正輸入即為所述控制端，其負輸入與所述場效應管源極和所述采樣電阻的一端相連，所述采樣電阻的另一端連接所述基準端，所述場效應管的漏極連接所述輸出端。
【專利摘要】本實用新型公開了一種功率限定恒流源電路，包括恒流源電路、分壓控制電路、多條三極管支路、電源電路。通過增加隨電壓變化而自動選擇的恒流值擋位，解決了恒流源需要限定功率的問題。采用本方案的恒流源電路，結構簡單、控制方便、響應迅速、可靠性高，可以廣泛集成于通用設備的源表中。
【IPC分類】G05F1/56
【公開號】CN205103698
【申請號】CN201520977466
【發明人】李寶娟, 袁琰
【申請人】袁琰
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月26日