專利名稱：一種恒功率電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電路領(lǐng)域，尤其涉及一種恒功率電路。
背景技術(shù)：
開(kāi)關(guān)電源主要應(yīng)用在一些感性類負(fù)載上，如馬達(dá)、升降床、按摩儀等儀器上，需要能在瞬間提供很大的能量，但平均功率較小，設(shè) 計(jì)時(shí)如果器件余量按最大能量輸出考慮，勢(shì)必造成巨大成本負(fù)擔(dān)，同時(shí)資源沒(méi)有得到合理化使用，造成資源浪費(fèi)。按器件極限參數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)時(shí)就需要考慮到可靠性問(wèn)題，原有的電路使用限功率值方式，在溫度、輸入?yún)?shù)和器件參數(shù)等條件下都有很大的離散性，造成不滿足功率驅(qū)動(dòng)，或使可靠性大幅度降低，因此必須有一個(gè)更精準(zhǔn)、更可靠的電路專門用來(lái)恒定輸出功率。傳統(tǒng)的恒功率電路主要有下述三種專用乘法器來(lái)做功率取樣電路雖然能夠提供很準(zhǔn)確功率控制，但同時(shí)給電源成本造成更大壓力；分立器件搭乘法器電路一方面成本上仍舊比較高，另一方面造成電路極其復(fù)雜；簡(jiǎn)易限功率電路用一級(jí)運(yùn)放采樣電流信息，采用比例運(yùn)算方式拉光耦控制電流，限制占空比，起到了限制輸出功率作用，但該方式有很大的離散性，周邊很多器件對(duì)電路影響很大，恒功率效果不太理想。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種恒功率電路，旨在解決現(xiàn)有恒功率電路的成本較高、電路復(fù)雜、恒功率效果不佳的問(wèn)題。本實(shí)用新型實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種恒功率電路，所述電路包括將電流米樣信號(hào)放大輸出的電流放大器；輸入端接電壓采樣信號(hào)和所述電流放大器的輸出端，將所述電壓采樣信號(hào)和所述電流放大器輸出的電流信號(hào)混合，輸出功率信號(hào)的誤差放大器；輸入端與所述誤差放大器輸出端連接的光耦器件；以及與光耦器件輸出端連接的PWM控制電路。進(jìn)一步地，所述電流放大器包括一雙路運(yùn)放芯片的第一同相輸入腳、第一反相輸入腳、輸出腳及外圍電路。進(jìn)一步地，所述誤差放大器包括一雙路運(yùn)放芯片的輸出腳、第二反相輸入腳，以及第二同相輸入腳。進(jìn)一步地，所述雙路運(yùn)放芯片采用AP4310。進(jìn)一步地，所述光耦器件由芯片PC123構(gòu)成。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的恒功率電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、成本較低，不易受外界環(huán)境影響，并且功率輸出穩(wěn)定，在滿足設(shè)備特殊要求的同時(shí)簡(jiǎn)化電路的復(fù)雜性，對(duì)資源利用起到了非常積極的作用，適合應(yīng)用在需要瞬間提供大功率但最大功率需要恒功率的設(shè)備中，如按摩器、馬達(dá)、升降機(jī)等。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的恒流電路的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的恒流電路的電路結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中電流在5. 5A-9A的功率曲線示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中電流在9A-13A的功率曲線示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型實(shí)施例采用了一級(jí)運(yùn)放將電流信號(hào)放大，再去控制輸出電壓采樣基準(zhǔn)，誤差放大器的輸出控制光耦，通過(guò)信號(hào)的復(fù)合在滿足設(shè)備特殊要求同時(shí)簡(jiǎn)化電路的復(fù)雜性，可以對(duì)資源利用起到非常積極的作用。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的恒功率電路，如圖I所示，包括電流放大器I、誤差放大器2、光耦器件3和PWM控制電路4。電流放大器I將電流采樣信號(hào)進(jìn)行放大輸出，放大輸出后的電流信號(hào)與電壓采樣信號(hào)混合，輸入誤差放大器2。誤差放大器2的輸入端接電壓米樣信號(hào)和電流放大器I的輸出端，其輸出端與光率禹器件3的輸入端連接,將米樣電壓信號(hào)與電流放大器I輸出的電流信號(hào)混合，輸出電壓信號(hào)和電流信號(hào)混合的功率信號(hào)，通過(guò)光耦器件3控制PWM控制電路4。光耦器件3的輸入端與誤差放大器2的輸出端連接。PWM控制電路4與光耦器件3的輸出端連接。本實(shí)用新型實(shí)施例具體實(shí)現(xiàn)電路如圖2所示，其中ICl為穩(wěn)壓芯片，可以采用TL431。IC2為光耦器件，可以采用PC123。芯片IC3為雙路運(yùn)放芯片，可以采用芯片AP4310。芯片IC3的第一同相輸入腳(5腳)、第一反相輸入腳(6腳)、輸出腳(7腳)構(gòu)成一組運(yùn)放，并與電阻R3、電阻R10、電阻Rl I等外圍電路構(gòu)成同相比例放大器，從而實(shí)現(xiàn)電流放大器I。電流放大器I將電阻R3上的電壓放大再經(jīng)過(guò)芯片IC3的7腳輸出給下一級(jí)，放大倍數(shù)等于1+R10/R11，這樣可以得到7腳上的電壓為Io*R3*(l+R10/Rll)。誤差放大器2包括芯片IC3的輸出腳(I腳)、第二反相輸入腳(2腳)、第二同相輸入腳(3腳)，I腳與光耦器件3連接。芯片IC3內(nèi)部為3腳提供2. 5V的電壓基準(zhǔn)。電阻R16、電阻R17為2腳提供電壓米樣信號(hào)，芯片IC3的7腳輸出的電壓通過(guò)電阻R16給2腳提供電流信號(hào)，因此2腳所得到的信號(hào)是一組電壓和電流混合的功率信號(hào)，電壓或電流任何一方的增大都會(huì)造成2腳電位的提升，從而控制I腳的輸出，并通過(guò)光耦器件3來(lái)調(diào)節(jié)PWM控制電路4的占空比。設(shè)置電路輸出的限制電流為11-12，電流在O-Il時(shí)，輸出電壓由芯片ICl穩(wěn)壓控制；當(dāng)電流超過(guò)Il時(shí)，芯片IC3的I腳開(kāi)始控制光耦器件3，在11-12之間控制輸出電壓，以保持輸出功率基本不變；超過(guò)12以后輸出功率逐漸降低，直到輸出電壓低于一定電壓值時(shí)，初級(jí)PWM控制電路4提供欠壓保護(hù)，關(guān)斷輸出。為方便理解，以下通過(guò)示例對(duì)本實(shí)用新型的效果進(jìn)行說(shuō)明假設(shè)輸出電壓為32V，電流5. 5A前不限制功率，電流5. 5A以后要控制恒功率，電流繼續(xù)上升同時(shí)電壓要往下降，以保持輸出功率不會(huì)過(guò)大，當(dāng)電流達(dá)到9A時(shí)已可以滿足驅(qū)動(dòng)要求，電流繼續(xù)增大時(shí)應(yīng)大幅降低輸出功率，在電流處于9-14A之間應(yīng)關(guān)斷輸出，以保護(hù)電源。電阻R3 采用 IOmQ 電阻，RlO = 20KQ , Rll = 0. 51KQ , R16 = 3. 6KQ , R15 = 33KQ , R17 = 3KQ ；則有7 腳輸出電壓=0. OlIo*(1+20) = 0. 21Io ；Vo = (2. 5/3-(0. 21Io_2. 5)/3. 6) *33+2. 5 ；Po = Vo*Io ；則可得到電流在5. 5A到9A的功率曲線，如圖3所示。電流在9A-13A的功率曲線如圖4所示。電流在0-5. 5A時(shí)，輸出電壓由ICl穩(wěn)壓控制；當(dāng)電流超過(guò)5. 5A時(shí)，IC3Pinl開(kāi)始控制光耦器件3，在電流5. 5A-9A之間控制輸出電壓，以保持輸出功率基本不變；電流超過(guò)9A以后輸出功率逐漸降低，直到輸出電壓低于13V附近，初級(jí)PWM IC供電欠壓保護(hù)，關(guān)斷輸出。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的恒功率電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、成本較低，不易受外界環(huán)境影響，并且功率輸出穩(wěn)定。在滿足設(shè)備特殊要求的同時(shí)簡(jiǎn)化電路的復(fù)雜性，可以對(duì)資源利用起到非常積極的作用，非常適合應(yīng)用在需要瞬間提供大功率但最大功率需要恒功率的設(shè)備中，如按摩器、馬達(dá)、升降機(jī)等。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種恒功率電路，其特征在于，所述電路包括 將電流采樣信號(hào)放大輸出的電流放大器； 輸入端接電壓采樣信號(hào)和所述電流放大器的輸出端，將所述電壓采樣信號(hào)和所述電流放大器輸出的電流信號(hào)混合，輸出功率信號(hào)的誤差放大器； 輸入端與所述誤差放大器輸出端連接 的光耦器件；以及 與光耦器件輸出端連接的PWM控制電路。
2.如權(quán)利要求I所述的恒功率電路，其特征在于，所述電流放大器包括一雙路運(yùn)放芯片的第一同相輸入腳、第一反相輸入腳、輸出腳及外圍電路。
3.如權(quán)利要求I所述的恒功率電路，其特征在于，所述誤差放大器包括一雙路運(yùn)放芯片的輸出腳、第二反相輸入腳，以及第二同相輸入腳。
4.如權(quán)利要求2或3所述的恒功率電路，其特征在于，所述雙路運(yùn)放芯片采用AP4310。
5.如權(quán)利要求I所述的恒功率電路，其特征在于，所述光耦器件由芯片PC123構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型適用于電路領(lǐng)域，提供了一種恒功率電路，所述電路包括將電流采樣信號(hào)放大輸出的電流放大器；輸入端接電壓采樣信號(hào)和所述電流放大器的輸出端，將所述電壓采樣信號(hào)和所述電流放大器輸出的電流信號(hào)混合，輸出功率信號(hào)的誤差放大器；輸入端與所述誤差放大器輸出端連接的光耦器件；以及與光耦器件輸出端連接的PWM控制電路。本實(shí)用新型提供的恒功率電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、成本較低，不易受外界環(huán)境影響，并且功率輸出穩(wěn)定，在滿足設(shè)備特殊要求的同時(shí)簡(jiǎn)化電路的復(fù)雜性，對(duì)資源利用起到了非常積極的作用，適合應(yīng)用在需要瞬間提供大功率但最大功率需要恒功率的設(shè)備中。
文檔編號(hào)G05F1/66GK202502431SQ20122017708
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者謝寶棠, 鄭陽(yáng)輝 申請(qǐng)人:深圳市瑞必達(dá)科技有限公司