電壓跟隨式深度負(fù)反饋恒流源裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的電壓跟隨式深度負(fù)反饋恒流源裝置，包括順次連接的輸入整流濾波單元、DC-AC逆變單元、輸出整流濾波單元、線性恒流調(diào)整管、負(fù)載，輸入整流濾波單元連接有交流電源，負(fù)載分別連接有電壓取樣單元和電流取樣單元，電壓取樣單元連接有與DC-AC逆變單元相連接的PWM電壓控制單元，電流取樣單元連接有與線性恒流調(diào)整管相連接的恒流控制單元。本發(fā)明在傳統(tǒng)恒流源電路的基礎(chǔ)上，增加了PWM電源控制單元，使得控制電源電壓隨著負(fù)載的變化而變化，線性恒流調(diào)整管上的電壓降始終保持恒定值；因此，既具有恒流源電路恒流效果好，精度高，響應(yīng)快速的優(yōu)點(diǎn)，又具有開關(guān)電源電路效率高，功耗小，溫升低，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】電壓跟隨式深度負(fù)反饋恒流源裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種恒流源裝置，尤其是涉及一種電壓跟隨式深度負(fù)反饋恒流源裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]恒流源裝置就是一種能向負(fù)載提供恒定電流的電源裝置，它在外界電網(wǎng)電源產(chǎn)生波動和阻抗特性發(fā)生變化時(shí)仍能使輸出電流保持恒定。恒流源電路具有輸出電流恒定、溫度穩(wěn)定性好、響應(yīng)快速等特點(diǎn)。
[0003]恒流源裝置在電子電路和模擬集成電路中是應(yīng)用最多的電路單元之一。恒流源裝置在測量領(lǐng)域和工程技術(shù)中都有著重要的用途:萬用表、電流表等儀表的校正，精密電阻測量，半導(dǎo)體器件的參數(shù)測量，電子負(fù)載等，都離不開恒流源電路。目前廣泛應(yīng)用的各類敏感器件:如熱敏、力敏、光敏、磁敏、濕敏等傳感器，常常采用恒流源裝置供電。
[0004]在當(dāng)前電子行業(yè)，采用的恒流源電路仍以線性調(diào)整管進(jìn)行恒流調(diào)節(jié)方式為主，特別是在輸出電流在uA?mA級的低功率應(yīng)用場合，基本都是采用線性恒流源電路；電流流過調(diào)整管時(shí)會發(fā)熱，工作在線性狀態(tài)下的調(diào)整管，在負(fù)載電阻較小時(shí)，其兩端壓降接近電源電壓；在調(diào)整管兩端會產(chǎn)生大量的熱，導(dǎo)致效率很低。在大功率應(yīng)用場合，近幾年出現(xiàn)了開關(guān)電源控制方式的恒流源，其輸出電流可達(dá)數(shù)安培甚至幾十安培。開關(guān)電源方式的恒流源，效率高，體積小，但存在恒流效果略差，精度低等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，本發(fā)明提供一種動態(tài)跟隨電源調(diào)整電路與傳統(tǒng)恒流源電路相結(jié)合的電壓跟隨式深度負(fù)反饋恒流源裝置。
[0006]本發(fā)明的電壓跟隨式深度負(fù)反饋恒流源裝置，包括順次連接的輸入整流濾波單元、DC-AC逆變單元、輸出整流濾波單元、線性恒流調(diào)整管、負(fù)載，所述輸入整流濾波單元連接有交流電源，其特征在于:所述負(fù)載分別連接有電壓取樣單元和電流取樣單元，所述電壓取樣單元連接有與所述DC-AC逆變單元相連接的PWM電壓控制單元,所述電流取樣單元連接有與所述線性恒流調(diào)整管相連接的恒流控制單元。其中，所述恒流控制單元還連接有恒流調(diào)節(jié)可調(diào)基準(zhǔn)電壓電路，所述線性恒流調(diào)整管兩極的電壓降為2V。
[0007]本發(fā)明的電壓跟隨式深度負(fù)反饋恒流源裝置，在傳統(tǒng)恒流源電路的基礎(chǔ)上，增加了 PWM電源控制單元，控制電源電壓隨著負(fù)載的變化而變化，為一動態(tài)值，使得線性恒流調(diào)整管上的電壓降始終保持恒定值:2V左右。本發(fā)明的電壓跟隨式深度負(fù)反饋恒流源裝置，是動態(tài)跟隨電源調(diào)整電路與傳統(tǒng)恒流源電路相結(jié)合，既保留了傳統(tǒng)恒流源電路恒流效果好，精度聞，響應(yīng)快速的優(yōu)點(diǎn)，又具有開關(guān)電源電路效率聞，功耗小，溫升低，可罪性聞的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的電壓跟隨式深度負(fù)反饋恒流源裝置，為目前傳統(tǒng)恒流源電路的理想替代方式，特別是在安培級以上大功率恒流源的應(yīng)用場合，體積相比傳統(tǒng)方式，大為縮減；同時(shí)節(jié)能效果顯著，溫升低，可靠性高；還有效節(jié)約金屬耗材，大幅減少能源消耗，能夠帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0008]由此可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的技術(shù)進(jìn)步，其實(shí)施的有益效果也是顯而易見的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明。
[0010]圖1為本發(fā)明電壓跟隨式深度負(fù)反饋恒流源裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為能清楚說明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過一個(gè)【具體實(shí)施方式】，并結(jié)合其附圖，對本方案進(jìn)行闡述。
[0012]本發(fā)明電壓跟隨式深度負(fù)反饋恒流源裝置，包括順次連接的輸入整流濾波單元、DC-AC逆變單元、輸出整流濾波單元、線性恒流調(diào)整管、負(fù)載，輸入整流濾波單元連接有交流電源，負(fù)載分別連接有電壓取樣單元和電流取樣單元，電壓取樣單元連接有與DC-AC逆變單元相連接的PWM電壓控制單元，電流取樣單元連接有與線性恒流調(diào)整管相連接的恒流控制單兀。
[0013]所述恒流控制單元還連接有恒流調(diào)節(jié)可調(diào)基準(zhǔn)電壓電路，該恒流調(diào)節(jié)可調(diào)基準(zhǔn)電壓電路能夠根據(jù)需要調(diào)節(jié)恒流控制單元，從而調(diào)節(jié)通過線性恒流調(diào)整管的電流值。
[0014]本發(fā)明電壓跟隨式深度負(fù)反饋恒流源裝置的工作原理如下:
電源工作原理:交流電源經(jīng)輸入整流濾波單元后，轉(zhuǎn)化為直流電電源，經(jīng)由PWM電壓控制單元控制的DC-AC逆變單元電路，形成高頻脈沖電壓，再由輸出整流濾波單元進(jìn)行整流濾波，給后級的線性恒流調(diào)整管、負(fù)載電路提供穩(wěn)定可靠，且隨負(fù)載變化而變化的直流工作電壓。
[0015]恒流控制原理:當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化，增大(負(fù)載等效阻抗降低)或者減小(負(fù)載等效阻抗增加)時(shí)，電流取樣單元測得的信號同時(shí)發(fā)生相應(yīng)變化，跟隨負(fù)載增大或者減小，電流取樣單元測得的信號提供給恒流控制單元，以調(diào)整線性恒流調(diào)整管的放大倍數(shù)，使得線性恒流調(diào)整管的放大倍數(shù)同時(shí)發(fā)生變化，減小或者增大，以保持流過負(fù)載的電流恒定不變。
[0016]電壓動態(tài)調(diào)整原理:當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化，增大(負(fù)載等效阻抗降低)或者減小(負(fù)載等效阻抗增加)時(shí)，電壓取樣單元測得的信號同時(shí)發(fā)生相應(yīng)變化，跟隨負(fù)載增大或減小，電壓取樣單元測得的信號提供給PWM電壓控制單元，以調(diào)整DC-AC逆變單元的開關(guān)管的占空比，使得逆變后的電壓跟隨著負(fù)載動態(tài)變化，相應(yīng)的減小或者增大，以保持線性恒流調(diào)整管兩極之間的電壓基本保持一個(gè)恒定值:2V左右，維持較低的功耗。
【權(quán)利要求】
1.一種電壓跟隨式深度負(fù)反饋恒流源裝置，包括順次連接的輸入整流濾波單元、DC-AC逆變單元、輸出整流濾波單元、線性恒流調(diào)整管、負(fù)載，所述輸入整流濾波單元連接有交流電源，其特征在于:所述負(fù)載分別連接有電壓取樣單元和電流取樣單元，所述電壓取樣單元連接有與所述DC-AC逆變單元相連接的PWM電壓控制單元，所述電流取樣單元連接有與所述線性恒流調(diào)整管相連接的恒流控制單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓跟隨式深度負(fù)反饋恒流源裝置，其特征在于:所述恒流控制單元還連接有恒流調(diào)節(jié)可調(diào)基準(zhǔn)電壓電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的電壓跟隨式深度負(fù)反饋恒流源裝置，其特征在于:所述線性恒流調(diào)整管兩極的電壓降為2V。
【文檔編號】H02M7/48GK103701341SQ201310198016
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月26日
【發(fā)明者】沈松, 黃忠義, 王文兵, 位同廈, 呂榮偉 申請人:山東藍(lán)孚高能物理技術(shù)有限公司