為負(fù)載提供恒定脈沖電流的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電源領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種為負(fù)載提供恒定脈沖電流的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在許多應(yīng)用領(lǐng)域中，需要對(duì)一個(gè)固定或變化的負(fù)載提供脈沖電流，這些脈沖電流通常為恒定占空比的脈沖電流，即在電流存在期間，其電流是恒定的。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，在現(xiàn)有技術(shù)中，通常是采用一個(gè)DCDC開(kāi)關(guān)變換器，對(duì)直流輸入進(jìn)行變換，通過(guò)對(duì)該開(kāi)關(guān)變換器的控制，使其在一段時(shí)間內(nèi)，輸出一個(gè)特定的電壓值;而在另一段時(shí)間內(nèi)，不輸出電壓;并如此重復(fù)，實(shí)現(xiàn)脈沖輸出；同時(shí)，在上述DCDC開(kāi)關(guān)變換器的輸出端，使用一個(gè)線性電壓調(diào)節(jié)器對(duì)上述DCDC開(kāi)關(guān)變換器的輸出進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)電流的穩(wěn)定輸出。但是，在這種情況下，由于整個(gè)負(fù)載電流均通過(guò)上述線性電壓調(diào)節(jié)器提供，而線性電壓調(diào)節(jié)器的功耗是比較大的，所以其具有功耗大、不易實(shí)現(xiàn)大功率電流輸出的缺陷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述功耗大、不易實(shí)現(xiàn)大功率輸出的缺陷，提供一種功耗小、容易實(shí)現(xiàn)大功率輸出的為負(fù)載提供恒定脈沖電流的裝置。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種為負(fù)載提供恒定脈沖電流的裝置，包括將直流輸入轉(zhuǎn)換為脈沖電流提供給負(fù)載的DCDC開(kāi)關(guān)變換器和在所述DCDC開(kāi)關(guān)變換器輸出脈沖的上升沿為所述負(fù)載提供電流補(bǔ)償?shù)牡蛪翰罹€性電壓調(diào)節(jié)單元;所述低壓差線性電壓調(diào)節(jié)單元包括輸入端和輸出端，其輸入端與所述直流輸入連接以取得輸入，其輸出端連接在負(fù)載回路中為所述負(fù)載提供電流補(bǔ)償，且所述輸出端上的電壓值由所述負(fù)載回路的當(dāng)前電流值決定。
[0005]更進(jìn)一步地，所述低壓差線性電壓調(diào)節(jié)單元包括第一控制環(huán)路和調(diào)整管，所述第一控制環(huán)路輸出控制信號(hào)到所述調(diào)整管的控制端，控制所述調(diào)整管的導(dǎo)通狀態(tài)，流經(jīng)所述開(kāi)關(guān)管的電流為所述低壓差線性電壓調(diào)節(jié)單元的輸出端。
[0006]更進(jìn)一步地，所述第一控制環(huán)路包括兩個(gè)輸入端，一個(gè)輸入端與所述調(diào)整管的輸出端連接，另一個(gè)輸入端輸入第一控制信號(hào)。
[0007]更進(jìn)一步地，所述第一控制信號(hào)由給定控制信號(hào)和所述負(fù)載回路當(dāng)前的電流采樣?目號(hào)相減而得。
[0008]更進(jìn)一步地，所述DCDC開(kāi)關(guān)變換器包括開(kāi)關(guān)器件和為所述開(kāi)關(guān)器件提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第二控制環(huán)路。
[0009]更進(jìn)一步地，所述第二控制環(huán)路包括兩個(gè)輸入端，一個(gè)輸入端與所述負(fù)載回路的當(dāng)前電流采樣信號(hào)連接，另一個(gè)輸入端輸入所述給定控制信號(hào)。
[0010]更進(jìn)一步地，所述DCDC開(kāi)關(guān)變換器還包括整流模塊和濾波儲(chǔ)能模塊，所述整流模塊對(duì)所述開(kāi)關(guān)器件輸出的信號(hào)進(jìn)行整流，所述濾波儲(chǔ)能模塊對(duì)所述整流模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行濾波和儲(chǔ)能，并將經(jīng)過(guò)處理后的所述整流模塊輸出信號(hào)提供到所述負(fù)載。
[0011]更進(jìn)一步地，所述直流輸入的正端連接在所述負(fù)載一端，所述負(fù)載的另一端與所述低壓差線性電壓調(diào)節(jié)單元的調(diào)整管的輸入端連接，所述調(diào)整管的輸出端通過(guò)電阻接地；所述直流輸入的負(fù)端接地，所述DCDC變換器的開(kāi)關(guān)管一端接地，另一端依次通過(guò)所述整流模塊和濾波儲(chǔ)能模塊連接在所述負(fù)載的另一端;所述負(fù)載回路的當(dāng)前電流采樣在所述負(fù)載的另一端與所述濾波儲(chǔ)能模塊的連接處取得。
[0012]更進(jìn)一步地，所述整流模塊包括一個(gè)陽(yáng)極連接所述開(kāi)關(guān)器件的輸出端、陰極連接所述直流輸入正端的整流二極管;所述濾波儲(chǔ)能模塊包電感和電容，所述電感一端與所述整流二極管的陽(yáng)極連接，所述電感的另一端與所述電容的負(fù)極連接并連接到所述負(fù)載的另一端;所述電容正極連接在所述直流輸入正端。
[0013]更進(jìn)一步地，所述D⑶C交流變換器采用BUCK電路。
[0014]實(shí)施本實(shí)用新型的為負(fù)載提供恒定脈沖電流的裝置，具有以下有益效果:由于DCDC開(kāi)關(guān)變換單元直接為負(fù)載提供電流，且低壓差線性電壓調(diào)節(jié)單元的輸出也連接在負(fù)載回路上，為負(fù)載提供電流補(bǔ)償。這樣，多數(shù)通過(guò)負(fù)載的電流是由上述D⑶C開(kāi)關(guān)變換單元提供的；而低壓差線性電壓調(diào)節(jié)單元輸出的電壓與負(fù)載回路上的當(dāng)前電流相關(guān)，所以其僅僅是在DCDC開(kāi)關(guān)變換器輸出的電流不夠時(shí)對(duì)負(fù)載進(jìn)行電流補(bǔ)償，因此僅提供較少的負(fù)載電流。所以，其功耗較少、較易實(shí)現(xiàn)大功率輸出、能較好地實(shí)現(xiàn)給定脈沖信號(hào)的完全跟蹤。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型為負(fù)載提供恒定脈沖電流的裝置實(shí)施例中該裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是所述實(shí)施例中一種情況下該裝置的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]如圖1所示，在本實(shí)用新型的為負(fù)載提供恒定脈沖電流的裝置實(shí)施例中該裝置包括將直流輸入轉(zhuǎn)換為脈沖電流提供給負(fù)載的DCDC開(kāi)關(guān)變換器和在所述DCDC開(kāi)關(guān)變換器輸出脈沖的上升沿為所述負(fù)載提供電流補(bǔ)償?shù)牡蛪翰罹€性電壓調(diào)節(jié)單元;所述低壓差線性電壓調(diào)節(jié)單元包括輸入端和輸出端，其輸入端與所述直流輸入連接以取得輸入，其輸出端連接在負(fù)載回路中為所述負(fù)載提供電流補(bǔ)償，且所述輸出端上的電壓值由所述負(fù)載回路的當(dāng)前電流值決定。換句話說(shuō)，在本實(shí)施例中，該裝置包括DCDC開(kāi)關(guān)變換器和低壓差線性調(diào)節(jié)單元這兩個(gè)部分，上述DCDC開(kāi)關(guān)變換器和低壓差線性調(diào)節(jié)單元分別由直流輸入取得電壓，經(jīng)過(guò)各自的變換或處理，分別得到其輸出電流或電壓，再將上述兩個(gè)部分的輸出疊加到負(fù)載上。其中，DCDC開(kāi)關(guān)變換器是對(duì)直流輸入通過(guò)開(kāi)關(guān)器件，得到脈沖電壓，將該脈沖電壓通過(guò)電感電容進(jìn)行濾波儲(chǔ)能后，提供給上述負(fù)載;而低壓差線性調(diào)節(jié)單元同樣由上述直流輸入取得電壓，將該取得的電壓進(jìn)行線性電壓調(diào)節(jié)得到其輸出電壓，并將該輸出電壓同樣供給上述負(fù)載，以便在DCDC開(kāi)關(guān)變換器的響應(yīng)時(shí)間較慢(例如，處于脈沖上升沿時(shí))的時(shí)候，對(duì)上述負(fù)載所在的回路提供電流補(bǔ)償。在本實(shí)施例中，對(duì)于DCDC開(kāi)關(guān)變換器而言，給定一個(gè)脈沖控制信號(hào)能夠使其輸出脈沖電流;當(dāng)采樣輸出電流低于給定脈沖控制信號(hào)時(shí)，開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，輸出電流增加；當(dāng)采樣輸出電流高于給定脈沖控制信號(hào)時(shí)，開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，輸出電流減小，如此反復(fù)，達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，輸出電流將在給定控制電流處上下波動(dòng)；同樣地，低壓差線性調(diào)節(jié)單元的控制信號(hào)為給定脈沖控制信號(hào)與采樣輸出電流信號(hào)的差值，當(dāng)線性調(diào)節(jié)單元的輸出電流低于其差值時(shí)，開(kāi)關(guān)管開(kāi)通，輸出電流增加；當(dāng)線性調(diào)節(jié)單元的輸出電流高于其差值時(shí)，開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，輸出電流減小，達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，輸出電流將在給定控制電流處上下波動(dòng)，以此來(lái)補(bǔ)償DCDC開(kāi)關(guān)變換器的輸出電流。值得一提的是，在本實(shí)施例中，上述給定脈沖控制信號(hào)是一個(gè)按照一定的周期出現(xiàn)的鋸齒波。
[0019]在本實(shí)施例中，從上述DCDC開(kāi)關(guān)變換器和低壓差線性調(diào)節(jié)單元的角度來(lái)看，由于上述低壓差線性調(diào)節(jié)單元直接由直流輸入取得電源電壓，處理(通常是降壓)后直接輸出到負(fù)載上，其主要在脈沖的上升階段，對(duì)負(fù)載回路中的電流起到補(bǔ)充的作用，所以低壓差線性電壓調(diào)節(jié)單元上的電流并不大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于負(fù)載回路中的電流(因?yàn)樨?fù)載回路中的電流多數(shù)是DCDC開(kāi)關(guān)變換器提供的)，所以其上的損耗較小。換句話說(shuō)，上述低壓差線性調(diào)節(jié)單元僅僅是為了改善DCDC開(kāi)關(guān)變換器的脈沖上升沿的特性而存在的。所以，從上述DCDC開(kāi)關(guān)變換器和低壓差線性調(diào)節(jié)單元的角度來(lái)看，上述DCDC開(kāi)關(guān)變換器和低壓差線性調(diào)節(jié)單元是并接在上述直流輸入和負(fù)載之間的。
[0020]圖2示出了本實(shí)施例中一種情況下，該裝置的具體電路圖。在圖2中，具體而言是示出了一種提供負(fù)脈沖電流的裝置。其中，該裝置中的低壓差線性電壓調(diào)