一种功率限定恒流源电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于基本电子电路领域，具体涉及一种功率限定恒流源电路。
【背景技术】
[0002]恒流源电路是仪器仪表中经常用到的电路之一。一种恒流源电路由场效应管、运算放大器、采样电阻构成。运算放大器的输出与所述场效应管栅极相连，其负输入与所述场效应管源极和所述采样电阻相连，其正输入为控制端，接收电压信号，用来设定恒流值。如果想制作一个程控的恒流源，一般的做法是在运算放大器的正输入端处接入一个数模转换器 DAC。
[0003]这种恒流源电路程控方便，但是存在一个问题，在恒流源的两端存在电压差，而这个电压差来自于外部，且不受恒流源电路所控制。当恒流值设定后，如果外部电压升高，则必然导致场效应管漏极和源极之间的电压升高，其所承受的功率必然增大，如果功率过大，接近或超过了场效应管和外部电路所能承受的功率限制，则会带来散热方面的问题，以及器件是否工作在安全工作区方面的问题，使电路的可靠性降低。因而在一些情况下，我们希望外部电压超过一定值后，将恒流值减小，以保证功率得到限定，也就是说，可以将一个电压区间中的恒流值分为两个以上挡位，根据不同的电压值选择不同的恒流挡位，高电压时使用小恒流值挡，低电压时使用大恒流值挡，而这个选择过程需要自动完成，不能由软件控制。上述恒流源电路无法满足这个要求，所以需要对恒流源电路进行改进。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提出一种功率限定恒流源电路，通过增加分压控制电路、三极管支路、电源电路，采用多个固定的恒流值挡位，解决恒流源需要限定功率的问题。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种功率限定恒流源电路，包括:恒流源电路:电流从输出端流至基准端，由控制端的电平设置恒流值;还包括:分压控制电路:连接于所述输出端和基准端之间，包括串联的分压电阻，从两只所述分压电阻的公共端引出电压控制支路，连接至三极管支路中三极管的基极，一条所述电压控制支路对应一条三极管支路;三极管支路:包括三极管和集电极电阻，所述三极管的集电极接所述集电极电阻一端，所述集电极电阻的另一端连接所述控制端，所述三极管的发射极连接所述基准端，所述三极管的基极与所述分压控制电路中的电压控制支路相连；电源电路:包括电压源和设置电阻，所述电压源输出接所述设置电阻的一端，所述设置电阻的另一端连接所述控制端。
[0006]方案进一步是:所述三极管支路有两条以上，且各三极管支路并联。
[0007]方案进一步是:所述分压控制电路中的所述分压电阻串联，所述电压控制支路由所述分压电阻串联的公共端引出。
[0008]方案进一步是:所述分压控制电路中的所述分压电阻串联后再并联，所述电压控制支路分别由每条并联支路的所述分压电阻串联的各公共端引出。
[0009]方案进一步是:所述电源电路中包含开关，所述开关能够将所述电压源与所述控制端断开。
[0010]方案进一步是:所述电源电路中的电压源可以为数模转换器DAC。
[0011 ]方案进一步是:所述恒流源电路包括运算放大器、场效应管和采样电阻，所述运算放大器的输出与所述场效应管栅极相连，其正输入即为所述控制端，其负输入与所述场效应管源极和所述采样电阻的一端相连，所述采样电阻的另一端连接所述基准端，所述场效应管的漏极连接所述输出端。
[0012]本实用新型通过增加随电压变化而自动选择的恒流值挡位，解决了恒流源需要限定功率的问题。采用本方案的恒流源电路，结构简单、控制方便、响应迅速、可靠性高，可以广泛集成于通用设备的源表以及放电回路中。
【附图说明】
[0013]图1是现有技术中的恒流源电路；
[0014]图2是本实用新型公开的一种功率限定恒流源电路；
[0015]图3是分压控制电路的另一种实施例；
[0016]图4是对电源电路的改进，增加开关的实施例。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
[0018]图2是本实用新型公开的一种功率限定恒流源电路的实施例，包括恒流源电路、分压控制电路、多条三极管支路、电源电路。其中:
[0019]恒流源电路可以有多种形式，本实用新型采用的恒流源电路包含三个端口，一端为输出端，一端为基准端，还有一端为控制端。图2展示了恒流源电路的一种实施例，包括运算放大器、场效应管和采样电阻，所述运算放大器的输出与所述场效应管栅极相连，其正输入即为所述控制端，其负输入与所述场效应管源极和所述采样电阻的一端相连，所述采样电阻的另一端连接所述基准端，所述场效应管的漏极连接所述输出端，所述场效应管采用匪0S场效应管。恒流源电路还可以有其它的实现形式，另一种实施例包括了三极管和采样电阻，所述三极管基极接控制端，集电极接所述输出端，发射极接所述采样电阻的一端，所述采样电阻的另一端接基准端，其中三极管采用NPN三极管。
[0020]图2中公开了一种分压控制电路的实施例，由三个电阻串联构成，从每两个串联电阻公共端分别引出电压控制支路，一共引出两条电压控制支路来控制两条三极管支路。如果有更多的三极管支路，则需要增加串联电阻数量，引出更多的电压控制支路。图3中公开了另一种分压控制电路的实施例，由两个电阻串联成一条支路，再由另两个电阻串联成另一条支路，两条支路并联，从每两个串联电阻公共端分别引出电压控制支路，一共引出两条电压控制支路来控制两条三极管支路。如果有更多的三极管支路，则需要增加支路数量，弓丨出更多的电压控制支路。
[0021]三极管支路，包括三极管和集电极电阻，所述三极管的集电极接所述集电极电阻一端，所述集电极电阻的另一端连接所述控制端，所述三极管的发射极连接所述基准端，所述三极管的基极与所述分压控制电路中的电压控制支路相连。方案中采用了 NPN三极管，该三极管随着输出端电压的升高而达到导通条件，进入饱和，使三极管支路中的集电极电阻接通至控制端和基准端之间。多条三极管支路因为导通条件不同而随着输出端电压升高而逐个导通，输出电压越高则导通的三极管支路越多，控制端与基准端之间的等效电阻值越小。多条三极管支路为并联连接，三极管支路数量越多，恒流值挡位越多。
[0022]电源电路，包括电压源和设置电阻，所述电压源输出接所述设置电阻的一端，所述设置电阻的另一端连接所述控制端。图4中还公开了一种实施例，所述电源电路中包含开关，所述开关能够将所述电压源与所述控制端断开。开关的作用在于可以控制恒流源电路是否输出恒流值。另一个实施例中，所述电源电路中的电压源为数模转换器DAC。所述数模转换器DAC用于设置控制恒流源电路的恒流值，可以设置为零以关闭恒流源电路输出，也可以设置为一定的电压，用来设定恒流源电路的最大输出电流。
[0023]本实用新型应用于程控电源的电流控制，获得很好的应用效果。
【主权项】
1.一种功率限定恒流源电路，包括:恒流源电路:电流从输出端流至基准端，由控制端的电平设置恒流值;其特征在于，还包括: 分压控制电路:连接于所述输出端和基准端之间，包括串联的分压电阻，从两只所述分压电阻的公共端引出电压控制支路，连接至三极管支路中三极管的基极，一条所述电压控制支路对应一条三极管支路； 三极管支路:包括三极管和集电极电阻，所述三极管的集电极接所述集电极电阻一端，所述集电极电阻的另一端连接所述控制端，所述三极管的发射极连接所述基准端，所述三极管的基极与所述分压控制电路中的电压控制支路相连； 电源电路:包括电压源和设置电阻，所述电压源输出接所述设置电阻的一端，所述设置电阻的另一端连接所述控制端。2.根据权利要求1所述的一种功率限定恒流源电路，其特征在于，所述三极管支路有两条以上，且各三极管支路并联。3.根据权利要求1所述的一种功率限定恒流源电路，其特征在于，所述分压控制电路中的所述分压电阻串联，所述电压控制支路由所述分压电阻串联的公共端引出。4.根据权利要求1所述的一种功率限定恒流源电路，其特征在于，所述分压控制电路中的所述分压电阻串联后再并联，所述电压控制支路分别由每条并联支路的所述分压电阻串联的各公共端引出。5.根据权利要求1所述的一种功率限定恒流源电路，其特征在于，所述电源电路中包含开关，所述开关能够将所述电压源与所述控制端断开。6.根据权利要求1所述的一种功率限定恒流源电路，其特征在于，所述电源电路中的电压源可以为数模转换器DAC。7.根据权利要求1所述的一种功率限定恒流源电路，其特征在于，所述恒流源电路包括运算放大器、场效应管和采样电阻，所述运算放大器的输出与所述场效应管栅极相连，其正输入即为所述控制端，其负输入与所述场效应管源极和所述采样电阻的一端相连，所述采样电阻的另一端连接所述基准端，所述场效应管的漏极连接所述输出端。
【专利摘要】本实用新型公开了一种功率限定恒流源电路，包括恒流源电路、分压控制电路、多条三极管支路、电源电路。通过增加随电压变化而自动选择的恒流值挡位，解决了恒流源需要限定功率的问题。采用本方案的恒流源电路，结构简单、控制方便、响应迅速、可靠性高，可以广泛集成于通用设备的源表中。
【IPC分类】G05F1/56
【公开号】CN205103698
【申请号】CN201520977466
【发明人】李宝娟, 袁琰
【申请人】袁琰
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月26日