專利名稱：恒流源的制作方法
技術領域：
本申請涉及開關電源技術領域，特別是涉及恒流源。
背景技術：
應用于通信設備中的開關電源，一般要求電流基本恒定，電壓動態(tài)范圍大，紋波小，因此也稱為恒流源，現有的恒流源電路結構復雜，且沒有監(jiān)控和告警功能。

實用新型內容為解決上述技術問題，本申請實施例提供一種恒流源，以實現結構簡單、成本低， 且具有電流監(jiān)控能力的恒流源，技術方案如下一種恒流源，主要包括撥碼開關、微控制器、數模轉換器、放大模塊、并轉串模塊、 電流檢測模塊、控制開關，以及電源檢測模塊，其中所述撥碼開關通過所述并轉串模塊與所述微控制器的數字調節(jié)信號輸入端相連， 所述微控制器的電壓信號輸出端通過所述數模轉換器與所述放大模塊的輸入端相連，所述放大模塊的輸出端與所述電流檢測單元的輸入端相連；所述電流檢測單元的電流檢測信號輸出端與所述微控制器的電流檢測信號輸入端相連，該電流檢測單元的電流信號輸出端通過所述控制開關與負載相連；所述微控制器的控制信號輸出端與所述控制開關相連，用于控制該控制開關的導通或關斷的狀態(tài)；所述電源檢測單元的輸入端與所述放大模塊的供電電源相連，該電源檢測單元的輸出端連接至所述微控制器的電壓檢測信號輸入端，用于檢測該數字調節(jié)恒流源的內部供電電源的工作狀態(tài)。優(yōu)選的，所述放大模塊包括運算放大器及PNP型三極管，其中所述運算放大器的反相輸入端與所述數模轉換器的輸出端相連，同相輸入端通過第一電阻接地，且該同相輸入端通過第二電阻與所述PNP型三極管的集電極相連，所述運算放大器的輸出端通過限流電阻與所述PNP型三極管的基極相連；所述PNP型三極管的發(fā)射極連接所述供電電源，且該發(fā)射極通過第三電阻連接至所述運算放大器的輸出端，該PNP型三極管的集電極通過第一濾波電容接地，且該集電極通過濾波網絡連接至所述電流檢測模塊的輸入端。優(yōu)選的，所述濾波網絡包括濾波電感、第二濾波電容及第三濾波電容，其中所述濾波電感的一端與所述PNP型三極管的集電極相連，另一端與所述電流檢測模塊的輸入端相連；所述第二濾波電容與所述第三濾波電容并聯(lián)連接在所述濾波電感連接電流檢測模塊的一端與地之間。優(yōu)選的，所述的恒流源，還包括串入并出模塊、電流報警模塊和電源報警模塊，所述電流報警模塊通過所述串入并出模塊與所述微控制器相連，所述電源報警模塊連接所述微控制器。優(yōu)選的，所述電流報警模塊包括與所述串入并出模塊連接的過流指示燈和欠流指示燈。優(yōu)選的，所述電源報警模塊包括電源異常指示燈。優(yōu)選的，所述的恒流源，還包括連接在所述數模轉換器的輸出端與地之間的第四濾波電容。優(yōu)選的，所述的恒流源，還包括并聯(lián)在所述PNP型三極管的發(fā)射極與地之間的第五濾波電容和第六濾波電容。優(yōu)選的，所述微控制器為單片機。一種多路帶載的恒流源，包括多個并聯(lián)連接的權利要求1-9任一項所述的恒流源。由以上本申請實施例提供的技術方案可見，包括撥碼開關、微控制器、放大單元， 電流檢測模塊，通過撥碼開關來調整該恒流源的輸出電壓，通過調整放大單元的放大倍數改變輸出電壓的增益調節(jié)目的，而且，通過電流檢測模塊的檢測結果控制所述控制開關的導通或關斷的狀態(tài)，當電流檢測模塊檢測到該恒流源輸出的電流超過預設電流時，將檢測結果反饋給所述微控制器，微控制器輸出使所述控制開關斷開的控制信號，停止為負載供電；當電流檢測模塊檢測到該恒流源輸出的電流低于所述預設電流時，將檢測結果反饋該所述微控制器，微控制器輸出使所述控制開關斷開的控制信號，停止為負載供電，保證負載的供電安全。

為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下， 還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本申請實施例一種恒流源的電路原理圖；圖2為本申請實施例另一種恒流源的電路原理圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。請參見圖1，示出了本申請實施例一種恒流源的電路原理示意圖，該恒流源主要包括撥碼開關100、微控制器200、數模轉換器300、放大模塊400、電流檢測模塊500、電源檢測模塊600，其中所述撥碼開關100通過并轉串轉換模塊110與微控制器200的數字調節(jié)信號輸入端相連，所述微控制器200的電壓信號輸出端與所述數模轉換器300的輸入端相連，數模轉換器300的輸出端與所述放大模塊400的輸入端相連，該放大模塊400的輸出端與所述電流檢測模塊500的輸入端相連，該電流檢測模塊500的檢測信號輸出端連接至所述微控制器200的電流檢測信號輸入端，該電流檢測模塊500的電流輸出端通過控制開關800與負載相連。所述微控制器200的控制信號輸出端與所述控制開關800的控制端相連。具體的，所述并轉串轉換模塊110用于將撥碼開關100輸出的并行數據轉換串行數據提供給微控制器200，所述微控制器200可以通過單片機實現。所述電源檢測模塊600的輸入端與所述放大模塊400的輸出端相連，該電源檢測模塊600的輸出端與微控制器200的電壓檢測信號輸入端相連，用于檢測該恒流源內部的供電電源的工作狀態(tài)。下面將詳細說明該恒流源的工作過程用戶調整撥碼開關100的狀態(tài)，微控制器200檢測到撥碼開關100的狀態(tài)后，輸出相應的電平值，經過數模轉換器300將所述微控制器200輸出的數字信號轉換為模擬信號， 并輸送至放大模塊400進行放大后，輸送給電流檢測模塊500進行電流檢測，當電流檢測模塊500檢測到的電流信號高于預先設定的電流門限值，輸出過流檢測信號至微控制器200， 微控制器200輸出控制信號使控制開關800斷開，停止為負載供電；當電流檢測模塊500檢測到的電流信號低于預先設定的電流門限值，輸出欠流檢測信號至微控制器200，微控制器 200輸出控制信號使控制開關800斷開，停止為負載供電，從而保證負載安全運行。本申請實施例提供的恒流源，通過撥碼開關100、微控制器200、放大單元400，電流檢測模塊500，通過撥碼開關100來調整該恒流源的輸出電壓，通過調整放大單元400的放大倍數改變輸出電壓的增益調節(jié)目的，而且，通過電流檢測模塊500的檢測結果控制所述控制開關800的導通或關斷的狀態(tài)，當電流檢測模塊500檢測到該恒流源輸出的電流超過預設電流時，將檢測結果反饋給所述微控制器200，微控制器200輸出使所述控制開關 800斷開的控制信號，停止為負載供電；當電流檢測模塊500檢測到該恒流源輸出的電流低于所述預設電流時，將檢測結果反饋該所述微控制器200，微控制器200輸出使所述控制開關800斷開的控制信號，此時，停止為負載供電，保證負載的供電安全。請參見圖2，示出了另一種恒流源的電路原理示意圖，與圖1所示的恒流源相比， 圖2所示的恒流源的電路結構更具體。所述放大模塊400主要包括運算放大器IC1、PNP型三極管Q，其中運算放大器ICl的反相輸入端與所述數模轉換器300的輸出端相連，同相輸入端通過第一電阻Rl接地，同時該同相輸入端通過第二電阻R2連接至所述PNP型三極管Q的集電極上，該運算放大器ICl的輸出端通過限流電阻R4連接至所述PNP型三極管Q的基極。其中，所述運算放大器ICl的反相輸入端也可以通過電阻R5連接至所述數模轉換器300的輸出端，此處的電阻R5起限流作用。PNP型三極管Q的集電極通過第一濾波電容Cl接地，且該集電極通過濾波網絡連接至所述電流檢測模塊500的輸入端，PNP型三極管Q的發(fā)射極連接直流電源Vcc，且該發(fā)射極通過第三電阻R3連接至所述運算放大器的輸出端。具體的，所述直流電源采用+13V直流電源供電，所述第一電阻Rl和第二電阻R2 決定了該運算放大器ICl的放大倍數，本實施中，第一電阻Rl和第二電阻R2的阻值之間的關系R2 = 2R1，此時，運算放大器ICl的放大倍數為3倍。限流電阻R4和第三電阻R3構成了 PNP型三極管Q的基極偏置網絡。所述電流檢測模塊500的電流信號輸出端通過控制開關800向負載供電，所述控制開關800的控制端與所述微控制器200的控制信號輸出端相連，所述電流檢測模塊500 檢測得到的電流檢測信號提供給所述微控制器200，所述電源檢測模塊600檢測得到的電壓檢測信號提供給所述微控制器200，該恒流源的工作過程如下為了使該恒流源的輸出電壓在7. 5V-12V之間變化，由于放大倍數為3倍，則微控制器輸出的電平范圍為2. 5V-4V。當微控制器200輸出的電平為2. 5V時，所述運算放大器ICl的反相輸入端電壓信號為2. 5V，此時，運算放大器ICl的同相輸入端的電壓信號為0V，則運算放大器ICl輸出端得到-7. 5V電壓信號，再經過PNP型三極管Q進行反相后得到7. 5V電壓信號；運算放大器 ICl輸出的電流信號作為PNP型三極管Q的基極電流，在PNP型三極管Q的集電極得到放大后的電流信號，放大后的電流信號經過電流檢測模塊500提供給負載；調整PNP型三極管Q 的電流放大倍數可以得到不同的電流值的恒流源。當微控制器200輸出的電平為4V時，運算放大器ICl的反相輸入端的電壓信號為 4V，由于運算放大器ICl的同相輸入端的電壓不能突變，維持上一個狀態(tài)2. 5V的電壓信號， 則運算放大器ICl的輸出端為-12V電壓信號，經過PNP型三極管Q反相后得到+12V電壓， PNP型三極管Q將電流放大后，經過電流檢測模塊500為負載供電。當微控制器200輸出的電平為3V時，運算放大器ICl的反相輸入端的電壓信號為 3V,由于運算放大器ICl的同相輸入端的電壓不能突變，維持上一個狀態(tài)4V的電壓信號，運算放大器ICl的輸出端輸出-9V電壓信號，經過PNP型三極管Q反相后，得到-9V電壓信號， 從而使第一電阻Rl上的電壓下降，當第一電阻Rl上的電壓低于3V時，運算放大器ICl的輸出端輸出負電壓，PNP型三極管輸出正電壓信號，最終達到穩(wěn)定的工作狀態(tài)。本實施例中的放大模塊采用運算放大器對微控制器輸出的電壓信號進行放大，采用三極管對微控制器輸出的電流信號進行放大，從而在放大模塊的輸出端能夠得到電流恒定的電流信號。優(yōu)選的，參見圖2，所述放大模塊400的PNP型三極管Q的集電極端連接的濾波網絡具體為濾波電感L、第二濾波電容C2及第三濾波電容C3，其中所述濾波電感L的一端與所述PNP型三極管的集電極相連，另一端與所述電流檢測模塊500的輸入端相連；所述第二濾波電容C2和所述第三濾波電容C3并聯(lián)連接構成并聯(lián)支路，該并聯(lián)支路的一端與所述濾波電感L上連接電流檢測模塊500的一端相連，該并聯(lián)支路的另一端接地。優(yōu)選的，參見圖2，上述所有實施例提供的恒流源，還包括與所述微控制器200相連的電流報警模塊701及電源報警模塊702，其中電流報警模塊701的輸入端通過串入并出模塊703與微控制器200的電流報警信號輸出端相連，具體為，過流指示燈和欠流指示燈；當電流檢測模塊500檢測到該恒流源輸出的電流低于預設電流門限值時，欠流指示燈在微控制器200輸出的電流報警信號的驅動下點亮，向用戶提示恒流源輸出欠流；當電流檢測模塊500檢測到該恒流源輸出的電流高于預設電流門限值時，過流指示燈在微控制器200輸出的電流報警信號的驅動下點亮，向用戶提示恒流源輸出過流。電源報警模塊702的輸入端與微控制器200的電源報警信號輸出端相連，具體為， 電源異常指示燈。具體的，當電源報警模塊702檢測到恒流源內的供電電源的電壓異常時，微控制器200輸出的電源報警信號使電源異常指示燈點亮，用于提示恒流源內的電源異常。優(yōu)選的，參見圖2，上述的恒流源實施例連接在所述數模轉換器300輸出端和地之間的第四濾波電容C4，用于濾除雜波，防止電壓抖動對后級電路產生影響。而且，所述PNP型三極管Q的發(fā)射極和地之間并聯(lián)連接有第五濾波電容C5和第六濾波電容C6，用于濾除供電電源的電壓紋波。本說明書還提供一種多路帶載恒流源，采用上述實施例提供的多個恒流源并聯(lián)連接，即可得到多路帶載的恒流源，為多路負載進行供電，該多路帶載恒流源的結構簡單。以上所述僅是本申請的具體實施方式
，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本申請的保護范圍。
權利要求1.一種恒流源，其特征在于，主要包括撥碼開關、微控制器、數模轉換器、放大模塊、 并轉串模塊、電流檢測模塊、控制開關，以及電源檢測模塊，其中所述撥碼開關通過所述并轉串模塊與所述微控制器的數字調節(jié)信號輸入端相連，所述微控制器的電壓信號輸出端通過所述數模轉換器與所述放大模塊的輸入端相連，所述放大模塊的輸出端與所述電流檢測單元的輸入端相連；所述電流檢測單元的電流檢測信號輸出端與所述微控制器的電流檢測信號輸入端相連，該電流檢測單元的電流信號輸出端通過所述控制開關與負載相連；所述微控制器的控制信號輸出端與所述控制開關相連，用于控制該控制開關的導通或關斷的狀態(tài)；所述電源檢測單元的輸入端與所述放大模塊的供電電源相連，該電源檢測單元的輸出端連接至所述微控制器的電壓檢測信號輸入端，用于檢測該數字調節(jié)恒流源的內部供電電源的工作狀態(tài)。
2.根據權利要求1所述的恒流源，其特征在于，所述放大模塊包括運算放大器及PNP 型三極管，其中所述運算放大器的反相輸入端與所述數模轉換器的輸出端相連，同相輸入端通過第一電阻接地，且該同相輸入端通過第二電阻與所述PNP型三極管的集電極相連，所述運算放大器的輸出端通過限流電阻與所述PNP型三極管的基極相連；所述PNP型三極管的發(fā)射極連接所述供電電源，且該發(fā)射極通過第三電阻連接至所述運算放大器的輸出端，該PNP型三極管的集電極通過第一濾波電容接地，且該集電極通過濾波網絡連接至所述電流檢測模塊的輸入端。
3.根據權利要求2所述的恒流源，其特征在于，所述濾波網絡包括濾波電感、第二濾波電容及第三濾波電容，其中所述濾波電感的一端與所述PNP型三極管的集電極相連，另一端與所述電流檢測模塊的輸入端相連；所述第二濾波電容與所述第三濾波電容并聯(lián)連接在所述濾波電感連接電流檢測模塊的一端與地之間。
4.根據權利要求1-3任一項所述的恒流源，其特征在于，還包括串入并出模塊、電流報警模塊和電源報警模塊，所述電流報警模塊通過所述串入并出模塊與所述微控制器相連，所述電源報警模塊連接所述微控制器。
5.根據權利要求4所述的恒流源，其特征在于，所述電流報警模塊包括與所述串入并出模塊連接的過流指示燈和欠流指示燈。
6.根據權利要求4所述的恒流源，其特征在于，所述電源報警模塊包括電源異常指示燈。
7.根據權利要求4所述的恒流源，其特征在于，還包括連接在所述數模轉換器的輸出端與地之間的第四濾波電容。
8.根據權利要求7所述的恒流源，其特征在于，還包括并聯(lián)在所述PNP型三極管的發(fā)射極與地之間的第五濾波電容和第六濾波電容。
9.根據權利要求1所述的恒流源，其特征在于，所述微控制器為單片機。
10.一種多路帶載的恒流源，其特征在于，包括多個并聯(lián)連接的權利要求1-9任一項所述的恒流源。
專利摘要本申請公開了一種恒流源包括撥碼開關、微控制器、數模轉換器、放大模塊、并轉串模塊、電流檢測模塊、控制開關，以及電源檢測模塊，通過撥碼開關來調整該恒流源的輸出電壓，通過調整放大單元的放大倍數改變輸出電壓的增益調節(jié)目的，而且，通過電流檢測模塊的檢測結果控制所述控制開關的導通或關斷的狀態(tài)，當電流檢測模塊檢測到該恒流源輸出的電流超過預設電流時，將檢測結果反饋給所述微控制器，微控制器輸出使所述控制開關斷開的控制信號，停止為負載供電；當電流檢測模塊檢測到該恒流源輸出的電流低于所述預設電流時，將檢測結果反饋該所述微控制器，微控制器輸出使所述控制開關斷開的控制信號，停止為負載供電，保證負載的供電安全。
文檔編號G05F1/56GK202177842SQ20112020269
公開日2012年3月28日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權日2011年6月15日
發(fā)明者張三祥, 徐佳, 徐海棟, 邢連峰 申請人:網拓(上海)通信技術有限公司