一種基於mos管的恆流電路的製作方法

2023-04-27 12:37:41

一種基於mos管的恆流電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種基於MOS管的恆流電路，包括：恆流負載電路和控制電路，控制電路包括：用於與待測電路連接的第一電源端，分別並聯在第一電源端的輸入端與輸出端之間第一微分電路和第一支路；恆流負載電路包括：用於與外界電源連接的第二電源端，分別於第二電源端並聯的第二微分電路、第二支路與第三支路；第二支路包括：第四電阻、MOS管以及第六電阻，第四電阻的輸出端與MOS管的漏極連接，MOS管的源極與第六電阻的輸入端連接，第三支路包括：第三電阻和第七電阻，第三電阻的輸入端與第二電源端的輸出端連接，且第七電阻的輸入端與MOS管的柵極、三極體的集電極並聯，第七電阻的輸出端與第二電源端的輸入端連接。
【專利說明】—種基於MOS管的恆流電路

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電源負載控制領域，具體涉及一種基於MOS管的恆流電路。

【背景技術】
[0002]目前，電源的固定負載電路中，多採用較大功率的定值電阻,然而大功率電阻本身消耗熱能較多，會造成較多的能量的損耗，且不利於電源內部散熱，影響電源的安全性能。
實用新型內容
[0003]為了克服電源負載電路中大功率電阻造成能量損耗的較多的問題，本實用新型提供了一種基於MOS管的恆流電路。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案:
[0005]本實用新型提供了一種基於MOS管的恆流電路，包括:恆流負載電路和控制電路，其中，
[0006]控制電路包括:用於與待測電路連接的第一電源端，分別並聯在第一電源端的輸入端與輸出端之間第一微分電路和第一支路；第一支路包括第二電阻、第二穩壓管以及三極體，第二電阻的輸入端與第一電源端的輸出端連接，第二電阻的輸出端與第二穩壓管的輸入端連接，第二穩壓管的輸出端與三極體的基極連接，三極體的發射極與第一電源端連接;
[0007]恆流負載電路包括:用於與外界電源連接的第二電源端，分別於第二電源端並聯的第二微分電路、第二支路與第三支路；第二支路包括:第四電阻、MOS管以及第六電阻，第四電阻的輸入端與第二電源端的輸出端連接，第四電阻的輸出端與MOS管的漏極連接，MOS管的源極與第六電阻的輸入端連接，第六電阻的輸出端與第二電源端的輸入端連接；
[0008]第三支路包括:第三電阻和第七電阻，其中，第三電阻的輸入端與第二電源端的輸出端連接，第三電阻的輸出端與第七電阻的輸入端連接，且第七電阻的輸入端與MOS管的柵極、三極體的集電極並聯，第七電阻的輸出端與第二電源端的輸入端連接；第七電阻的兩端並聯有第一穩壓管。
[0009]進一步地，三極體為NPN型三極體。
[0010]進一步地，MOS管為N通道型MOS管。
[0011]進一步地,第一微分電路由第一電容與第一電阻並聯而成，第一電容的輸入端與第一電阻的輸入端分別與第一電源端的輸出端連接，第一電容的輸出端與第一電阻的輸出端分別與第一電源端的輸入端連接。
[0012]進一步地，第二微分電路由第二電容與第五電阻並聯而成，第二電容的輸入端與第五電阻輸入端分別與第二電源的輸出端連接，第二電容的輸出端與第五電阻的輸出端分別與第二電源端的輸入端連接。
[0013]進一步地，第一電源端為電流採集電路，電流採集電路由電流互感器和第一整流器組成；電流互感器的輸入端與待測電路連接，電流互感器的輸出端與第一整流器的輸入端連接，第一整流器的輸出端與第一微分電路並聯。
[0014]進一步地，第一整流器為橋式整流器。
[0015]進一步地，第一整流器的整流元件為二極體。
[0016]進一步地，第一電源端為設有電流監控晶片的電流監控電路。
[0017]進一步地，第二電源端包括:變壓器和第二整流器。
[0018]進一步地，第二電源端與所述變壓器的初級連接。
[0019]進一步地，變壓器設有為負載繞組的變壓器，第二電源端並聯在負載繞組上。
[0020]進一步地，第二整流器為橋式整流器。
[0021]進一步地，第二整流器的整流元件為二極體。
[0022]本實用新型的有益效果是:
[0023]本實用新型提供的基於MOS管的恆流電路，通過調整電阻的配置，可控制電路中電流的大小，將電流限制在所需範圍之內；當電流達到一定值時，可關閉恆流負載電路，避免造成能量的過多損耗，提升電源的工作效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型實施例所述的基於MOS管的恆流電路的電路連接不意圖；
[0025]圖2為本實用新型實施例所述的與變壓器的初級連接的第二電源端的電路連接示意圖；
[0026]圖3為本實用新型實施例所述的設有負載繞組的變壓器的第二電源端的電路連接示意圖。
[0027]附圖標記說明:
[0028]R1、第一電阻；R2、第二電阻；R3、第三電阻；R4、第四電阻；R5、第五電阻；R6、第六電阻；R7、第七電阻；VD1、第一穩壓管；VD2、第二穩壓管；VT1、三極體；VT2、MOS管；C1、第一電容；C2、第二電容；T1、電流互感器；Τ2、變壓器；D1、第一整流器；D2、第二整流器。

【具體實施方式】
[0029]為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0030]參見圖1，本實用新型提供了一種基於MOS管的恆流電路，包括:恆流負載電路和控制電路，其中，
[0031]控制電路包括:用於與待測電路連接的第一電源端，分別與所述第一電源端的的輸出端並聯的第一微分電路和第一支路；進一步地，第一電源端為設有電流監控晶片的電源監控電路或電流採集電路；電流監控電路可將待測電路的電流傳輸給第一微分電路和第一支路；電流採集電路由電流互感器Tl和第一整流器Dl組成，其中，第一整流器Dl為橋式整流器，第一整流器Dl的整流元件為二極體，電流互感器Tl將採集到的電流轉換為電壓，傳輸給第一整流器Dl，第一整流器Dl將交流電轉換為直流電。
[0032]進一步地,第一微分電路由第一電容Cl與第一電阻Rl並聯而成,第一電容Cl的輸入端與第一電阻Rl的輸入端分別與第一電源端的輸出端連接，第一電容Cl的輸出端與第一電阻Rl的輸出端分別與第一電源端連接，第一電源端提供的電壓經過第一微分電路的濾波，傳輸給第一支路。
[0033]第一支路包括第二電阻R2、第二穩壓管VD2以及三極體VT1，第二電阻R2的輸入端與第一電源端的輸出端連接，第二電阻R2的輸出端與第二穩壓管VD2的輸入端連接，第二穩壓管VD2的輸出端與三極體VTl的基極連接，三極體VTl的發射極與第一電源端的輸入端連接；進一步地，三極體VTl為NPN型三極體。
[0034]恆流負載電路包括:用於與外界電源連接的第二電源端、第二微分電路、相互並聯的第二支路與第三支路；進一步地，第二電源包括變壓器T2和第二整流器D2 ；
[0035]參見圖2，第二電源端可與變壓器T2的初級連接，從變壓器T2的初級取電；參見圖3，變壓器T2可為設有負載繞組的變壓器，第二電源端可以並聯在負載繞組上；第二整流器D2為橋式整流器，第二整流器D2的整流元件為二極體。
[0036]繼續參見圖1，第二微分電路由第二電容C2與第五電阻R5並聯而成，第二電容C2的輸入端與第五電阻R5輸入端分別與第二電源的輸出端連接，第二電容C2的輸出端與第五電阻R5的輸出端與第二電源端的輸入端連接。
[0037]第二支路包括:第四電阻R4、MOS管VT2以及第六電阻R6，第四電阻R4的輸入端與第二電源端的輸出端連接，第四電阻R4的輸出端與MOS管VT2的漏極連接，MOS管VT2的源極與第六電阻R6的輸入端連接，第六電阻R6的輸出端與第二電源端的輸入端連接；進一步地，MOS管VT2為N通道型MOS管。
[0038]第三支路包括:第三電阻R3和第七電阻R7，其中，第三電阻R3的輸入端與第二電源端的輸出端連接，第三電阻R3的輸出端與第七電阻R7的輸入端連接，且第七電阻R7的輸入端與MOS管VT2的柵極、三極體VTl的集電極並聯，第七電阻R7的輸出端與第二電源端的輸入端連接；第七電阻R7的兩端並聯有第一穩壓管VD1。
[0039]進一步地，第三電阻R3和第七電阻R7選用大阻值的貼片電阻，第四電阻R4和第六電阻R6選用阻值相對小的金屬膜電阻。
[0040]當電流採集電路採集到的電流經過第一整流器Dl的轉換，提供的電壓沒有達到三級管VTl的門限電壓時，三級管VTl處於截止狀態；此時，MOS管VT2處遇導通狀態，第二支路有電流通過；而第三支路由於第三電阻R3和第七電阻R7均為大阻值電阻，其電流非常微小，可忽略不計。
[0041]令第二電源端提供的電壓為U，MOS管VT2柵極的電壓為Ug，MOS管VT2柵極與源極之間的電壓為Ugs，M0S管VT2的門限電壓為Ugs(th)，恆流負載電路的功率為P，電流為I，電流最大值為Ia，則有

R 7
[0042]Ug = x u
[0043]Ug = Ugs+I X R6
[0044]則有恆流負載電路的電流1:
[0045]I = Ug UgS ,

R6
[0046]則有恆流負載電路的功率P:
[0047]P = UXI
[0048]則有恆流負載電路的電流1:
[0049]T U ((R3 + R7)) — Ugs(th)
Ι =-R6-
[0050]那麼恆流負載電路中的電流I可通過第三電阻R3和第七電阻R7來調節，電流最大值Ia為:
U
[0051]L —--
a R4 + R6
[0052]當電流採集電路採集到的電流經過第一整流器Dl的轉換，提供的電壓有達到三級管VTl的門限電壓時，三級管VTl處於導通狀態，此時三級管VTl的集電極向MOS管VT2柵極提供電壓，MOS管VT2關閉，第二支路中無電流通過，恆流負載電路關閉，減少了能量的損耗，提升了電源的效率。
[0053]以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種基於MOS管的恆流電路，其特徵在於，包括:恆流負載電路和控制電路，其中， 所述控制電路包括:用於與待測電路連接的第一電源端，分別並聯在所述第一電源端的輸入端與輸出端之間第一微分電路和第一支路；所述第一支路包括第二電阻(R2)、第二穩壓管(VD2)以及三極體(VTl)，所述第二電阻(R2)的輸入端與所述第一電源端的輸出端連接，所述第二電阻(R2)的輸出端與所述第二穩壓管(VD2)的輸入端連接，所述第二穩壓管(VD2)的輸出端與所述三極體(VTl)的基極連接，所述三極體(VTl)的發射極與所述第一電源端連接； 所述恆流負載電路包括:用於與外界電源連接的第二電源端，分別於所述第二電源端並聯的第二微分電路、第二支路與第三支路；所述第二支路包括:第四電阻(R4)、MOS管(VT2)以及第六電阻(R6)，所述第四電阻(R4)的輸入端與所述第二電源端的輸出端連接，所述第四電阻(R4)的輸出端與所述MOS管(VT2)的漏極連接，所述MOS管(VT2)的源極與所述第六電阻(R6)的輸入端連接，所述第六電阻(R6)的輸出端與所述第二電源端的輸入端連接； 所述第三支路包括:第三電阻(R3)和第七電阻(R7)，其中，所述第三電阻(R3)的輸入端與所述第二電源端的輸出端連接，所述第三電阻(R3)的輸出端與所述第七電阻(R7)的輸入端連接，且所述第七電阻(R7)的輸入端與所述MOS管(VT2)的柵極、所述三極體(VTl)的集電極並聯，所述第七電阻(R7)的輸出端與所述第二電源端的輸入端連接；所述第七電阻(R7)的兩端並聯有第一穩壓管(VDl)。
2.如權利要求1所述的基於MOS管的恆流電路，其特徵在於，所述三極體(VTl)為NPN型三極體。
3.如權利要求1所述的基於MOS管的恆流電路，其特徵在於，所述MOS管(VT2)為N通道型MOS管。
4.如權利要求1所述的基於MOS管的恆流電路，其特徵在於，所述第一微分電路由第一電容(Cl)與第一電阻(Rl)並聯而成，所述第一電容(Cl)的輸入端與第一電阻(Rl)的輸入端分別與所述第一電源端的輸出端連接，所述第一電容(Cl)的輸出端與第一電阻(Rl)的輸出端分別與所述第一電源端的輸入端連接。
5.如權利要求1所述的基於MOS管的恆流電路，其特徵在於，所述第二微分電路由第二電容(C2)與第五電阻(R5)並聯而成,所述第二電容(C2)的輸入端與第五電阻(R5)輸入端分別與所述第二電源的輸出端連接，所述第二電容(C2)的輸出端與第五電阻(R5)的輸出端分別與所述第二電源端的輸入端連接。
6.如權利要求1所述的基於MOS管的恆流電路，其特徵在於，所述第一電源端為電流採集電路，所述電流採集電路由電流互感器(Tl)和第一整流器(Dl)組成；所述電流互感器(Tl)的輸入端與待測電路連接，所述電流互感器(Tl)的輸出端與所述第一整流器(Dl)的輸入端連接，所述第一整流器(Dl)的輸出端與所述第一微分電路並聯。
7.如權利要求6所述的基於MOS管的恆流電路，其特徵在於，所述第一整流器(Dl)為橋式整流器。
8.如權利要求6所述的基於MOS管的恆流電路，其特徵在於，所述第一整流器(Dl)的整流元件為二極體。
9.如權利要求1所述的基於MOS管的恆流電路，其特徵在於，所述第一電源端為設有電流監控晶片的電流監控電路。
10.如權利要求1所述的基於MOS管的恆流電路，其特徵在於，所述第二電源端包括:變壓器(T2)和第二整流器(D2)。
11.如權利要求10所述的基於MOS管的恆流電路，其特徵在於，所述第二電源端與所述變壓器(T2)的初級連接。
12.如權利要求10所述的基於MOS管的恆流電路，其特徵在於，所述變壓器(T2)為設有負載繞組的變壓器，所述第二電源端並聯在所述負載繞組上。
13.如權利要求10所述的基於MOS管的恆流電路，其特徵在於，所述第二整流器(D2)為橋式整流器。
14.如權利要求10所述的基於MOS管的恆流電路，其特徵在於，所述第二整流器(D2)的整流元件為二極體。
【文檔編號】H02H7/10GK204131096SQ201420569688
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月29日 優先權日:2014年9月29日
【發明者】張 傑, 譚建, 熊振華, 王勇, 崔萬恆, 冷永林 申請人:中興通訊股份有限公司