一種獲取直流恆流源的裝置製造方法
2023-11-08 03:12:52 4
一種獲取直流恆流源的裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種獲取直流恆流源的裝置，包括輸出調整單元，恆流源輸出單元，電壓轉換單元，鍵盤輸入單元，單片機控制單元以及與單片機控制單元相連的D/A轉換器；所述鍵盤輸入單元、單片機控制單元、D/A轉換器、輸出調整單元、恆流源輸出單元、電壓轉換單元以及A/D轉換器順序連接；A/D轉換器設於單片機控制單元內，該裝置對負載的阻抗變化承受力強，電路規模小，抗幹擾能力強，適合於對電流要求較高的場合。
【專利說明】一種獲取直流恆流源的裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種恆流源電路，具體說是種一種獲取直流恆流源的裝置。
【背景技術】
[0002]傳統的恆流源一般是由運算放大器與三極體組成的，但是由於器件受溫度的影響以及局部非線性的存在，這樣的恆流源不能做到真正的恆流。當外界條件發生變化時，我們要及時給予補償，只有這樣才能做到真正的恆流。因此，設計出一種高精度數控直流恆流源成為必要。
【發明內容】
[0003]為了解決上述問題，本發明提供了一種獲取直流恆流源的裝置，首先，採用單片穩壓晶片實現直流穩壓，然後採用了四級運算放大器實現穩流。為實現對輸出電流控制:一方面，通過D/A轉換器輸出實現電流的預置，再經過運算放大器控制電晶體的輸出電流；另一方面，單片機系統還兼顧對恆流源進行實時監控，輸出電流經過電流/電壓轉變後，通過單片機自帶A/D轉換進行，實時把模擬量轉化為數字量，再經單片機分析處理，通過數據形式的反饋環節，使電流更加穩定，這樣構成穩定的壓控電流源。該壓控恆流源對負載的阻抗變化承受力強，電路規模小，抗幹擾能力強，適用於需要高穩定度小功率直流恆流源的領域。
[0004]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:一種獲取直流恆流源的裝置，包括輸出調整單元，由達林頓管TIP122和運算放大器LM248組成的恆流源輸出單元，由整流二極體IN4001、電阻和電容組成的電壓轉換單元，鍵盤輸入單元，單片機控制單元以及與單片機控制單元相連的D/A轉換器；所述鍵盤輸入單元、單片機控制單元、D/A轉換器、輸出調整單元、恆流源輸出單元、電壓轉換單元以及A/D轉換器順序連接；A/D轉換器設於單片機控制單元內。
[0005]恆流源輸出單元，由達林頓管TIP122與運算放大器LM248組成，TIP122基極與負載端相連，負載另一端與+15V電源VDD供電端相連，TIP122的發射極作為轉換為電壓信號的輸入和LM248第三級放大的負反饋輸入端，TIP122的集電極則與LM248的第三級放大的輸出相連。
[0006]恆流源輸出單元中的運算放大器LM248的第一級放大正輸入端接電位器的數據輸入端，而電位器兩端各接100歐姆的電阻後分別接+15V與地GND，第一級放大的負輸入端與第一級放大的輸出端相連後串聯一個1K的電阻後接第二級放大的正輸入端，第二級放大的負輸入端兩端各接1K電阻，兩個電阻的另一端一個接電源-15V供電VSS，另一個接第二級放大的輸出與第三級放大的正輸入端，第四級的輸出端與負輸入端接1K電阻後與第二級放大的正輸入端相連。
[0007]電壓轉換單元，包括兩個整流二極體IN4001，一個電阻和一個電容組成，恆流源的電流輸出端接一個IN4001的輸入端，IN4001的輸出端接+5V，另一個IN4001的輸出端接恆流源的電流輸出端，二極體另一端接地，恆流源的電流輸出端接270歐姆的電阻後接一個濾波電容，即能完成電流轉換為電壓的任務。
[0008]單片機控制單元，包括單片機dsPIC30F2010，其引腳2作為A/D轉換通道接已經轉換為電壓信號的負載供電電流反饋端，並且單片機還外接用來調節電流輸出的鍵盤輸入單元，實時調節單片機調節參數；單片機控制單元將鍵入或者有反饋電流修正後的值送入DA轉換電路。
[0009]DA轉換電路，包括TLV5618，它的引腳1，2，3分別與單片機的引腳26，25，24直接相連，引腳4與運算放大器LM248的第四級放大的正輸入端相連，TLV5618的引腳5接地，引腳6參考電壓端接電位器的數據輸入端與Ik電阻串聯後接電源+5V，引腳7懸空，引腳8接+5V，然後與0.1uF與470uF電解電容相連後接地。
[0010]整流濾波供電單元包括外部輸入的+15V、-15V，+5V電壓，對其分別加電容進行濾波，以便對各個電路模塊供電。
[0011]本發明的有益效果是:一種獲取直流恆流源的裝置，對負載的阻抗變化承受力強，電路規模小，抗幹擾能力強，適合於對電流要求較高的場合。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]附圖1是一種獲取直流恆流源的裝置的結構原理示意框圖。
[0013]附圖2是恆流源輸出單元的運算放大器LM248的結構示意圖。
[0014]附圖3是恆流源輸出單元的達林頓管TIP122的結構示意圖。
[0015]附圖4是電壓轉換單元的結構示意圖。
[0016]附圖5是單片機控制單元的結構示意圖。
[0017]附圖6是D/A轉換器的結構示意圖。
[0018]圖中，1.整流濾波供電單元，2.輸出調整單元，3.恆流源輸出單元，4.電壓轉換單元，5.A/D轉換器，6.鍵盤輸入單元，7.單片機控制單元，8.D/A轉換器。
【具體實施方式】
[0019]在附圖中，一種獲取直流恆流源的裝置，包括輸出調整單元2，由達林頓管TIP122和運算放大器LM248組成的恆流源輸出單元3，由整流二極體IN4001、電阻和電容組成的電壓轉換單元4，鍵盤輸入單元6，單片機控制單元7以及與單片機控制單元7相連的D/A轉換器8 ;所述鍵盤輸入單元6、單片機控制單元7、D/A轉換器8、輸出調整單元2、恆流源輸出單元3、電壓轉換單元4以及A/D轉換器5順序連接；A/D轉換器5設於單片機控制單元7內。
[0020]由附圖2和附圖3可以看出，恆流源輸出單元3，由達林頓管TIP122與運算放大器LM248組成，TIP122基極與負載端相連，負載另一端與+15V電源VDD供電端相連，TIP122的發射極作為轉換為電壓信號的輸入和LM248第三級放大的負反饋輸入端，TIP122的集電極則與LM248的第三級放大的輸出相連。
[0021]恆流源輸出單元3中的運算放大器LM248的第一級放大正輸入端接電位器的數據輸入端，而電位器兩端各接100歐姆的電阻後分別接+15V與地GND，第一級放大的負輸入端與第一級放大的輸出端相連後串聯一個1K的電阻後接第二級放大的正輸入端，第二級放大的負輸入端兩端各接1K電阻，兩個電阻的另一端一個接電源-15V供電VSS，另一個接第二級放大的輸出與第三級放大的正輸入端，第四級的輸出端與負輸入端接1K電阻後與第二級放大的正輸入端相連。
[0022]結合附圖4可以看出，電壓轉換單元4，包括兩個整流二極體IN4001，一個電阻和一個電容組成，恆流源的電流輸出端接一個IN4001的輸入端，IN4001的輸出端接+5V，另一個IN4001的輸出端接恆流源的電流輸出端，二極體另一端接地，恆流源的電流輸出端接270歐姆的電阻後接一個濾波電容，即能完成電流轉換為電壓的任務。
[0023]結合附圖5可以看出，單片機控制單元7，包括單片機dsPIC30F2010，其引腳2作為A/D轉換通道接已經轉換為電壓信號的負載供電電流反饋端，並且單片機還外接用來調節電流輸出的鍵盤輸入單元6，實時調節單片機調節參數；單片機控制單元7將鍵入或者有反饋電流修正後的值送入DA轉換電路8。
[0024]結合附圖6可以看出，DA轉換電路8，包括TLV5618，它的引腳1，2，3分別與單片機的引腳26，25，24直接相連，引腳4與運算放大器LM248的第四級放大的正輸入端相連，TLV5618的引腳5接地，引腳6參考電壓端接電位器的數據輸入端與Ik電阻串聯後接電源+5V，引腳7懸空，引腳8接+5V，然後與0.1uF與470uF電解電容相連後接地。
[0025]整流濾波供電單元I包括外部輸入的+15V、-15V，+5V電壓，對其分別加電容進行濾波，以便對各個電路模塊供電。
[0026]本發明的工作過程如下所述:整流濾波供電單元I將輸入的交流電整流濾波，得到的電流信號經過恆流源輸出單元3連續放大整流後輸出，電壓轉換單元4根據負載變化及時反映電流變化，並經過A/D轉換器5轉換後交由單片機控制單元7對電流實時採樣分析及對各部分反饋環節進行整體調整，單片機控制單元7輸出的數位訊號經過D/A轉換器8轉換後反饋給輸出調整單元2以穩定恆流源輸出。
【權利要求】
1.一種獲取直流恆流源的裝置，其特徵是:包括輸出調整單元(2)，由達林頓管TIP122和運算放大器LM248組成的恆流源輸出單元(3)，由整流二極體IN4001、電阻和電容組成的電壓轉換單元(4)，鍵盤輸入單元(6)，單片機控制單元(7)以及與單片機控制單元(7)相連的D/A轉換器(8);所述鍵盤輸入單元(6)、單片機控制單元(7)、D/A轉換器(8)、輸出調整單元(2)、恆流源輸出單元(3)、電壓轉換單元(4)以及A/D轉換器(5)順序連接；A/D轉換器(5)設於單片機控制單元(7)內。
2.根據權利要求1所述一種獲取直流恆流源的裝置，其特徵是:恆流源輸出單元(3)，由達林頓管TIP122與運算放大器LM248組成，TIP122基極與負載端相連，負載另一端與+15V電源VDD供電端相連，TIP122的發射極作為轉換為電壓信號的輸入和LM248第三級放大的負反饋輸入端，TIP122的集電極則與LM248的第三級放大的輸出相連。
3.根據權利要求2所述一種獲取直流恆流源的裝置，其特徵是:恆流源輸出單元(3)中的運算放大器LM248的第一級放大正輸入端接電位器的數據輸入端，而電位器兩端各接100歐姆的電阻後分別接+15V與地GND，第一級放大的負輸入端與第一級放大的輸出端相連後串聯一個1K的電阻後接第二級放大的正輸入端，第二級放大的負輸入端兩端各接1K電阻，兩個電阻的另一端一個接電源-15V供電VSS，另一個接第二級放大的輸出與第三級放大的正輸入端，第四級的輸出端與負輸入端接1K電阻後與第二級放大的正輸入端相連。
4.根據權利要求1所述一種獲取直流恆流源的裝置，其特徵是:電壓轉換單元(4)，包括兩個整流二極體IN4001，一個電阻和一個電容組成，恆流源的電流輸出端接一個IN4001的輸入端，IN4001的輸出端接+5V，另一個IN4001的輸出端接恆流源的電流輸出端，二極體另一端接地，恆流源的電流輸出端接270歐姆的電阻後接一個濾波電容，即能完成電流轉換為電壓的任務。
5.根據權利要求1所述一種獲取直流恆流源的裝置，其特徵是:單片機控制單元(7)，包括單片機dsPIC30F2010，其引腳2作為A/D轉換通道接已經轉換為電壓信號的負載供電電流反饋端，並且單片機還外接用來調節電流輸出的鍵盤輸入單元(6)，實時調節單片機調節參數；單片機控制單元(7 )將鍵入或者有反饋電流修正後的值送入DA轉換電路(8 )。
6.根據權利要求1所述一種獲取直流恆流源的裝置，其特徵是:DA轉換電路(8)，包括TLV5618，它的引腳I，2，3分別與單片機的引腳26，25，24直接相連，引腳4與運算放大器LM248的第四級放大的正輸入端相連，TLV5618的引腳5接地，引腳6參考電壓端接電位器的數據輸入端與Ik電阻串聯後接電源+5V，引腳7懸空，引腳8接+5V，然後與0.1uF與470uF電解電容相連後接地。
【文檔編號】G05F1/56GK104345759SQ201310332328
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月2日 優先權日:2013年8月2日
【發明者】于吉振, 於海俠 申請人:于吉振