[發明專利]一種PWM控制的4-20mA電流輸出電路

無效

• 申請號: 201110129407.0
• 申請日: 2011-05-18
• 公開（公告）號: CN102789253A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 王曉輝;戴順輝
• 申請（專利權）人: 上海華建電力設備股份有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明一種PWM控制的4-20mA電流輸出電路，涉及一種4-20mA電流輸出技術領域，特別涉及由PWM控制的4-20mA電流輸出電路技術領域。

背景技術

現有市場上的很少帶4-20mA輸出功能的儀器儀表，由于現有的4-20mA輸出的精度不高、穩定性差、電路復雜、相對的成本較高、驅動能力低，不能滿足儀器儀表的高精度的運行要求，無法提高儀器儀表的整體質量，難以有效地保障安全運行。

發明內容

本發明的目的是為了克服市場不能同時滿足對4-20mA輸出的精度、穩定性、成本、驅動能力的要求的不足，設計一種PWM控制的4-20mA電流輸出電路。其特征在于：可控PWM信號與低通濾波模塊相連，低通濾波模塊、驅動模塊與運放負反饋模塊相連，驅動模塊與保護模塊相連，電源為各模塊提供電源，所述的可控PWM信號由MCU產生，可以根據電路的離散性加以校正；其輸出電路為，R1一端連接PWM信號，另一端連接濾波電容C1，濾波電容C1的另一端接電源GND；濾波電阻R1與濾波電容C1公共端接入U1第三腳，U1的第二腳接入Q2的集電極和內部負載電阻R2的公共端，U1的6腳接入Q1的基極，U1的7腳接電源VCC，U1的4腳接電源GND，R2另一端接地；Q1的集電極與Q2的集電極都接入二極管D1的A端，Q1的發射極接入Q2的基極，Q2的發射機接入R2和U1的第2腳公共端；二極管D1的K端接入電源VCC，二極管D1的A端接二極管D2的K端，作為4-20mA的正輸出端，二極管D2的A端接電源GND，作為4-20mA的負輸出端，所述的低通濾波模塊由濾波電阻R1與濾波電容C1串聯組成，所述的運放負反饋模塊由運放U1、內部負載電阻R2組成，所述的驅動模塊由三極管Q1和三極管Q2組成，所述的保護模塊由二極管D1和二極管D2組成。

實施該技術后的明顯效果是：優化了電路，使4-20mA電流輸出精度高、穩定性高、成本低、驅動能力強，提高了儀器儀表的整體質量，有效地保障安全運行。

附圖說明

圖1為本發明的電路原理圖；

具體實施方式

以下結合附圖，對本發明作進一步描述：

見附圖1，4-20mA電流輸出電路的原理圖中已標示各元器件的型號，市場采購元器件按原理圖連接就可實現4-20mA電流輸出功能，其可控PWM信號與低通濾波模塊相連，低通濾波模塊、驅動模塊與運放負反饋模塊相連，驅動模塊與保護模塊相連，電源為各模塊提供電源，所述的低通濾波模塊由濾波電阻R1與濾波電容C1串聯組成，R1一端連接PWM信號，另一端連接濾波電容C1，濾波電容C1的另一端接電源GND；所述的運放負反饋模塊由運放U1、內部負載電阻R2組成，濾波電阻R1與濾波電容C1公共端接入U1第三腳，U1的第二腳接入Q2的集電極和內部負載電阻R2的公共端，U1的6腳接入Q1的基極，U1的7腳接電源VCC，U1的4腳接電源GND，R2另一端接地；所述的驅動模塊由三極管Q1和三極管Q2組成，Q1的集電極與Q2的集電極都接入二極管D1的A端，Q1的發射極接入Q2的基極，Q2的發射機接入R2和U1的第2腳公共端；所述的保護模塊由二極管D1和二極管D2組成，二極管D1的K端接入電源VCC，二極管D1的A端接二極管D2的K端，作為4-20mA的正輸出端，二極管D2的A端接電源GND，作為4-20mA的負輸出端；

見附圖1，根據工作原理，電路中的MCU產生的高精度PWM信號經過低通濾波模塊濾波變成直流電壓信號，直流電壓信號經過運放負反饋模塊放大，再經過驅動模塊驅動產生4-20mA信號輸出，輸出信號在內部負載電阻上產生的電壓信號反饋到運放負反饋模塊，提高信號的穩定性，保護模塊提供電源VCC與電源GND的泄放回路，保護整個電路的安全性。