[發明專利]一種二端串聯型自供電數控大功率直流可調穩流裝置

有效

• 申請號: 201210411587.6
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN102880214A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 閔子建;袁慧梅
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: G05F1/46
• 分類號: G05F1/46
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種二端串聯型自供電數控大功率直流可調穩流裝置，其特征在于：它包含4個應用電路模塊：功率放大和穩流反饋電路(1)，精密穩壓電源模塊(2)，數控穩流調節模塊(3)和穩流控制和放大驅動模塊(4)，它們彼此互相連接；

1）工作時該穩流裝置串聯接入負載回路中，二極管D1正端D+與裝置端口V+相連，負端D-與功率放大和穩流反饋電路(1)的Td端相連；壓敏電阻VR并聯在裝置端口V+、V-兩端，V+與供電電源“+”端相連，V-端與負載相連，負載的另一端與供電電源“-”端相連；

2）功率放大和穩流反饋電路(1)的Td端與保護二極管D-端相連，輸入端Tin與穩流控制和放大驅動模塊(4)的輸出端Ao相連，Rf+端與穩流控制和放大驅動模塊(4)的In-端相連，Rf-端與該穩流裝置V-端相連；

3）精密穩壓電源模塊(2)中的輸入Win端與保護二極管負端D-相連，公共端W-與該穩流裝置的V-輸入端相連，輸出Wo1端與穩流控制和放大驅動模塊(4)的A+端相連，輸出Wo2端與數控穩流調節模塊(3)的P+端相連；

4）數控穩流調節模塊(3)的P+端與精密穩壓電源模塊(2)的Wo2端相連，P-端與穩流控制和放大驅動模塊(4)的A-端相連，Pw端與穩流控制和放大驅動模塊(4)的IN+端相連；

5）穩流控制和放大驅動模塊(4)的正輸入端IN+與數控穩流調節模塊(3)中的Pw端相連，負輸入端IN-與功率放大和穩流反饋電路(1)的Rf+相連；Ao端接電路(1)的輸入Tin端，A+端接精密穩壓電源模塊(2)的Wo1端，A-端與該穩流裝置V-端相連；

應用時v+與供電電源“+”端相連，V-與負載相連，負載的另一端與供電電源的“-”端相連，該穩流裝置本身不需要單獨供電；

所述功率放大和穩流反饋電路(1)：以VMOS管T為主要器件，由T、采樣電阻Rf、保護電阻R9、R10組成，R9的一端作為該電路(1)的輸入端Tin，另一端與R10、T的柵極G相連，T的漏極D作為該電路(1)的電源正端Td，T的源極S與電阻Rf、R10相連作為該電路(1)的反饋端Rf+，電阻Rf的另一端作為該電路(1)的電源負端Rf-；該該功率放大和穩流反饋電路(1)共有4個端口：Tin，Rf+，Td和Rf-；

所述精密穩壓電源模塊(2)：是由限流電阻R1，精密穩壓集成電路D2、D3即TL431及外接電阻R2、R3、R4、R5，濾波電容C1、C2、C3組成，D2、D3為串聯結構，提供5V和10.5V的穩壓電壓；電阻R1的一端作為該模塊(2)的輸入端Win；D2的陰極與R1的另一端、分壓電阻R2及電容C1、C3正極相連，并作為該模塊(2)的10.5V輸出端Wo1；D2的調整端與R2的另一端及R3相連；D2的陽極與R3、C1的另一端及D3的陰極、R4、C2相連，并作為該模塊(2)的5V輸出端Wo2；D3的調整端與R4的另一端及R5相連；D3的陽極與R5、C2的另一端及C3的負極相連，并作為該模塊(2)的公共端W-；該精密穩壓電源模塊(2)共有4個端口：輸入端Win，輸出端Wo1、Wo2，公共端W-；

所述數控穩流調節模塊(3)：由數字電位器U2X9C103和電阻R11、R12，輕觸開關S1、S2組成，數字電位器U2X9C103的8腳Vcc接R11和精密穩壓電源模塊(2)的Wo2(5V)端，R11的另一端接3腳VH；6腳VL接R12，R12的另一端接4腳Vss；7腳/CS接4腳Vss，2腳U/D和1腳/INC分別接輕觸鍵S2和S1，并引出作為微機控制端口UD和INC；輕觸鍵S1和S2的另一端接4腳Vss，4腳Vss引出線作為該模塊(3)的P-端；8腳Vcc引出線作為P+端；5腳Vw引出線作為Pw端；該數控穩流調節模塊(3)有五個端口：P+、P-和Pw和微機控制端口INC和UD；

所述穩流控制和放大驅動模塊(4)：由低功耗單電源運放U1即LM358，正端輸入電阻R6、負端輸入電阻R7和負反饋電阻R8組成標準直流放大器，實現對穩流控制信號的比較和放大；該U1的正輸入端引腳3與正端輸入電阻R6相連，該R6的另一端作為該模塊(4)的輸入端IN+；該U1的負輸入端引腳2與負端輸入電阻R7、負反饋電阻R8相連，該R7的另一端作為該模塊(4)的輸入端IN-；該U1輸出端引腳1與該R8的另一端相連，作為該模塊(4)的輸出端Ao；該U1的引腳8是該模塊(4)的電源正端A+，該U1的引腳4是該模塊(4)的公共端A-，該穩流控制和放大驅動模塊(4)共有5個端口：IN+，IN-，Ao，A+和A-。