[實用新型]基于反饋控制實現正負電壓電流連續產生的電路結構

有效

• 申請號: 201220107667.8
• 申請日: 2012-03-21
• 公開（公告）號: CN202758263U
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 陳兵
• 申請（專利權）人: 上海拜安傳感技術有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

技術領域

本實用新型涉及電路結構技術領域，特別涉及基于反饋控制的電路結構技術領域，具體是指一種基于反饋控制實現正負電壓電流連續產生的電路結構。

背景技術

在現有技術的高速通信系統中，為了保證數字信號傳輸的可靠性，通常采用各種差分輸出電路，而后在接收端再將收到的成對差分信號進行運算處理，從而完成整個信號的接收解碼；這種差分傳輸的好處是其徹底消除了信號傳輸途中的共模噪聲，由此降低系統傳輸的誤碼率。

但在數字電路應用的場合中，這種差分輸出的電路通常在大部分時間只工作在飽和態和截止態兩個狀態。在這兩個狀態下，輸出信號兩端的電壓差要么為正，要么為負，而中間線性變化的時間極短。同時這種差分輸出信號的驅動能力一般只在10mA級，因此很難將其應用于大電流驅動領域。

而在某些特殊領域，比如半導體加熱制冷應用領域，這些加熱制冷器件通常需要正負向的電流來進行加熱或者制冷，其電流的方向決定加熱或者是制冷，電流的大小決定加熱或者制冷的功率。在這種應用場合下，這些器件需要具有連續可調的差分輸出信號，通過對加熱制冷信號的控制，使得被加熱或者制冷設備的溫度恒定在一個特定的水平上，如果該設備的實際溫度偏離了設定溫度，本控制電路就可以自動調整輸出電路的電壓大小或方向，使加熱制冷器持續工作并使被控設備達到溫度平衡。

使用傳統的差分電路，一方面驅動能力極低，無法滿足大功率加熱制冷的需求；另一方面，輸出信號的數字化使得輸出電壓要么為正向最大電壓，要么為負向最大電壓，很難使加熱制冷設備(TEC)穩定在一個特定狀態下，因此傳統的差分電路難以應用于該領域。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種能夠基于被控設備的反饋值和設定值進行差分控制，并實現輸出電壓信號從+V到-V無級調節，且當反饋值和設定值達到平衡時，其輸出電壓值可穩定在一個任意電壓值上，并且大幅提高輸出能力，有效保證被控設備穩定性，結構簡單，成本低廉，應用范圍廣泛的基于反饋控制實現正負電壓電流連續產生的電路結構。

為了實現上述的目的，本實用新型基于反饋控制實現正負電壓電流連續產生的電路結構的具有如下構成：

該電路結構包括恒壓產生電路、積分比較電路和反向控制電路，所述的恒壓產生電路的恒壓輸出端分別連接所述的積分比較電路輸入端和反向控制電路輸入端，所述的積分比較電路的輸入端還連接由該電路結構驅動的外部電路的反饋值，所述的積分比較電路的輸出端也連接所述的反向控制電路的輸入端，所述的反向控制電路的輸出端為電流輸出負極，所述的積分比較電路的輸出端為電流輸出正極，所述的電流輸出正極和負極均連接所述的由該電路結構驅動的外部電路。

該基于反饋控制實現正負電壓電流連續產生的電路結構中，所述的積分比較電路包括第一運算放大器、第一電阻及第一電容，所述的恒壓產生電路的恒壓輸出端連接于所述的第一運算放大器的反相輸入端，所述的反饋值連接于所述的第一運算放大器的同相輸入端，所述的第一電阻與第一電容串聯并跨接于所述的第一運算放大器的反相輸入端和輸出端之間，所述的第一運算放大器的輸出端為所述的電流輸出正極，并分別連接所述的反向控制電路的輸入端和所述的由該電路結構驅動的外部電路。

該基于反饋控制實現正負電壓電流連續產生的電路結構中，所述的反向控制電路包括第二運算放大器和第二電阻，所述的恒壓產生電路的恒壓輸出端連接于所述的第二運算放大器的同相輸入端，所述的積分比較電路的輸出端連接于所述的第二運算放大器的反相輸入端，所述的第二電阻跨接于所述的第二運算放大器的反相輸入端和輸出端之間，所述的第二運算放大器的輸出端為所述的電流輸出負極，并連接所述的由該電路結構驅動的外部電路。

該基于反饋控制實現正負電壓電流連續產生的電路結構中，所述的電路結構還包括緩沖驅動電路，所述的緩沖驅動電路的輸入端分別連接所述的反向控制電路的輸出端與所述的積分比較電路的輸出端，所述的緩沖驅動電路的輸出端連接所述的由該電路結構驅動的外部電路。

該基于反饋控制實現正負電壓電流連續產生的電路結構中，所述的緩沖驅動電路包括第一達林頓管和第二達林頓管，所述的第一達林頓管的輸入端連接所述的積分比較電路的輸出端，所述的第二達林頓管的輸入端連接所述的反向控制電路的輸出端，所述的第一達林頓管的輸出端為所述的電流輸出正極，所述的第二達林頓管的輸出端為所述的電流輸出負極，所述的第一達林頓管的輸出端和第二達林頓管的輸出端均連接所述的由該電路結構驅動的外部電路。