[發明專利]一種帶電流監測的恒流源電路

有效

• 申請號: 201410240865.5
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104102263A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 李浩;司文杰;梁海波;梁婕;劉志華;呂章剛;許昊;黃萬偉
• 申請（專利權）人: 北京航天自動控制研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明屬于恒流源電路領域，具體地，涉及一種帶電流監測的恒流源電路。

背景技術

恒流源電路廣泛應用于通路檢測、充電電路、器件測量等領域，在《恒流源及其應用電路》(陳凱良、竺樹聲編著，浙江科學技術出版社出版，1992年)中對各種類型的恒流源電路進行了介紹，雙極型晶體管恒流源電路是其中的一種，它由晶體管、穩壓管、電阻等構成，結構簡單，應用廣泛。在名稱為“用于GPS設備的恒流源電路”(中國專利申請號：201220728351)和名稱為“測溫電路用恒流源”(中國專利申請號201210535034)中分別介紹了該類電路在GPS設備和測溫設備中的應用。然而，上述文獻中所使用的恒流源在工作時對輸出電流不能實時地進行監測，如果因器件故障導致恒流源輸出電流偏離設計值，當輸出電流比設計值偏大時仍持續對用電設備施加電流，在對電流敏感的應用場合，如器件測量、充電電路等，則會對用電設備造成損害。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有技術中的不足，提供一種帶電流監測的恒流源電路，當電流輸出異常時，可切斷恒流源的供電，避免對用電設備造成損害。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案包括：

一種帶電流監測的恒流源電路，包括：基本恒流源電路、電流檢測電路、電壓調理電路、比較電路、信號保持電路、供電控制電路、以及電源變換電路，其中：

所述電源變換電路接收外部的供電，并將外部的供電變換為所述基本恒流源電路、電流檢測電路、電壓調理電路、比較電路、信號保持電路、以及供電控制電路工作所需的電壓，并為所述比較電路提供參考電壓；

所述電流檢測電路串接在所述基本恒流源電路的輸出端與用電設備之間，其自所述電源變換電路處獲得工作所需的電壓；接收來自所述基本恒流源電路的輸出電流，對所述基本恒流源電路的輸出電流進行實時檢測，并將所述基本恒流源電路的輸出電流轉換為電壓信號提供給所述電壓調理電路；

所述電壓調理電路自所述電源變換電路處獲得工作所需的電壓；將所述電流檢測電路輸出的電壓信號調整至合適的范圍之后輸出給所述比較電路；

所述比較電路自所述電源變換電路處獲得工作所需的電壓和參考電壓；將參考電壓轉換為預設的設定電壓，并將經所述電壓調理電路調理后的電壓與該設定電壓進行比較，并根據比較結果輸出相應的控制信號給所述信號保持電路；

所述信號保持電路自所述電源變換電路處獲得工作所需的電壓；對來自所述比較電路的控制信號進行保持或鎖存處理后，將該控制信號輸出至所述供電控制電路；并且所述信號保持電路采用上電復位形式對自身的電路進行清零，從而保證自己的電路具有確定的工作狀態；

所述供電控制電路接收所述電源變換電路的供電電壓和所述信號保持電路的控制信號；根據所述信號保持電路輸出的該控制信號實現所述基本恒流源電路與所述電源變換電路輸出的供電電壓之間的連通或斷開；

所述基本恒流源電路在所述供電控制電路的供斷電控制下連通至所述電源變換電路或者斷開與所述電源變換電路的電壓連接，從而輸出電流或者不輸出電流；并且，

如果經所述電壓調理電路調理后的電壓比設定電壓小，所述比較電路則輸出接通信號，所述信號保持電路收到接通信號后保持該接通信號，并將接通信號輸出給所述供電控制電路，所述供電控制電路據以接通所述電源變換電路對所述基本恒流源電路的供電，使得所述基本恒流源電路輸出電流；如果經所述電壓調理電路調理后的電壓超過了設定電壓，所述比較電路則輸出斷電信號至所述信號保持電路，所述信號保持電路鎖存斷電信號之后，將斷電信號輸出給所述供電控制電路，所述供電控制電路據以斷開所述電源變換電路對所述基本恒流源電路的供電，使得所述基本恒流源電路不輸出電流，從而實現電流輸出異常時的斷電控制。

進一步地，所述基本恒流源電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第九電容、穩壓二極管、第一三極管、以及第二三極管，其中，第一電阻的一端與穩壓二極管的正端并聯連接在一起作為所述基本恒流源電路的供電輸入端連接至所述供電控制電路，第一電阻的另一端連接第二三極管的發射極，第二三極管的基極連接第一三極管的發射極，第二三極管的集電極作為所述基本恒流源電路的輸出端連接至所述電流檢測電路；第二電阻的一端與第三電阻的一端并聯連接至穩壓二極管的負端，第二電阻的另一端連接第一三極管的基極，第一三極管的集電極連接第九電容的一端，第九電容的另一端接地，第三電阻的另一端也接地。