[實用新型]一種大功率高效高精度寬范圍直流恒流源

有效

• 申請號: 201420240447.1
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN203851034U
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 劉寶磊
• 申請（專利權）人: 濟南芯馳能源科技有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M3/156
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 鄭自群

技術領域

本實用新型涉及開關電源保護領域，特別是指一種大功率高效高精度寬范圍直流恒流源。

背景技術

直流恒流源是能夠向負載提供恒定電流的電源，恒流源的實現方法可分為采用線性串聯調整的線性恒流源和采用開關電源的開關型恒流源。線性恒流源優點是紋波小，穩定度高，不產生高頻干擾；由于采用體積大而重的變壓器，大電容和大電感導致效率低，電壓調整范圍小，發熱量大且笨重；開關型恒流源優點是效率高，體積小，輕便，穩流范圍寬；缺點是會產生高頻干擾，紋波相對較大。

現有的這兩種技術無法實現大功率、高效、高精度指標同時實現的直流恒流源。

實用新型內容

本實用新型提出一種大功率高效高精度寬范圍直流恒流源，解決了現有技術中的的問題。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種大功率高效高精度寬范圍直流恒流源，包括：開關型直流電壓源、線性恒流源和線性調整管壓降控制電路，開關型直流電壓源和線性恒流源串行連接，電流通過開關式恒流源輸入，通過線性恒流源輸出到負載，線性恒流源的輸出端經線性調整管壓降控制電路反饋至開關型直流電壓源。

優選的，開關型直流電壓源包括三相工頻交流電、整流橋、濾波單元、DC-AC逆變器和變壓器TF1，三相工頻交流電的三個相線端通過開關依次與整流橋、濾波單元和DC-AC逆變器連接。

優選的，DC-AC逆變器包括IGBT模塊VT1、VT2、VT3和VT4，變壓器TF1的一個原邊與隔直電容Cb、飽和電感Lr串聯后連接VT1的發射極E，變壓器TFl的另一原邊與VT4的集電極連接，變壓器TF1的副邊分別連接二極管D1、二極管D2的陽極，二極管D1和二極管D2的陰極通過連接器J1連接管壓降信號，電感器L1的一端連接變壓器TF1的中心抽頭，電感器L1的另一端A端連接電路測量與顯示電路。

優選的，線性恒流源包括線性調節管和線性恒流控制電路，線性調節管包括三極管Q2、Q3和Q4，三極管Q1的發射極分別與三極管Q2、Q3和Q4的基極連接，三極管Q1的基極與第一PID恒流控制電路連接，第一PID恒流控制電路與電流采樣電路連接，電流采樣電路的輸出端分別與三極管Q2、Q3和Q4的發射極連接并輸出至電流測量與顯示電路，三極管Q2、Q3和Q4的集電極通過連接器J1連接管壓降信號。

優選的，線性調整管壓降控制電路包括與連接器J1連接的電壓霍爾傳感器IC1，電壓霍爾傳感器與運算放大器的正向輸入端連接，運算放大器的輸出端通過電阻R16與第二PID恒壓控制電路連接，第二PID恒壓控制電路依次與PWM生成電路和反饋電路連接，反饋電路用于控制開關型直流電壓源。

本實用新型的恒流精度由線性調整管的調節精度決定，恒流精度高，達到線性恒流源的精度水平；通過改變所串聯的開關調整管的占空比，實現對線性調整管管壓降的控制，并控制在較小值，解決了線性恒流源功率小效率低的缺點，功率效率接近開關式恒流源，又實現高精度低紋波。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型的電路原理圖；

圖2為圖1所示開關型直流電壓源的電路原理圖；

圖3為圖1所示線性恒流源的電路原理圖；

圖4為圖1所示線性調整管壓降控制電路的電路原理圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1，本實用新型的一種大功率高效高精度寬范圍直流恒流源，包括：串行連接的開關型直流電壓源與線性恒流源，電流從開關型直流電壓源輸入，從線性恒流源輸出到負載，其中線性恒流源的輸出端經線性調整管壓降控制電路反饋至開關型直流電壓源，恒流精度由線性調整管的調節精度決定，恒流精度高，達到線性恒流源的精度水平；通過改變所串聯的開關調整管的占空比，實現對線性調整管管壓降的控制，并控制在較小值，解決了線性恒流源功率小效率低的缺點，功率效率接近開關式恒流源，又實現高精度低紋波。