[發(fā)明專利]一種具有輸出隔離特性的高精度可控恒流源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611065214.2
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106681421B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設計）人: 劉永;李浩;梁海波;許昊;趙茜
• 申請（專利權）人: 北京航天自動控制研究所
• 主分類號: G05F1/618
• 分類號: G05F1/618
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理事務所(普通合伙)11466
• 代理人: 張璐,黃啟行

1.一種具有輸出隔離特性的高精度可控恒流源，其特征在于，包括：用于進行恒流源基準電壓采集和設定的恒流源電壓設定電路(1)、用于進行開關控制和通路隔離的隔離電路(2)、用于進行電流設定的恒流源電流設定電路(3)、恒流源電流鎖定電路(4)；

其中所述恒流源電壓設定電路(1)用于為整個恒流源設定基準電壓以控制恒流源的恒流輸出大小；該設定電壓經過隔離電路(2)作用于恒流源電流設定電路(3)產生恒定電流，恒定電流流經恒流源電流鎖定電路(4)后流經負載實現恒流輸出；

所述恒流源電壓設定電路(1)包括運算放大器U₁₀₁、保護電阻R₁₀₁，其中所述運算放大器U₁₀₁的正相輸入端連接基準電壓源輸出V_ref，負相輸入端連接隔離電路的運算放大器U₂₀₁的正相輸入端，且運算放大器U₁₀₁的輸出端通過保護電阻R₁₀₁連接隔離電路(2)的場效應管D₂₀₁；

所述隔離電路(2)包括運算放大器U₂₀₁、場效應管D₂₀₁、電阻R₂₀₁、電阻R₂₀₂；場效應管D₂₀₁與電阻R₂₀₁和電阻R₂₀₂組成開關電路，運算放大器U₂₀₁組成電壓跟隨器形式，其分別連接恒流源電壓設定電路(1)和恒流源電流設定電路(3)以實現恒流源電壓設定電路(1)和恒流源電流設定電路(3)之間的隔離；

所述恒流源電流設定電路(3)包括采樣電阻R₃₀₁；其中采樣電阻R₃₀₁通過電阻R₂₀₂連接場效應管D₂₀₁，并連接運算放大器U₁₀₁的負相輸入端以將電流輸出采樣為電壓信號反饋到運算放大器U₁₀₁形成電壓負反饋；

所述恒流源電流鎖定電路(4)包括三極管T₄₀₁、三極管T₄₀₂、電容C₁；其中三極管T₄₀₁的發(fā)射極連接三極管T₄₀₂的基極相連以組成達林頓管的形式，三極管T₄₀₁的基極連接場效應管D₂₀₁的輸出端，集電極連接負載R_L的一端，且發(fā)射極連接恒流源電流設定電路(3)的采樣電阻R₃₀₁；其中電容C₁連接所述三極管T₄₀₁的發(fā)射極和采樣電阻R₃₀₁以提供用于消除電路產生的過沖的交流通路。

2.根據權利要求1所述的具有輸出隔離特性的高精度可控恒流源，其特征在于，還包括用于對負載R_L和所述恒流源電流鎖定電路(4)進行保護的恒流源過壓保護電路(5)；所述過壓保護電路(5)包括穩(wěn)壓管V₅₀₁、電阻R₅₀₁、電阻R₅₀₂；其中所述穩(wěn)壓管V₅₀₁串聯電阻R₅₀₁、電阻R₅₀₂，并與負載R_L并聯后連接恒流源電流鎖定電路(4)的三極管T₄₀₁的集電極，以在發(fā)生恒流源輸出過壓時，恒流可以通過穩(wěn)壓管V₅₀₁、電阻R₅₀₁、電阻R₅₀₂回流到恒流源負端。

3.根據權利要求1所述的具有輸出隔離特性的高精度可控恒流源，其特征在于，還包括防倒灌電路(6)；所述防倒灌電路(6)包括二極管V₆₀₁和包括V₆₀₂；所述二極管V₆₀₁和包括V₆₀₂串聯在負載R_L的兩端以限制恒流源的電流I₀的方向。

4.根據權利要求1所述的具有輸出隔離特性的高精度可控恒流源，其特征在于，還包括過壓狀態(tài)指示接口電路(7)；所述過壓狀態(tài)指示接口電路(7)包括光耦O₇₀₁、電阻R₇₀₁、電阻R₇₀₂、電阻R₇₀₃、施密特觸發(fā)器U₇₀₁；其中光耦O₇₀₁通過電阻R₇₀₂和電阻R₇₀₃連接負載R_L的兩端以采樣輸出端電壓，并通過施密特觸發(fā)器U₇₀₁輸出矩形脈沖。