专利名称：恒流源的制作方法
技术领域：
本申请涉及开关电源技术领域，特别是涉及恒流源。
背景技术：
应用于通信设备中的开关电源，一般要求电流基本恒定，电压动态范围大，纹波小，因此也称为恒流源，现有的恒流源电路结构复杂，且没有监控和告警功能。
实用新型内容为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种恒流源，以实现结构简单、成本低， 且具有电流监控能力的恒流源，技术方案如下一种恒流源，主要包括拨码开关、微控制器、数模转换器、放大模块、并转串模块、 电流检测模块、控制开关，以及电源检测模块，其中所述拨码开关通过所述并转串模块与所述微控制器的数字调节信号输入端相连， 所述微控制器的电压信号输出端通过所述数模转换器与所述放大模块的输入端相连，所述放大模块的输出端与所述电流检测单元的输入端相连；所述电流检测单元的电流检测信号输出端与所述微控制器的电流检测信号输入端相连，该电流检测单元的电流信号输出端通过所述控制开关与负载相连；所述微控制器的控制信号输出端与所述控制开关相连，用于控制该控制开关的导通或关断的状态；所述电源检测单元的输入端与所述放大模块的供电电源相连，该电源检测单元的输出端连接至所述微控制器的电压检测信号输入端，用于检测该数字调节恒流源的内部供电电源的工作状态。优选的，所述放大模块包括运算放大器及PNP型三极管，其中所述运算放大器的反相输入端与所述数模转换器的输出端相连，同相输入端通过第一电阻接地，且该同相输入端通过第二电阻与所述PNP型三极管的集电极相连，所述运算放大器的输出端通过限流电阻与所述PNP型三极管的基极相连；所述PNP型三极管的发射极连接所述供电电源，且该发射极通过第三电阻连接至所述运算放大器的输出端，该PNP型三极管的集电极通过第一滤波电容接地，且该集电极通过滤波网络连接至所述电流检测模块的输入端。优选的，所述滤波网络包括滤波电感、第二滤波电容及第三滤波电容，其中所述滤波电感的一端与所述PNP型三极管的集电极相连，另一端与所述电流检测模块的输入端相连；所述第二滤波电容与所述第三滤波电容并联连接在所述滤波电感连接电流检测模块的一端与地之间。优选的，所述的恒流源，还包括串入并出模块、电流报警模块和电源报警模块，所述电流报警模块通过所述串入并出模块与所述微控制器相连，所述电源报警模块连接所述微控制器。优选的，所述电流报警模块包括与所述串入并出模块连接的过流指示灯和欠流指示灯。优选的，所述电源报警模块包括电源异常指示灯。优选的，所述的恒流源，还包括连接在所述数模转换器的输出端与地之间的第四滤波电容。优选的，所述的恒流源，还包括并联在所述PNP型三极管的发射极与地之间的第五滤波电容和第六滤波电容。优选的，所述微控制器为单片机。一种多路带载的恒流源，包括多个并联连接的权利要求1-9任一项所述的恒流源。由以上本申请实施例提供的技术方案可见，包括拨码开关、微控制器、放大单元， 电流检测模块，通过拨码开关来调整该恒流源的输出电压，通过调整放大单元的放大倍数改变输出电压的增益调节目的，而且，通过电流检测模块的检测结果控制所述控制开关的导通或关断的状态，当电流检测模块检测到该恒流源输出的电流超过预设电流时，将检测结果反馈给所述微控制器，微控制器输出使所述控制开关断开的控制信号，停止为负载供电；当电流检测模块检测到该恒流源输出的电流低于所述预设电流时，将检测结果反馈该所述微控制器，微控制器输出使所述控制开关断开的控制信号，停止为负载供电，保证负载的供电安全。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例一种恒流源的电路原理图；图2为本申请实施例另一种恒流源的电路原理图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。请参见图1，示出了本申请实施例一种恒流源的电路原理示意图，该恒流源主要包括拨码开关100、微控制器200、数模转换器300、放大模块400、电流检测模块500、电源检测模块600，其中所述拨码开关100通过并转串转换模块110与微控制器200的数字调节信号输入端相连，所述微控制器200的电压信号输出端与所述数模转换器300的输入端相连，数模转换器300的输出端与所述放大模块400的输入端相连，该放大模块400的输出端与所述电流检测模块500的输入端相连，该电流检测模块500的检测信号输出端连接至所述微控制器200的电流检测信号输入端，该电流检测模块500的电流输出端通过控制开关800与负载相连。所述微控制器200的控制信号输出端与所述控制开关800的控制端相连。具体的，所述并转串转换模块110用于将拨码开关100输出的并行数据转换串行数据提供给微控制器200，所述微控制器200可以通过单片机实现。所述电源检测模块600的输入端与所述放大模块400的输出端相连，该电源检测模块600的输出端与微控制器200的电压检测信号输入端相连，用于检测该恒流源内部的供电电源的工作状态。下面将详细说明该恒流源的工作过程用户调整拨码开关100的状态，微控制器200检测到拨码开关100的状态后，输出相应的电平值，经过数模转换器300将所述微控制器200输出的数字信号转换为模拟信号， 并输送至放大模块400进行放大后，输送给电流检测模块500进行电流检测，当电流检测模块500检测到的电流信号高于预先设定的电流门限值，输出过流检测信号至微控制器200， 微控制器200输出控制信号使控制开关800断开，停止为负载供电；当电流检测模块500检测到的电流信号低于预先设定的电流门限值，输出欠流检测信号至微控制器200，微控制器 200输出控制信号使控制开关800断开，停止为负载供电，从而保证负载安全运行。本申请实施例提供的恒流源，通过拨码开关100、微控制器200、放大单元400，电流检测模块500，通过拨码开关100来调整该恒流源的输出电压，通过调整放大单元400的放大倍数改变输出电压的增益调节目的，而且，通过电流检测模块500的检测结果控制所述控制开关800的导通或关断的状态，当电流检测模块500检测到该恒流源输出的电流超过预设电流时，将检测结果反馈给所述微控制器200，微控制器200输出使所述控制开关 800断开的控制信号，停止为负载供电；当电流检测模块500检测到该恒流源输出的电流低于所述预设电流时，将检测结果反馈该所述微控制器200，微控制器200输出使所述控制开关800断开的控制信号，此时，停止为负载供电，保证负载的供电安全。请参见图2，示出了另一种恒流源的电路原理示意图，与图1所示的恒流源相比， 图2所示的恒流源的电路结构更具体。所述放大模块400主要包括运算放大器IC1、PNP型三极管Q，其中运算放大器ICl的反相输入端与所述数模转换器300的输出端相连，同相输入端通过第一电阻Rl接地，同时该同相输入端通过第二电阻R2连接至所述PNP型三极管Q的集电极上，该运算放大器ICl的输出端通过限流电阻R4连接至所述PNP型三极管Q的基极。其中，所述运算放大器ICl的反相输入端也可以通过电阻R5连接至所述数模转换器300的输出端，此处的电阻R5起限流作用。PNP型三极管Q的集电极通过第一滤波电容Cl接地，且该集电极通过滤波网络连接至所述电流检测模块500的输入端，PNP型三极管Q的发射极连接直流电源Vcc，且该发射极通过第三电阻R3连接至所述运算放大器的输出端。具体的，所述直流电源采用+13V直流电源供电，所述第一电阻Rl和第二电阻R2 决定了该运算放大器ICl的放大倍数，本实施中，第一电阻Rl和第二电阻R2的阻值之间的关系R2 = 2R1，此时，运算放大器ICl的放大倍数为3倍。限流电阻R4和第三电阻R3构成了 PNP型三极管Q的基极偏置网络。所述电流检测模块500的电流信号输出端通过控制开关800向负载供电，所述控制开关800的控制端与所述微控制器200的控制信号输出端相连，所述电流检测模块500 检测得到的电流检测信号提供给所述微控制器200，所述电源检测模块600检测得到的电压检测信号提供给所述微控制器200，该恒流源的工作过程如下为了使该恒流源的输出电压在7. 5V-12V之间变化，由于放大倍数为3倍，则微控制器输出的电平范围为2. 5V-4V。当微控制器200输出的电平为2. 5V时，所述运算放大器ICl的反相输入端电压信号为2. 5V，此时，运算放大器ICl的同相输入端的电压信号为0V，则运算放大器ICl输出端得到-7. 5V电压信号，再经过PNP型三极管Q进行反相后得到7. 5V电压信号；运算放大器 ICl输出的电流信号作为PNP型三极管Q的基极电流，在PNP型三极管Q的集电极得到放大后的电流信号，放大后的电流信号经过电流检测模块500提供给负载；调整PNP型三极管Q 的电流放大倍数可以得到不同的电流值的恒流源。当微控制器200输出的电平为4V时，运算放大器ICl的反相输入端的电压信号为 4V，由于运算放大器ICl的同相输入端的电压不能突变，维持上一个状态2. 5V的电压信号， 则运算放大器ICl的输出端为-12V电压信号，经过PNP型三极管Q反相后得到+12V电压， PNP型三极管Q将电流放大后，经过电流检测模块500为负载供电。当微控制器200输出的电平为3V时，运算放大器ICl的反相输入端的电压信号为 3V,由于运算放大器ICl的同相输入端的电压不能突变，维持上一个状态4V的电压信号，运算放大器ICl的输出端输出-9V电压信号，经过PNP型三极管Q反相后，得到-9V电压信号， 从而使第一电阻Rl上的电压下降，当第一电阻Rl上的电压低于3V时，运算放大器ICl的输出端输出负电压，PNP型三极管输出正电压信号，最终达到稳定的工作状态。本实施例中的放大模块采用运算放大器对微控制器输出的电压信号进行放大，采用三极管对微控制器输出的电流信号进行放大，从而在放大模块的输出端能够得到电流恒定的电流信号。优选的，参见图2，所述放大模块400的PNP型三极管Q的集电极端连接的滤波网络具体为滤波电感L、第二滤波电容C2及第三滤波电容C3，其中所述滤波电感L的一端与所述PNP型三极管的集电极相连，另一端与所述电流检测模块500的输入端相连；所述第二滤波电容C2和所述第三滤波电容C3并联连接构成并联支路，该并联支路的一端与所述滤波电感L上连接电流检测模块500的一端相连，该并联支路的另一端接地。优选的，参见图2，上述所有实施例提供的恒流源，还包括与所述微控制器200相连的电流报警模块701及电源报警模块702，其中电流报警模块701的输入端通过串入并出模块703与微控制器200的电流报警信号输出端相连，具体为，过流指示灯和欠流指示灯；当电流检测模块500检测到该恒流源输出的电流低于预设电流门限值时，欠流指示灯在微控制器200输出的电流报警信号的驱动下点亮，向用户提示恒流源输出欠流；当电流检测模块500检测到该恒流源输出的电流高于预设电流门限值时，过流指示灯在微控制器200输出的电流报警信号的驱动下点亮，向用户提示恒流源输出过流。电源报警模块702的输入端与微控制器200的电源报警信号输出端相连，具体为， 电源异常指示灯。具体的，当电源报警模块702检测到恒流源内的供电电源的电压异常时，微控制器200输出的电源报警信号使电源异常指示灯点亮，用于提示恒流源内的电源异常。优选的，参见图2，上述的恒流源实施例连接在所述数模转换器300输出端和地之间的第四滤波电容C4，用于滤除杂波，防止电压抖动对后级电路产生影响。而且，所述PNP型三极管Q的发射极和地之间并联连接有第五滤波电容C5和第六滤波电容C6，用于滤除供电电源的电压纹波。本说明书还提供一种多路带载恒流源，采用上述实施例提供的多个恒流源并联连接，即可得到多路带载的恒流源，为多路负载进行供电，该多路带载恒流源的结构简单。以上所述仅是本申请的具体实施方式
，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
权利要求1.一种恒流源，其特征在于，主要包括拨码开关、微控制器、数模转换器、放大模块、 并转串模块、电流检测模块、控制开关，以及电源检测模块，其中所述拨码开关通过所述并转串模块与所述微控制器的数字调节信号输入端相连，所述微控制器的电压信号输出端通过所述数模转换器与所述放大模块的输入端相连，所述放大模块的输出端与所述电流检测单元的输入端相连；所述电流检测单元的电流检测信号输出端与所述微控制器的电流检测信号输入端相连，该电流检测单元的电流信号输出端通过所述控制开关与负载相连；所述微控制器的控制信号输出端与所述控制开关相连，用于控制该控制开关的导通或关断的状态；所述电源检测单元的输入端与所述放大模块的供电电源相连，该电源检测单元的输出端连接至所述微控制器的电压检测信号输入端，用于检测该数字调节恒流源的内部供电电源的工作状态。
2.根据权利要求1所述的恒流源，其特征在于，所述放大模块包括运算放大器及PNP 型三极管，其中所述运算放大器的反相输入端与所述数模转换器的输出端相连，同相输入端通过第一电阻接地，且该同相输入端通过第二电阻与所述PNP型三极管的集电极相连，所述运算放大器的输出端通过限流电阻与所述PNP型三极管的基极相连；所述PNP型三极管的发射极连接所述供电电源，且该发射极通过第三电阻连接至所述运算放大器的输出端，该PNP型三极管的集电极通过第一滤波电容接地，且该集电极通过滤波网络连接至所述电流检测模块的输入端。
3.根据权利要求2所述的恒流源，其特征在于，所述滤波网络包括滤波电感、第二滤波电容及第三滤波电容，其中所述滤波电感的一端与所述PNP型三极管的集电极相连，另一端与所述电流检测模块的输入端相连；所述第二滤波电容与所述第三滤波电容并联连接在所述滤波电感连接电流检测模块的一端与地之间。
4.根据权利要求1-3任一项所述的恒流源，其特征在于，还包括串入并出模块、电流报警模块和电源报警模块，所述电流报警模块通过所述串入并出模块与所述微控制器相连，所述电源报警模块连接所述微控制器。
5.根据权利要求4所述的恒流源，其特征在于，所述电流报警模块包括与所述串入并出模块连接的过流指示灯和欠流指示灯。
6.根据权利要求4所述的恒流源，其特征在于，所述电源报警模块包括电源异常指示灯。
7.根据权利要求4所述的恒流源，其特征在于，还包括连接在所述数模转换器的输出端与地之间的第四滤波电容。
8.根据权利要求7所述的恒流源，其特征在于，还包括并联在所述PNP型三极管的发射极与地之间的第五滤波电容和第六滤波电容。
9.根据权利要求1所述的恒流源，其特征在于，所述微控制器为单片机。
10.一种多路带载的恒流源，其特征在于，包括多个并联连接的权利要求1-9任一项所述的恒流源。
专利摘要本申请公开了一种恒流源包括拨码开关、微控制器、数模转换器、放大模块、并转串模块、电流检测模块、控制开关，以及电源检测模块，通过拨码开关来调整该恒流源的输出电压，通过调整放大单元的放大倍数改变输出电压的增益调节目的，而且，通过电流检测模块的检测结果控制所述控制开关的导通或关断的状态，当电流检测模块检测到该恒流源输出的电流超过预设电流时，将检测结果反馈给所述微控制器，微控制器输出使所述控制开关断开的控制信号，停止为负载供电；当电流检测模块检测到该恒流源输出的电流低于所述预设电流时，将检测结果反馈该所述微控制器，微控制器输出使所述控制开关断开的控制信号，停止为负载供电，保证负载的供电安全。
文档编号G05F1/56GK202177842SQ20112020269
公开日2012年3月28日 申请日期2011年6月15日 优先权日2011年6月15日
发明者张三祥, 徐佳, 徐海栋, 邢连峰 申请人:网拓(上海)通信技术有限公司