一种程控多源合流式功率大电流恒流源系统的制作方法

本实用新型涉及一种恒流源系统，尤其涉及一种程控多源合流式功率大电流恒流源系统。

背景技术：

程控电流源是自动测试、计量校准不可或缺的仪器，在工矿企业和科研国防的计量仪表、自动检定设备中广泛应用。在电机驱动，伺服系统驱动等需要大电流和超大电流的设备中，广泛采用功率场效应管和复合功率晶体管等元件实现电压-电流变换实现电流输出。这类电流源一般可实现几十安培量级的电流输出，但是要需要更高量级的电流往往由于单片功率晶体管元件电参数的限制、目前功率元件制造工艺的水平、高性能元器件的卖方国家的出口管制还有费效比等因素无法实现。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种程控多源合流式功率大电流恒流源系统，具有冗余度高、扩展方便、便于产生大电流的显著特点。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种程控多源合流式功率大电流恒流源系统，包括MCU控制器、D/A变换器、多路V/I变换器和并流器，所述MCU控制器连接所述D/A变换器，所述MCU控制器发出的数字信号经所述D/A变换器转换后输出相应的模拟电压信号至多路V/I变换器；所述V/I变换器将所述模拟电压信号转化为电流信号后送入所述并流器；所述并流器将接收到多路电流信号合并为一路电流后输入至负载。

基于上述，所述V/I变换器包括运算放大器、功率场效应管、检流电阻、负载RL和电源电压Vcc，所述运算放大器的同相输入端连接所述D/A变换器的输出端，所述运算放大器的反相输入端分别连接所述检流电阻的一端和所述功率场效应管的源极，所述检流电阻的另一端接地；所述运算放大器的输出端连接所述功率场效应管的栅极，电源电压Vcc通过检流电阻连接所述功率场效应管的漏极。

基于上述，多路所述V/I变换器的功率场效应管的漏极连接起来组成并流器。

基于上述，所述MCU控制器为ATtiny13芯片，所述D/A变换器为TLV5606芯片，所述运算放大器为LM324，所述功率场效应管为IRFR024N，所述检流电阻的阻值为0.1毫姆，所述电源电压Vcc为32V。

基于上述，所述ATtiny13芯片的PB2引脚连接所述TLV5606芯片的FS引脚，所述ATtiny13芯片的PB1引脚连接所述TLV5606芯片的DIN引脚，所述ATtiny13芯片的PB0引脚连接所述TLV5606芯片的SCLK引脚,所述ATtiny13芯片的Vcc引脚接5V电压，所述ATtiny13芯片的电源地引脚接GND；所述TLV5606芯片的REFIN引脚接1V电压，所述TLV5606芯片的VDD引脚接5V电压，所述TLV5606芯片的AGND引脚和所述TLV5606芯片的CS引脚接GND，所述TLV5606芯片的OUT引脚输出电压信号给所述LM324同相输入端。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型通过MCU控制器、D/A变换器、多路V/I变换器和并流器构建了一种程控多源合流式功率大电流恒流源系统，通过多个小电流合流为一个大的电流，具有冗余度高、扩展方便、热安全性高、元件要求低的显著特点。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。

图2是本实用新型的电路示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

如图1所示，一种程控多源合流式功率大电流恒流源系统，包括MCU控制器、D/A变换器、多路V/I变换器和并流器，所述MCU控制器连接所述D/A变换器，所述MCU控制器发出的数字信号经所述D/A变换器转换后输出相应的模拟电压信号至多路V/I变换器；所述V/I变换器将所述模拟电压信号转化为电流信号后送入所述并流器；所述并流器将接收到多路电流信号合并为一路电流后输入至负载。

如图2所示，所述MCU控制器为ATtiny13芯片，所述D/A变换器为TLV5606芯片。

具体的，所述ATtiny13芯片的PB2引脚连接所述TLV5606芯片的FS引脚，用于将帧信号写入所述TLV5606芯片中；所述ATtiny13芯片的PB1引脚连接所述TLV5606芯片的DIN引脚，用于将数字控制数据写入TLV5606芯片中，所述ATtiny13芯片的PB0引脚连接所述TLV5606芯片的SCLK引脚，输入时钟信号给所述TLV5606芯片,所述TLV5606芯片的OUT引脚根据所述数字控制数据输出模拟电压信号；所述ATtiny13芯片的Vcc引脚接5V电压，所述ATtiny13芯片的电源地引脚接GND；所述TLV5606芯片的REFIN引脚接1V电压，所述TLV5606芯片的VDD引脚接5V电压，所述TLV5606芯片的AGND引脚和所述TLV5606芯片的CS引脚接GND。

所述V/I变换器包括运算放大器、功率场效应管、检流电阻R1、负载RL和电源电压Vcc，优选的，所述运算放大器为LM324，所述功率场效应管为IRFR024N，所述检流电阻R1为0.1毫姆，所述电源电压Vcc为32V。

所述TLV5606芯片的OUT引脚连接所述LM324的同相输入端，用于输入模拟电压信号给所述LM324的同相输入端，所述LM324的反相输入端分别连接所述检流电阻R1的一端和所述功率场效应管的源极，所述检流电阻R1的另一端接地；所述LM324的输出端连接所述功率场效应管的栅极，电源电压Vcc通过检流电阻R1连接所述功率场效应管的漏极。

所述功率场效应管未导通时，所述LM324的反相输入端的输入电压为0V；当所述TLV5606芯片输出的模拟信号大于0V时，所述LM324输出高电平信号给所述功率场效应管的栅极，从而控制所述功率场效应管导通，从而驱动负载，为负载提供电流。当所述TLV5606芯片输出的模拟信号小于0V时，所述LM324输出低电平信号给所述功率场效应管的栅极，从而控制所述功率场效应管关断，从而停止为负载提供电流。

具体的，多路V/I变换器的功率场效应管的漏极连接起来组成并流器。当多个V/I变换器的功率场效应管均导通时，负载上流经的电流为多个V/I变换器输出的电流之和，从而实现了大电流的恒流源。实际中可根据所需要输出的电流的大小选择V/I变换器的个数。

对本领域的技术人员而言，从本技术领域或与本技术领域相关的技术领域，是容易获得的设备，不需要付出创造性劳动。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。