限电压门限的恒流源装置的制作方法

本发明涉及电源电路技术领域，具体是一种限电压门限的恒流源装置。

背景技术：

传统的恒流源装置一般是由电流采样电路，反馈处理器单元，电流控制单元组成，往往有结构复杂、经程序控制后反应速度慢，成本较高等缺点。例如《恒流源》（授权公告号cn102723868b）的专利就有结构复杂，成本较高的缺陷；而《恒流源》（申请公布号cn106936321a）的专利则有结构复杂、反应速度慢、成本高的缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供限电压门限的恒流源装置，该装置具有结构简单、反应速度快、成本低与精度高的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

限电压门限的恒流源装置，包括运算放大器n1、电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6，电容c1、c2、c3、c4，三极管v1、稳压二极管v2、pmos管v3、v4；

运算放大器n1的电源端连接工作电源，运算放大器n1的输出端连接三极管v1的基极，运算放大器n1的反相输入端连接三极管v1的发射极，运算放大器n1的同相输入端连接电阻r2后作为恒流源装置的输入接口；电阻r6与电容c2串联后并联在电阻r2的两端，电阻r6与电容c2的连接端接gnd；电容c1连接于工作电源之间；

三极管v1的发射极通过电阻r1接gnd，电容c3与电阻r1相并联；三极管v1的集电极作为恒流源装置负电压vo-的输出端，同时连接至稳压二极管v2的阴极；

稳压二极管v2的阳极连接pmos管v4的栅极，电阻r3的一端连接pmos管v4的栅极、另一端连接工作电源的正极，电容c4与电阻r3相并联；电阻r4与r5串联在工作电源之间，pmos管v4的漏极连接至电阻r4与r5的连接端，pmos管v4的源极连接工作电源的正极；

pmos管v3的栅极连接至电阻r4与r5的连接端，pmos管v3的源极连接工作电源的正极，pmos管v3的漏极作为恒流源装置正电压vo+的输出端。

本发明的有益效果是，采用运算放大器作为比较器，恒流源电流数值设定由输入电压vi和采样电阻r1两个因素确定，只要保证vi和r1恒定，电流就恒定，设定简单灵活，精确度高，反应速度快；当本装置连接接负载时，由于有过压保护门限，可以对负载起过电压保护的作用，避免过电压烧毁连接的负载；本装置结构简单，成本较低，有利于小型化。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的电路原理示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供限电压门限的恒流源装置，包括运算放大器n1、电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6，电容c1、c2、c3、c4，三极管v1、稳压二极管v2、pmos管v3、v4。

运算放大器n1的电源端连接工作电源，运算放大器n1的输出端连接三极管v1的基极，运算放大器n1的反相输入端连接三极管v1的发射极，运算放大器n1的同相输入端连接电阻r2后作为恒流源装置的输入接口；电阻r6与电容c2串联后并联在电阻r2的两端，电阻r6与电容c2的连接端接gnd；电容c1连接于工作电源之间。

三极管v1的发射极通过电阻r1接gnd，电容c3与电阻r1相并联；三极管v1的集电极作为恒流源装置负电压vo-的输出端，同时连接至稳压二极管v2的阴极。

稳压二极管v2的阳极连接pmos管v4的栅极，电阻r3的一端连接pmos管v4的栅极、另一端连接工作电源的正极，电容c4与电阻r3相并联；电阻r4与r5串联在工作电源之间，pmos管v4的漏极连接至电阻r4与r5的连接端，pmos管v4的源极连接工作电源的正极。

pmos管v3的栅极连接至电阻r4与r5的连接端，pmos管v3的源极连接工作电源的正极，pmos管v3的漏极作为恒流源装置正电压vo+的输出端。

当恒流源装置输入端vin输入固定电压vi时，运算放大器n1的输出端驱动三极管v1进行电流放大，当放大的电流达到所需要的电流数值is=vi/r1时，is电流恒定，达到恒流应用的目的，本实施例限定vi≤5v，那么is≤5v/r1。pmos管v4、稳压二极管v2、电容c4与电阻r3构成限压关断电路，限压关断电路位于作为恒流源装置负电压vo-输出端和工作电源正极之间有，本实施例工作电源选择为12v；选取pmos管v4的栅极开启电压为v4th，v4th<5v，同时使稳压管二极管v2的稳压值等于5v-v4th,保证稳压二极管v2流过的电流在0.5ma～10ma的范围内来选取电阻r3的阻值。

vo+端和vo-端之间连接的负载电流是恒流电流is，当vo+端和vo-端之间的电压差升至5v左右时，由于pmos管v4的栅极电压达到其栅极开启电压v4th，pmos管v4开启，r4上电压降为零，pmos管v3断开，vo+端和vo-端之间的电压降为零，达到vo+端和vo-端之间恒流和限电压门限5v左右。

当vo+端和vo-端之间恒流并且电压差小于5v时，由于r4和r5串接在工作电源12v之间，那么选取r4和r5的阻值，保证r4的电压大于pmos管v3的开启门限v3th，pmos管v3一直开启，保证恒流源的正常功能。电容c4和r3可保证pmos管v3关断延迟。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开限电压门限的恒流源装置，包括运算放大器N1、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6，电容C1、C2、C3、C4，三极管V1、稳压二极管V2、PMOS管V3、V4；采用运算放大器作为比较器，PMOS管V4、稳压二极管V2、电容C4与电阻R3构成限压关断电路，恒流源电流数值设定由输入电压Vi和采样电阻R1两个因素确定，只要保证Vi和R1恒定，电流就恒定，设定简单灵活，精确度高，反应速度快；当本装置连接接负载时，由于有过压保护门限，可以对负载起过电压保护的作用，避免过电压烧毁连接的负载；本装置结构简单，成本较低，有利于小型化。

技术研发人员：桑泉;谢斌
受保护的技术使用者：北方电子研究院安徽有限公司
技术研发日：2018.10.08
技术公布日：2018.12.18