一种可扩展的电流放大电路的制作方法

1.本实用新型属于电子技术领域，具体涉及一种可扩展的电流放大电路。


背景技术：

2.目前，实验室在进行大电流功率放大实验时，需要使用电流放大电路，通常该电流放大电路设置为与控制电路连接，但是由于控制电路种类繁多，需要经常进行更改，而电流放大电路又相对固定，因此每一次更改控制电路时，都需要重新配套设置一个电流放大电路。由于电流放大电路的元器件体积较大，且需要安装在大型散热器上使用，使得其加工过程繁琐费时，电路制造成本较高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种可扩展的电流放大电路，用于解决现有技术中的至少一个问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.本实用新型提供一种可扩展的电流放大电路，包括信号通道电路和至少一个电流放大支路；所述信号通道电路的第一端与控制电路正向信号端子drv+连接，所述信号通道电路的第二端与输出端子out连接；至少一个所述电流放大支路的第一端与所述控制电路正向信号端子drv+连接，第二端与控制电路负向信号端子drv-连接，第三端与电源正向输入端子v+连接，第四端与电源负向输入端子v-连接，第五端与电流检测正向端子i+连接，第六端与电流检测负向端子i-连接，第七端与输出端子out连接。
6.在一种可能的设计中，所述电流放大支路包括npn三极管q1a、pnp三极管q2a、第一电阻r1a、第二电阻r2a、第三电阻r3a、第四电阻r4a、第五电阻r5a和第六电阻r6a；
7.npn三极管q1a的基极与第一电阻r1a的第一端连接，所述npn三极管q1a的集电极与所述电源正向输入端子v+连接，所述npn三极管q1a的发射极分别与第三电阻r3a的第一端和第五电阻r5a的第一端连接，所述第一电阻r1a的第二端与所述控制电路正向信号端子drv+连接，所述第三电阻r3a的第二端和第五电阻r5a的第二端均分别与第四电阻r4a的第一端、第六电阻r6a的第一端以及所述输出端子out连接；
8.所述第四电阻r4a的第二端和所述第六电阻r6a的第二端分别与pnp三极管q2a的发射极连接，所述pnp三极管q2a的基极与第二电阻r2a的第一端连接，所述pnp三极管q2a的集电极与所述电源负向输入端子v-连接，所述第二电阻r2a的第二端与所述控制电路负向信号端子drv-连接；
9.所述npn三极管q1a的发射极、所述第三电阻r3a的第一端和所述第五电阻r5a的第一端分别与所述电流检测正向端子i+连接，所述pnp三极管q2a的发射极、所述第四电阻r4a的第二端和所述第六电阻r6a的第二端分别与所述电流检测负向端子i-连接。
10.在一种可能的设计中，所述第三电阻r3a、第四电阻r4a、第五电阻r5a和第六电阻r6a的取值范围为[0.1，1]欧。
[0011]
在一种可能的设计中，所述信号通道电路包括第七电阻r9、第八电阻r10、第九电阻r11和第十电阻r12；
[0012]
第七电阻r9的第一端和第九电阻r11的第一端分别与所述控制电路正向信号端子drv+连接，第七电阻r9的第二端和第九电阻r11的第二端分别与所述输出端子out连接；第八电阻r10的第一端和第十电阻r12的第一端分别与所述控制电路负向信号端子drv-连接，第八电阻r10的第二端和第十电阻r12的第二端分别与所述输出端子out连接。
[0013]
在一种可能的设计中，还包括消震电路，所述消震电路包括第十一电阻r7、第十二电阻r8、第一电容c3和第二电容c3；
[0014]
第十一电阻r7的第一端与所述第七电阻r9的第二端和所述第九电阻r11的第二端连接，第十一电阻r7的第二端与第一电容c3的第一端连接，所述第一电容c3的第二端接地；
[0015]
第十二电阻r8的第一端与所述第八电阻r10的第二端和所述第十电阻r12的第二端连接，第十二电阻r8的第二端与第二电容c4的第一端连接，所述第二电容c4的第二端接地。
[0016]
在一种可能的设计中，还包括高压滤波电路，所述高压滤波电路包括第三电容c1和第四电容c2；第三电容c1的第一端分别与所述npn三极管q1a的集电极和所述电源正向输入端子v+连接，所述第三电容c1的第二端接地；第四电容c2的第一端分别与所述pnp三极管q2a的集电极和所述电源负向输入端子v-连接。
[0017]
在一种可能的设计中，包括4个并联的所述电流放大支路，且最后一个电流放大支路分别与所述电流检测正向端子i+和所述电流检测负向端子i-连接。
[0018]
在一种可能的设计中，包括6个并联的所述电流放大支路。
[0019]
有益效果：
[0020]
本实用新型将信号通道电路的第一端与控制电路正向信号端子drv+连接，信号通道电路的第二端与输出端子out连接；电流放大支路的第一端与控制电路正向信号端子drv+连接，第二端与控制电路负向信号端子drv-连接，第三端与电源正向输入端子v+连接，第四端与电源负向输入端子v-连接，第五端与电流检测正向端子i+连接，第六端与电流检测负向端子i-连接，第七端与输出端子out连接。本实用新型中通过设置信号通道电路，可以额外给控制驱动电路提供通往输出端子的电流通道，有利于控制电路的运行，避免电压差过大而发生故障；本实施例可设置多个并联的电流放大支路，从而降低单个支路的工作负担，且根据不同的控制驱动电路设置电流放大支路的数量，有利于长期大电流运行时电路的稳定性。
附图说明
[0021]
图1为本实施例中的可扩展的电流放大电路的电路结构图。
具体实施方式
[0022]
为使本说明书实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，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，都属于本实用新型保
护的范围。
[0023]
为了解决现有技术中的电流放大电路存在的因此每一次更改控制电路，都需要重新配套设置一个电流放大电路，由于电流放大电路的元器件体积较大，且需要安装在大型散热器上使用，使得其加工过程繁琐费时，电路制造成本较高的技术问题，本技术提出了一种可扩展的电流放大电路，该电路通过设置信号通道电路，可以额外给控制驱动电路提供通往输出端子的电流通道，有利于控制电路的运行，避免电压差过大而发生故障；本实施例可设置多个并联的电流放大支路，从而降低单个支路的工作负担，且根据不同的控制驱动电路设置电流放大支路的数量，有利于长期大电流运行时电路的稳定性。
[0024]
实施例
[0025]
如图1所示，本实用新型提供一种可扩展的电流放大电路，包括信号通道电路和至少一个电流放大支路；所述信号通道电路的第一端与控制电路正向信号端子drv+连接，所述信号通道电路的第二端与输出端子out连接；至少一个所述电流放大支路的第一端与所述控制电路正向信号端子drv+连接，第二端与控制电路负向信号端子drv-连接，第三端与电源正向输入端子v+连接，第四端与电源负向输入端子v-连接，第五端与电流检测正向端子i+连接，第六端与电流检测负向端子i-连接，第七端与输出端子out连接。
[0026]
其中，优选的，本实施例中的电流放大电路可以工作在最高v+100v，v-100v，最大输出电流大于10a。
[0027]
基于上述公开的内容，本实施例通过设置信号通道电路，可以额外给控制驱动电路提供通往输出端子的电流通道，有利于控制电路的运行，避免电压差过大而发生故障；本实施例可设置多个并联的电流放大支路，从而降低单个支路的工作负担，且根据不同的控制驱动电路设置电流放大支路的数量，有利于长期大电流运行时电路的稳定性。
[0028]
在一种具体的实施方式中，所述电流放大支路包括npn三极管q1a、pnp三极管q2a、第一电阻r1a、第二电阻r2a、第三电阻r3a、第四电阻r4a、第五电阻r5a和第六电阻r6a；
[0029]
npn三极管q1a的基极与第一电阻r1a的第一端连接，所述npn三极管q1a的集电极与所述电源正向输入端子v+连接，所述npn三极管q1a的发射极分别与第三电阻r3a的第一端和第五电阻r5a的第一端连接，所述第一电阻r1a的第二端与所述控制电路正向信号端子drv+连接，所述第三电阻r3a的第二端和第五电阻r5a的第二端均分别与第四电阻r4a的第一端、第六电阻r6a的第一端以及所述输出端子out连接；
[0030]
所述第四电阻r4a的第二端和所述第六电阻r6a的第二端分别与pnp三极管q2a的发射极连接，所述pnp三极管q2a的基极与第二电阻r2a的第一端连接，所述pnp三极管q2a的集电极与所述电源负向输入端子v-连接，所述第二电阻r2a的第二端与所述控制电路负向信号端子drv-连接；
[0031]
所述npn三极管q1a的发射极、所述第三电阻r3a的第一端和所述第五电阻r5a的第一端分别与所述电流检测正向端子i+连接，所述pnp三极管q2a的发射极、所述第四电阻r4a的第二端和所述第六电阻r6a的第二端分别与所述电流检测负向端子i-连接。
[0032]
其中，优选的，所述第三电阻r3a、第四电阻r4a、第五电阻r5a和第六电阻r6a的取值范围为[0.1，1]欧，更优选的，所述所述第三电阻r3a、第四电阻r4a、第五电阻r5a和第六电阻r6a的取值为0.5欧；优选的，所述第一电阻r1a和第二电阻r2a阻值为5.1欧，功率为5瓦；所述npn三极管q1a和pnp三极管q2a均为大功率三极管。
[0033]
作为一种具体的实施方式，所述电流放大电路包括4个并联的所述电流放大支路，且最后一个电流放大支路分别与所述电流检测正向端子i+和所述电流检测负向端子i-连接。
[0034]
例如，在图1中，q1a、q1b、q1c和q1d均为大功率npn三极管，q2a、q2b、q2c和q2d均为大功率pnp三极管，r1a、r1b、r1c和r1d均为电阻5.1欧，功率5瓦的电阻器，r2a、r2b、r2c和r2d均为电阻5.1欧，功率5瓦的电阻器，r3a、r3b、r3c、r3d、r4a、r4b、r4c、r4d、r5a、r5b、r5c、r5d、r6a、r6b、r6c和r3d均为取值在[0.1,1]之间的大功率电阻器，上述各元器件共同组成了4个并联的电流放大支路。
[0035]
当然，可以理解的是，本实施例中的电流放大支路的数量可以根据连接的控制驱动电路来设置，例如可以是6个、7个、8个或10个等，具体不做限定。
[0036]
基于上述公开的内容，由于本实施例中的电流放大电路中的晶体管发射极电流的反馈电阻阻值较大，且采用两只电阻并联的结构来提升功率，通过电流反馈限制发射极电流，有利于多个三极管工作电流均衡，并且在异常状态时，可以限制三极管的最大工作电路，避免电路烧毁。
[0037]
在一种具体的实施方式中，所述信号通道电路包括第七电阻r9、第八电阻r10、第九电阻r11和第十电阻r12；
[0038]
第七电阻r9的第一端和第九电阻r11的第一端分别与所述控制电路正向信号端子drv+连接，第七电阻r9的第二端和第九电阻r11的第二端分别与所述输出端子out连接；第八电阻r10的第一端和第十电阻r12的第一端分别与所述控制电路负向信号端子drv-连接，第八电阻r10的第二端和第十电阻r12的第二端分别与所述输出端子out连接。
[0039]
在一种具体的实施方式中，还包括消震电路，所述消震电路包括第十一电阻r7、第十二电阻r8、第一电容c3和第二电容c3；
[0040]
第十一电阻r7的第一端与所述第七电阻r9的第二端和所述第九电阻r11的第二端连接，第十一电阻r7的第二端与第一电容c3的第一端连接，所述第一电容c3的第二端接地；
[0041]
第十二电阻r8的第一端与所述第八电阻r10的第二端和所述第十电阻r12的第二端连接，第十二电阻r8的第二端与第二电容c4的第一端连接，所述第二电容c4的第二端接地。
[0042]
在一种具体的实施方式中，还包括高压滤波电路，所述高压滤波电路包括第三电容c1和第四电容c2；第三电容c1的第一端分别与所述npn三极管q1a的集电极和所述电源正向输入端子v+连接，所述第三电容c1的第二端接地；第四电容c2的第一端分别与所述pnp三极管q2a的集电极和所述电源负向输入端子v-连接。
[0043]
本实施例中的可扩展的电流放大电路的工作原理如下：
[0044]
通过包括npn三极管q1a、pnp三极管q2a、第一电阻r1a、第二电阻r2a、第三电阻r3a、第四电阻r4a、第五电阻r5a和第六电阻r6a组成的电流放大支路进行电流放大，其中，npn三极管q1a和pnp三极管q2a安装在大型散热器上，第一电阻r1a和第二电阻r2a是大功率三极管的基极限流电阻，第三电阻r3a、第四电阻r4a、第五电阻r5a和第六电阻r6a是大功率三极管的发射极电流反馈电阻，且第三电阻r3a、第四电阻r4a、第五电阻r5a和第六电阻r6a的阻值较大，可以增强发射极电流的反馈作用，有利于多个三极管工作电流均衡，且在异常状态时，可以限制三极管的最大工作电流，避免三极管烧毁。
[0045]
通过与电流检测正向端子i+和电流检测负向端子i-连接，从而可以分别获得正电源晶体管的反馈电流信号i+和负电源晶体管的反馈电流信号i-，将反馈电流信号i+和反馈电流信号i-进行反馈，并连接到控制电路，从而可以调整控制电路的驱动信号强度。
[0046]
通过第七电阻r9、第八电阻r10、第九电阻r11和第十电阻r12共同组成信号通道电路，从而可以为控制电路少量的驱动信号提供到输出信号之间的信号通道，避免发生电压差异过大的故障。
[0047]
通过第十一电阻r7、第十二电阻r8、第一电容c3和第二电容c3组成消震电路，从而使得电路避免发生异常震荡。
[0048]
基于上述公开的内容，本实施例将信号通道电路的第一端与控制电路正向信号端子drv+连接，信号通道电路的第二端与输出端子out连接；电流放大支路的第一端与控制电路正向信号端子drv+连接，第二端与控制电路负向信号端子drv-连接，第三端与电源正向输入端子v+连接，第四端与电源负向输入端子v-连接，第五端与电流检测正向端子i+连接，第六端与电流检测负向端子i-连接，第七端与输出端子out连接。本实用新型中的电流放大电路中的晶体管发射极电流的反馈电阻阻值较大，且采用两只电阻并联的结构来提升功率，通过电流反馈限制发射极电流，有利于多个三极管工作电流均衡，并且在异常状态时，可以限制三极管的最大工作电路，避免电路烧毁；通过设置信号通道电路，可以额外给控制驱动电路提供通往输出端子的电流通道，有利于控制电路的运行，避免电压差过大而发生故障；本实施例可设置多个并联的电流放大支路，从而降低单个支路的工作负担，有利于长期大电流运行时电路的稳定性。
[0049]
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。