用于电动汽车提供基准电流的恒流源的制作方法

本发明涉及交流和直流之间的转换以及控制或调节领域，具体为一种用于电动汽车提供基准电流的恒流源。

背景技术：

恒流源是一种宽频谱、高精度的稳流电源，具有响应速度快，恒流精度高、能长期稳定工作，适合各种性质负载（阻性、感性、容性）等优点。主要用于检测热继电器、塑壳断路器、小型短路器及需要设定额定电流、动作电流、短路保护电流等生产场合。目前，新能源车正得到日益推广普及，新能源车普遍采用电驱动，需要恒流源提供稳定的电流以供驱动、控制等操作。但是，目前的恒流源设备，还存在着响应速度慢、电流精度低、转换效率低的缺点，影响了新能源车的使用。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，提供一种效率高、精度高、反应迅速的电流转换设备，本发明公开了一种用于电动汽车提供基准电流的恒流源。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种用于电动汽车提供基准电流的恒流源，包括第一输出模块，第一输出模块通过输出端输出直流电，其特征是：还包括第二输出模块、第三输出模块、第四输出模块、主输出模块和电流输出模块，

第二输出模块包括条形连接器、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容和第六电容，

条形连接器的高电位输出端分别连接第一电感的一端和第一电容的一端，第一电感的另一端分别连接第二电容的一端和第三电容的一端，

条形连接器的低电位输出端分别连接第二电感的一端和第四电容的一端，第二电感的另一端分别连接第五电容的一端和第六电容的一端，

条形连接器的中电位输出端分别连接第一电容的另一端、第四电容的另一端和第三电感的一端，第三电感的另一端分别连接第二电容的另一端、第三电容的另一端、第五电容的另一端和第六电容的另一端，

第一电感、第二电容和第三电容这三者的连接端作为第二输出模块的正极输出端，第二电感、第五电容和第六电容这三者的连接端作为第二输出模块的负极输出端，第三电感、第二电容、第三电容、第五电容和第六电容这五者的连接端作为第二输出模块的接地端；

第三输出模块包括主运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻，

第一输出模块的正极输出端依次串联第一电阻和第二电阻后连接主运算放大器的第一同相输入端，第三电阻和第四电阻这两者互相并联后的一端连接主运算放大器的第一同相输入端另一端作为第三输出模块的接地端，主运算放大器的第一反相输入端依次串联第五电阻和第六电阻后作为第三输出模块的接地端，第七电阻和第八电阻这两者互相并联后分别连接主运算放大器的第一反相输入端和输出端，

第二输出模块的正极输出端连接主运算放大器的第二同相输入端，第二输出模块的负极输出端连接主运算放大器的第二反相输入端，主运算放大器的输出端作为第三输出模块的输出端；

第四输出模块包括光电耦合器、接触器、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一三极管和第一二极管，

光电耦合器中采用发光二极管作为发光源、采用光敏三极管作为受光器，第三输出模块的输出端串联了第九电阻后连接光电耦合器中发光二极管的正极，光电耦合器中光敏三极管的发射极作为第四输出模块的接地端，光电耦合器中光敏三极管的集电极分别连接第十电阻的一端和第十一电阻的一端，第十电阻的另一端连接第一三极管的基极，第一三极管的发射极连接第十二电阻的一端，第十一电阻的另一端和第十二电阻的另一端连接后再连接第二输出模块的正极输出端，第一三极管的集电极分别连接接触器线圈的一端和第一二极管的负极，接触器线圈的另一端和第一二极管的正极连接后作为第四输出模块的接地端，接触器动合触点的两端作为第四输出模块的输出端；

主输出模块包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器、第五运算放大器、第七电容、第八电容、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻和第二三极管，

第一运算放大器的第一同相输入端作为主输出模块的高电位输入端，第一运算放大器的第一反相输入端分别连接第十三电阻的一端和第十四电阻的一端，第十三电阻的另一端分别连接第一运算放大器的输出端和第十五电阻的一端，第十五电阻的另一端分别连接第十六电阻的一端和第二运算放大器第一同相输入端，第十六电阻的另一端作为主输出模块的接地端，第十四电阻的另一端分别连接第十七电阻的一端和第三运算放大器的第一反相输入端，第十七电阻的另一端分别连接第三运算放大器的输出端和第十八电阻的一端，第三运算放大器的第一正相输入端作为主输出模块的低电位输入端，第十八电阻的另一端分别连接第二运算放大器的第一反相输入端和第十九电阻的一端，第十九电阻的另一端分别连接第二运算放大器的输出端和第二十电阻的一端，第二十电阻的另一端分别连接第四运算放大器的第一反相输入端、第七电容的一端和第八电容的一端，第四运算放大器的输出端分别连接第七电容的另一端、第八电容的另一端和第二十一电阻的一端，第二十一电阻的另一端连接第五运算放大器的第一同相输入端，第五运算放大器的输出端串联了第二十二电阻后连接第二三极管的基极，第二三极管的集电极连接第五运算放大器的第二同相输入端，第二三极管的发射极分别连接第二十三电阻的一端和第二十四电阻的一端，第二十三电阻的另一端作为主输出模块的接地端，第二十四电阻的另一端连接第五运算放大器的第一反相输入端并作为主输出模块的输出端，第二输出模块的正极输出端分别连接第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器和第五运算放大器这五者的第二同相输入端，第二输出模块的负极输出端分别连接第一运算放大器、第二运算放大器和第三运算放大器这三者的第二反相输入端，第四运算放大器和第五运算放大器这两者的第二反相输入端都作为接地端；

电流输出模块包括分流单元、第二十六电阻和第二十七电阻，

电流输出模块共有两个电流输出端，分流单元包括至少两个分流三极管和至少两个分流电阻，各个分流三极管的发射极互相连接，各个分流三极管的集电极互相连接并作为电流输出模块的一个电流输出端，各个分流电阻的一端互相连接并作为电流输出模块的输入端，各个分流电阻的另一端分别连接一个分流三极管的基极，第二十六电阻和第二十七电阻互相并联，第二十六电阻和第二十七电阻的一个公共连接端作为电流输出模块的低电位输出端和另一个电流输出端，第二十六电阻和第二十七电阻的另一个公共连接端连接各个分流三极管的发射极公共连接端并作为电流输出模块的高电位输出端，电流输出模块的低电位输出端连接主输出模块的低电位输入端，电流输出模块的高电位输出端连接主输出模块的高电位输入端，主输出模块的输出端连接电流输出模块的输入端。

所述的用于电动汽车提供基准电流的恒流源，其特征是：第一输出模块包括电源管理芯片、第九电容、第十电容、第二十五电阻和第二稳压管，

电源管理芯片的直流输入端分别连接第二十五电阻的一端、第二稳压管的负极和第九电容的一端，第二十五电阻的另一端连接外部直流电源，第九电容的另一端、第二稳压管的正极和电源管理芯片的接地端依次连接并作为电源管理芯片的接地端，电源管理芯片的输出端通过第十电容连接电源管理芯片的接地端并作为第一输出模块的输出端。

本发明使用时，将电流输出模块的两个电流输出端用粗导线短接，流经电流输出模块两个电流输出端的电流急剧增加，当电流增加至预定值（如50a）时，主输出模块从高电位输入端和低电位输入端输入的电压采样值接近参考值，此时主输出模块通过输出端向电流输出模块的输入端输出截止信号，使电流输出模块各个分流单元的分流三极管都处于截止状态；而当流经电流输出模块两个电流输出端的电流下降至小于预定值后，主输出模块通过输出端向电流输出模块的输入端输出导通信号，使电流输出模块各个分流单元的分流三极管都处于导通状态，从而增大电流；如此反复，使电流输出模块两个电流输出端的电流稳定在预定值以恒定输出。

本发明克服了目前采用pwm输出的恒流源装置电流波动大的缺陷，本发明可直流输出，电流没有纹波，且损耗小效率高，有利于节约能源。

附图说明

图1是本发明中第一输出模块的电路图；

图2是本发明中第二输出模块的电路图；

图3是本发明中第三输出模块的电路图；

图4是本发明中第四输出模块的电路图；

图5是本发明中主输出模块的电路图；

图6是本发明中电流输出模块的电路图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明。

实施例1

一种用于电动汽车提供基准电流的恒流源，包括第一输出模块1、第二输出模块2、第三输出模块3、第四输出模块4、主输出模块5和电流输出模块6，如图1～图6所示，具体结构是：

第一输出模块1如图1所示：第一输出模块1包括电源管理芯片11、第九电容309、第十电容310、第二十五电阻425和第二稳压管602，

电源管理芯片11的直流输入端分别连接第二十五电阻425的一端、第二稳压管602的负极和第九电容309的一端，第二十五电阻425的另一端连接外部直流电源，第九电容309的另一端、第二稳压管602的正极和电源管理芯片11的接地端依次连接并作为电源管理芯片11的接地端，电源管理芯片11的输出端通过第十电容310连接电源管理芯片11的接地端并作为第一输出模块1的输出端，第一输出模块1通过输出端输出直流电；

第二输出模块2如图2所示：第二输出模块2包括条形连接器21、第一电感201、第二电感202、第三电感203、第一电容301、第二电容302、第三电容303、第四电容304、第五电容305和第六电容306，

条形连接器21的高电位输出端分别连接第一电感201的一端和第一电容301的一端，第一电感201的另一端分别连接第二电容302的一端和第三电容303的一端，

条形连接器21的低电位输出端分别连接第二电感202的一端和第四电容304的一端，第二电感202的另一端分别连接第五电容305的一端和第六电容306的一端，

条形连接器21的中电位输出端分别连接第一电容301的另一端、第四电容304的另一端和第三电感203的一端，第三电感203的另一端分别连接第二电容202的另一端、第三电容203的另一端、第五电容305的另一端和第六电容306的另一端，

第一电感201、第二电容302和第三电容303这三者的连接端作为第二输出模块2的正极输出端，第二电感202、第五电容305和第六电容306这三者的连接端作为第二输出模块2的负极输出端，第三电感203、第二电容202、第三电容203、第五电容305和第六电容306这五者的连接端作为第二输出模块2的接地端；

第三输出模块3如图3所示：第三输出模块3包括主运算放大器31、第一电阻401、第二电阻402、第三电阻403、第四电阻404、第五电阻405、第六电阻406、第七电阻407和第八电阻408，

第一输出模块1的正极输出端依次串联第一电阻401和第二电阻402后连接主运算放大器31的第一同相输入端，第三电阻403和第四电阻404这两者互相并联后的一端连接主运算放大器31的第一同相输入端另一端作为第三输出模块3的接地端，主运算放大器31的第一反相输入端依次串联第五电阻405和第六电阻406后作为第三输出模块3的接地端，第七电阻407和第八电阻408这两者互相并联后分别连接主运算放大器31的第一反相输入端和输出端，

第二输出模块2的正极输出端连接主运算放大器31的第二同相输入端，第二输出模块2的负极输出端连接主运算放大器31的第二反相输入端，主运算放大器31的输出端作为第三输出模块3的输出端；

第四输出模块4如图4所示：第四输出模块4包括光电耦合器41、接触器42、第九电阻409、第十电阻410、第十一电阻411、第十二电阻412、第一三极管501和第一二极管601，

光电耦合器41中采用发光二极管作为发光源、采用光敏三极管作为受光器，第三输出模块3的输出端串联了第九电阻409后连接光电耦合器41中发光二极管的正极，光电耦合器41中光敏三极管的发射极作为第四输出模块4的接地端，光电耦合器41中光敏三极管的集电极分别连接第十电阻410的一端和第十一电阻411的一端，第十电阻410的另一端连接第一三极管501的基极，第一三极管501的发射极连接第十二电阻412的一端，第十一电阻411的另一端和第十二电阻412的另一端连接后再连接第二输出模块2的正极输出端，第一三极管501的集电极分别连接接触器42线圈的一端和第一二极管601的负极，接触器42线圈的另一端和第一二极管601的正极连接后作为第四输出模块4的接地端，接触器42动合触点的两端作为第四输出模块4的输出端；

主输出模块5如图5所示：主输出模块5包括第一运算放大器51、第二运算放大器52、第三运算放大器53、第四运算放大器54、第五运算放大器55、第七电容307、第八电容308、第十三电阻413、第十四电阻414、第十五电阻415、第十六电阻416、第十七电阻417、第十八电阻418、第十九电阻419、第二十电阻420、第二十一电阻421、第二十二电阻422、第二十三电阻423、第二十四电阻424和第二三极管502，

第一运算放大器51的第一同相输入端作为主输出模块5的高电位输入端，第一运算放大器51的第一反相输入端分别连接第十三电阻413的一端和第十四电阻414的一端，第十三电阻413的另一端分别连接第一运算放大器51的输出端和第十五电阻415的一端，第十五电阻415的另一端分别连接第十六电阻416的一端和第二运算放大器52第一同相输入端，第十六电阻416的另一端作为主输出模块5的接地端，第十四电阻414的另一端分别连接第十七电阻417的一端和第三运算放大器53的第一反相输入端，第十七电阻417的另一端分别连接第三运算放大器53的输出端和第十八电阻418的一端，第三运算放大器53的第一正相输入端作为主输出模块5的低电位输入端，第十八电阻418的另一端分别连接第二运算放大器52的第一反相输入端和第十九电阻419的一端，第十九电阻419的另一端分别连接第二运算放大器52的输出端和第二十电阻420的一端，第二十电阻420的另一端分别连接第四运算放大器54的第一反相输入端、第七电容307的一端和第八电容308的一端，第四运算放大器54的输出端分别连接第七电容307的另一端、第八电容308的另一端和第二十一电阻421的一端，第二十一电阻421的另一端连接第五运算放大器55的第一同相输入端，第五运算放大器55的输出端串联了第二十二电阻422后连接第二三极管502的基极，第二三极管502的集电极连接第五运算放大器55的第二同相输入端，第二三极管502的发射极分别连接第二十三电阻423的一端和第二十四电阻424的一端，第二十三电阻423的另一端作为主输出模块5的接地端，第二十四电阻24的另一端连接第五运算放大器55的第一反相输入端并作为主输出模块5的输出端，第二输出模块2的正极输出端分别连接第一运算放大器51、第二运算放大器52、第三运算放大器53、第四运算放大器55和第五运算放大器55这五者的第二同相输入端，第二输出模块2的负极输出端分别连接第一运算放大器51、第二运算放大器52和第三运算放大器53这三者的第二反相输入端，第四运算放大器55和第五运算放大器55这两者的第二反相输入端都作为接地端；

电流输出模块6如图6所示：电流输出模块6包括分流单元61、第二十六电阻426和第二十七电阻427，

电流输出模块6共有两个电流输出端，分流单元61包括至少两个分流三极管503和至少两个分流电阻428，各个分流三极管503的发射极互相连接，各个分流三极管503的集电极互相连接并作为电流输出模块6的一个电流输出端，各个分流电阻428的一端互相连接并作为电流输出模块6的输入端，各个分流电阻428的另一端分别连接一个分流三极管503的基极，第二十六电阻426和第二十七电阻427互相并联，第二十六电阻426和第二十七电阻427的一个公共连接端作为电流输出模块6的低电位输出端和另一个电流输出端，第二十六电阻426和第二十七电阻427的另一个公共连接端连接各个分流三极管503的发射极公共连接端并作为电流输出模块6的高电位输出端，电流输出模块6的低电位输出端连接主输出模块5的低电位输入端，电流输出模块6的高电位输出端连接主输出模块5的高电位输入端，主输出模块5的输出端连接电流输出模块6的输入端。

本实施例使用时，将电流输出模块6的两个电流输出端用粗导线短接，流经电流输出模块6两个电流输出端的电流急剧增加，当电流增加至预定值（如50a）时，主输出模块5从高电位输入端和低电位输入端输入的电压采样值接近参考值，此时主输出模块5通过输出端向电流输出模块6的输入端输出截止信号，使电流输出模块6各个分流单元61的分流三极管503都处于截止状态；而当流经电流输出模块6两个电流输出端的电流下降至小于预定值后，主输出模块5通过输出端向电流输出模块6的输入端输出导通信号，使电流输出模块6各个分流单元61的分流三极管503都处于导通状态，从而增大电流；如此反复，使电流输出模块6两个电流输出端的电流稳定在预定值以恒定输出。