一种恒流源过压保护改善电路的制作方法

本实用新型涉及过压保护领域，尤其涉及一种恒流源过压保护改善电路。

背景技术：

恒流源是一种常用的电源驱动回路，当负载过大或开路时输出端会出现高压，这个高压会损害恒流源自身器件，也会对负载造成危害。当恒流源发生过压保护时，迅速的切断输出，尽可能缩短过电压输出时间是非常重要的，而过快的切断电源，特别在高压输出时快速切断会产生过冲现象，在负载端产生更高的电压，造成连接负载的损伤，因此快速而平稳的关闭输出是非常重要的。

技术实现要素：

本实用新型克服了现有技术的不足，为了实现恒流源过压保护时，缩短过压输出时间，快速而平稳的关闭输出，本实用新型提供一种恒流源过压保护改善电路，实现恒流源的快速而平稳关闭。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种恒流源过压保护改善电路，包括运放回路，与所述运放回路电连接的降压回路和接地放电回路，以及与控制模块；所述恒流源过压保护改善电路输入端与运放回路的负极输入之间通过第一开关S1与第一电阻R1串联后连接，运放回路包括至少一个运放器U1，以及在运放器U1的负极输入与输出端通过第三电阻R3连接，且在运放器U1的负极输入与输出端之间还设置有降压回路，且所述降压回路与第三电阻R3并联，所述运放器U1的输出端串接有第六电阻RS后通过第四电阻R4与运放器U1的正极输入端连接，第六电阻RS一端与所述运放器U1的输出端连接，第六电阻RS另一端连接有两条支路，一路与接地回路连接，另一路与负载连接；所述控制模块包括至少一个电压比较器CA1，以及与所述电压比较器CA1连接的实现光耦动作的控制芯片CON1，所述控制芯片CON1连接有至少一条光耦电路，所述每条光耦电路包括至少一个光耦开关控制器，以及与所述光耦开关控制器串接的电阻；所述光耦开关控制器与运放回路、降压回路、接地放电回路中的开关光耦合。

本实用新型一个较佳实施例中，降压回路包括与所述运放器U1负极输入端连接的第二开关S2，以及与所述第二开关S2串接的第二电阻R2，所述第二电阻R2与所述运放器U1的输出端连接。

本实用新型一个较佳实施例中，接地回路包括一个接地开关S3，所述接地开关S3通过串接第五电阻R5后接GND。

本实用新型一个较佳实施例中，运放回路、降压回路、接地放电回路中的开关采用的是光电耦合开关。

本实用新型一个较佳实施例中，控制芯片CON1采用的是实现光耦动作的FPGA控制器。

本实用新型一个较佳实施例中，运放回路、降压回路、接地放电回路中的开关采用的是光耦继电器常开触点。

本实用新型一个较佳实施例中，第二电阻R2电阻值小于第一电阻R1电阻值。

本实用新型一个较佳实施例中，第一电阻R1，第三电阻R3，第四电阻R4阻值相同，且第二电阻R2阻值是第一电阻R1或第三电阻R3或第四电阻R4的阻值的二分之一。

本实用新型工作原理是：

一种恒流源过压保护改善电路，当恒流源输出过压时，第一开关S1断开将输入信号关断，然后第二开关S2闭合接入降压回路，使恒流源输出电压降低到原来的1/3，以防止高压切断时产生过冲，同时接地开关S3闭合接入接地放电回路，将余电快速泄放，最大限度的响应过压保护信号，实现了恒流源过压保护时快速平稳的关闭。同时电路中的开关S1~S3采用的是光耦继电器常开触点，通过控制模块中的FPGA控制器的EP2C5Q208,实现光耦动作的精确控制，从而实现对开关S1~S3的开断控制。

本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷，本实用新型有益效果是：

提供了一种简单的方法实现了恒流源过压保护时快速平稳的关闭。此实用新型应用于半导体测试仪项目可避免被测材料因过压受损。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的优选实施例的部分电路结构示意图；

图2是本实用新型的优选实施例的控制模块结构示意图。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

在图1中，U1是运放回路，第一开关S1运放回路信号输入开关，第二开关S2与第二电阻R2构成降压回路，接地开关S3与第五电阻R5构成接地放电回路，第一电阻R1，第三电阻R3，第四电阻R4，第六电阻Rs是恒流源构成电阻，RL是负载阻抗。

在图2中，CA1是电压比较器，采用的元器件型号是LM339，CON1是控制模块采用的是FPGA控制器的EP2C5Q208，S-D是光耦开关控制端。

如图1~图2所示，一种恒流源过压保护改善电路，恒流源过压保护改善电路输入端与运放回路中的运放器U1的负极输入之间通过第一开关S1与第一电阻R1串联后连接，在运放器U1的负极输入与输出端通过第三电阻R3连接，且在运放器U1的负极输入与输出端之间还设置有降压回路，且降压回路与第三电阻R3并联，降压回路包括与运放器U1负极输入端连接的第二开关S2，以及与第二开关S2串接的第二电阻R2，第二电阻R2与运放器U1的输出端连接；运放器U1的输出端串接有第六电阻RS后通过第四电阻R4与运放器U1的正极输入端连接，第六电阻RS一端与所述运放器U1的输出端连接，第六电阻RS另一端连接有两条支路，一路与接地回路连接，接地回路包括一个接地开关S3，所述接地开关S3通过串接第五电阻R5后接GND；另一路与负载连接；控制模块中设置有一个电压比较器CA1，电压比较器CA1连接有实现光耦动作的控制芯片CON1，控制芯片CON1采用的是FPGA控制器的EP2C5Q208，控制芯片CON1连接有三条光耦电路，每条光耦电路与开关S1、S2、S3一一对应，每条光耦电路中设置有光耦开关控制器，每个光耦开关控制器串接的电阻；光耦开关控制器与运放回路、降压回路、接地放电回路中的开关S1~S3一一对应实现光耦合。

进一步的，控制芯片CON1输出三条支路，分别是第一支路、第二支路、第三支路；第一支路连接有第一开关光耦开关控制端S1-D, 第一开关光耦开关控制端S1-D与第十电阻R10串接; 第二支路连接有第二开关光耦开关控制端S2-D, 第二开关光耦开关控制端S2-D与第十一电阻R11串接; 第三支路连接有接地开关光耦开关控制端S3-D, 接地开关光耦开关控制端S3-D与第十二电阻R12串接。

恒流源过压保护改善电路工作方法是，当恒流源输出电压大于设定的保护电压时，电压比较器CA1输出电平发生翻转，发出过压保护信号，控制模块收到此信号后，首先将第一开关S1断开，切断运放回路输入，然后将第二开关S2闭合，将第二电阻R2接入放大回路，第二电阻R2电阻值小于第一电阻R1电阻值，与第三电阻R3并接构成1/3降压回路，使运放回路输出电压迅速降低。进一步的，第一电阻R1，第三电阻R3，第四电阻R4阻值相同，且第二电阻R2阻值是第一电阻R1或第三电阻R3或第四电阻R4的阻值的二分之一，具体的，第一电阻R1，第三电阻R3，第四电阻R4的阻值相同皆为30KΩ，第二电阻R2阻值为15KΩ。在降压回路动作时，接地开关S3闭合，将第五电阻R5接入回路，由于第五电阻R5直接与地相连，运放回路输出的余电通过第五电阻R5快速释放，提高加快了放大回路输出电压的回复时间。

以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。