一种直流恒流源电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于恒流源设计技术领域，具体涉及一种直流恒流源电路。
【背景技术】
[0002]对于小信号高精度电源，在长距离传输时，容易受到周围环境和地面环境的干扰和影响，即使采用屏蔽、低分布电感电容、双绞线信号线传输也会在负载上产生一定噪声，给测量带来一定麻烦和干扰，直流恒流源设备在变送器和传感器电路中应用较为广泛，直流恒流源要求输出电流保持恒定，而现有的直流恒流源设计多存在以下几个干扰:第一，环境温度不断变换影响恒流源内阻变化;第二，负载变化影响输出电压变化;第三，设备输出电流精度难以控制；给恒流源的设计带来一定的困难，因此，现如今缺少一种结构简单、体积小、成本低、设计合理、精度高的直流恒流源电路，通过热敏电阻采样环境温度避免恒流源内阻不断变化，使用加热模块和散热模块实时调节环境温度，通过精密电阻采样负载工作电流，灵敏度高，使用差分方式控制恒流，避免单端低浮动影响电流精度，直流恒流源使用稳定可靠。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种直流恒流源电路，其设计新颖合理，结构简单，通过调节环境温度以及对负载供电采样，运行稳定可靠，恒流源控制精度高，实用性强，便于推广使用。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种直流恒流源电路，其特征在于:包括单片机、用于连接负载的接口电路和与所述单片机相接的隔离电路和用于将12V直流电压转换为5V直流电压的DC/DC转换电路，所述单片机的输入端接有按键设置电路和用于采集环境温度数据的温度采样电路，所述单片机的输出端接有加热模块和散热模块，所述隔离电路的输出端与所述接口电路的输入端之间依次接有数模转换电路和恒流源电路，所述恒流源电路的输出端与所述隔离电路的输入端之间依次接有电流采样电路和模数转换电路;所述加热模块包括与所述单片机输出端相接的继电器开关和所述继电器开关输出端相接且用于增加环境温度的电热丝;所述散热模块包括与所述单片机输出端相接的直流电机模块和安装在所述直流电机模块转轴上用于降低环境温度的电风扇;所述恒流源电路和接口电路均与D C / D C转换电路的5 V直流电压输出端相接，所述单片机为芯片STC12C5204AD。
[0005]上述的一种直流恒流源电路，其特征在于:所述温度采样电路包括热敏电阻。
[0006]上述的一种直流恒流源电路，其特征在于:所述继电器开关包括三极管Q5、三极管Q6和继电器K1，所述三极管Q5的基极经电阻R19与芯片STC12C5204AD的第23管脚相接，三极管Q5的发射极与三极管Q6的基极相接，三极管Q5的集电极与二极管D5的阳极相接，二极管D5的阴极与继电器K1的线圈的一端、继电器K1的动触点和12V直流电压端的连接端相接，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极与继电器K1的线圈的另一端相接。
[0007]上述的一种直流恒流源电路，其特征在于:还包括两端接口 JP2，所述两端接口 JP2的一端与继电器K1的一个静触点相接，两端接口 JP2的另一端接地，所述电热丝插接在两端接口 JP2上。
[0008]上述的一种直流恒流源电路，其特征在于:所述DC/DC转换电路包括场效应晶体管Q3、场效应晶体管Q4和带有中心抽头的变压器T1，所述变压器T1的初级的一端经电容Cl 1与场效应晶体管Q3的源极和场效应晶体管Q4的漏极的连接端相接，场效应晶体管Q3的漏极分两路，一路与12V直流电压端相接，另一路与并联的电阻R14和电容C9的一端相接;场效应晶体管Q4的源极分两路，一路与并联的电阻R16和电容C15的一端相接，另一路接地;并联的电阻R16和电容C15的另一端与并联的电阻R14和电容C9的另一端相接，且并联的电阻R14和电容C9的另一端与并联的电阻R16和电容C15的另一端的连接端与变压器T1的初级的另一端相接，场效应晶体管Q3的栅极和场效应晶体管Q4的栅极分别与所述芯片STC12C5204AD的第12管脚和第13管脚相接，变压器T1的次级的一端经二极管D2、电感L1和电感L2与电容C14的一端相接，电感L2和电容C14的一端的连接端为DC/DC转换电路的5V直流电压输出端，电容C14的另一端分两路，一路与变压器T1的次级的中心抽头相接，另一路接地;变压器T1的次级的另一端经二极管D3与二极管D2和电感L1的连接端相接。
[0009]上述的一种直流恒流源电路，其特征在于:所述电流采样电路包括精密电阻R11，所述精密电阻Rl 1的一端为电流米样电路的第一信号输出端，精密电阻Rl 1的另一端分两路，一路经电阻R12接地，另一路与电容C8的一端相接；电容C8的另一端为电流采样电路的第二信号输出端。
[0010]上述的一种直流恒流源电路，其特征在于:所述恒流源电路包括型号为0P07的运放U1和型号为0P07的运放U2，所述运放U1的反相输入端经电容C5与所述数模转换电路的输出端相接，运放U1的输出端经电阻R5与达林顿管Q1的第一极和达林顿管Q2的第一极的连接端相接，达林顿管Q1的第二极经电阻R3和电阻R9与电流采样电路的第一信号输出端相接，达林顿管Q1的第三极通过电阻RL1与DC/DC转换电路的5V直流电压输出端相接，达林顿管Q2的第二极经电阻R7分两路，一路经电阻R8与运放U2的反相输入端相接，另一路与电阻R3和电阻R9的连接端相接;运放U2的同相输入端分两路，一路经电阻R10与运放U2的输出端相接，另一路与电流米样电路的第一信号输出端相接;运放U 2的输出端与运放U1的同相输入端相接。
[0011]上述的一种直流恒流源电路，其特征在于:所述模数转换电路包括芯片ADS1241，所述芯片ADS1241的第11管脚与电流采样电路的第一信号输出端相接，芯片ADS1241的第12管脚与电流米样电路的第二信号输出端相接，芯片AD S12 41的第2 3管脚与所述隔尚电路相接，芯片ADS1241的第24管脚、第25管脚和第26管脚分别经电阻R4、电阻R2和电阻R1与所述隔离电路相接。
[0012]上述的一种直流恒流源电路，其特征在于:所述接口电路包括端口JP1，所述端口JP 1的第1管脚与电阻RL1的一端和DC/DC转换电路的5V直流电压输出端的连接端相接，端口JP1的第2管脚与电阻RL1的另一端相接。
[0013]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0014]1、本实用新型通过设置温度采样电路实时采集直流恒流源的环境温度，使用按键设置电路设置环境温度阈值，当温度过低时，单片机驱动继电器开关接通电热丝，使电热丝工作，为环境升温，实现低压方式控制高压回路；当温度过高时，单片机驱动直流电机模块转动，带动风扇为环境散热，避免环境温度变化影响直流恒流源内阻变化，使直流恒流源输出不稳定，电路简单，便于推广使用。
[0015]2、本实用新型通过设置恒流源电路，通过两个型号为0P07的运算放大器组成的差分控制方式控制电流大小，调节及时，控制精度高，可靠稳定，使用效果好。
[0016]3、本实用新型通过使用接口电路，当需要为负载提供直流恒流源时，将负载插接在接口电路上，恒流源电路为负载提供稳定恒流源，电流采样电路实时采集负载工作电流并反馈给单片机，适用于多种低压负载，使用简单方便。
[0017]4、本实用新型设计新颖合理，体积小，响应速度快，拆卸安装方便，实用性强，便于推广使用。
[0018]综上所述，本实用新型设计新颖合理，结构简单，通过调节环境温度以及对负载供电采样，运行稳定可靠，恒流源控制精度高，实用性强，便于推广使用。
[0019]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的电路原理框图。
[0021 ]图2为本实用新型DC/DC转换电路的电路原理图。
[0022]图3为本实用新型单片机和继电器开关的电路连接关系示意图。
[0023]图4为本实用新型恒流源电路、电流采样电路和接口电路的电路连接关系示意图。
[0024]图5为本实用新型模数转换电路的电路原理图。
[0025]附图标记说明:
[0026]1一单片机；2—隔尚电路；3—数模转换电路；
[0027]4一丨旦流源电路；5—接口电路；6—电流米样电路；
[0028]7—模数转换电路； 8—DC/DC转换电路； 10—按键设置电路；
[0029]11 一温度米样电路； 12—继电器开关；13—电热丝；
[0030]14 一直流电机模块； 15—风扇。
【具体实施方式】
[0031]如图1和图3所示，本实用新型包括单片机1、用于连接负载的接口电路5和与所述单片机1相接的隔离电路2和用于将12V直流电压转换为5V直流电压的DC/DC转换电路8，所述单片机1的输入端接有按键设置电路10和用于采集环境温度数据的温度采样电路11，所述单片机1的输出端接有加热模块和散热模块，所述隔离电路2的输出端与所述接口电路5的输入端之间依次接有数模转换电路3和恒流源电路4，所述恒流源电路4的输出端与所述隔离电路2的输入端之间依次接有电流采样电路6和模数转换电路7;所述加热模块包括与所述单片机1输出端相接的继电器开关12和所述继电器开关12输出端相接且用于增加环境温度的电热丝13;所述散热模块包括与所述单片机1输出端相接的直流电机模块14和安装在所述直流电机模块14转轴上用于降低环境温度的电风扇15;所述恒流源电路4和接口电路5均与DC/DC转换电路8的5V直流电压输出端相接，所述单片机1为芯片STC12C5204AD。
[0032]本实施例中，所述温度采样电路11包括热敏电阻。
[0033]如图3所示，本实施例中，所述继电器开关12包括三极管Q5、三极管Q6和继电器K1，所述三极管Q5的基极经电阻R19与芯片STC12C5204AD的第23管脚相接，三极管Q5的发射极与三极管Q6的基极相接，三极管Q5的集电极与二极管D5的阳极相接，二极管D5的阴极与继电器K1的线圈的一端、继电器K1的动触点和12V直流电压端的连接端相接，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极与继电器K1的线圈的另一端相接。
[0034]如图3所示，本实施例中，还包括两端接口 JP2，所述两端接口 JP2的一端与继电器K1的一个静触点相接，两端接口 JP2的另一端接地，所述电热丝13插接在两端接口 JP2上。
[0035]如图2所示，本实施例中，所述DC/DC转换电路8包括场效应晶体管Q3、场效应晶体管Q