一种频率及电流可调的恒流源电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型一种频率及电流可调的恒流源电路，包括电压调节电路、频率产生电路、市电跟踪电路、HOWLAND电流泵电路和供电电源；所述的市电跟踪电路3与所述频率产生电路2相连，所述电压调节电路1和频率产生电路2分别与所述HOWLAND电流泵电路4相连，所述供电电源5为所述HOWLAND电流泵电路4供电。电压调节电路和频率产生电路形成的可调频调压信号作为HOWLAND电流泵电路的控制信号，使其输出频率及电流可调的恒定正弦电流。HOWLAND电流泵电路采用的APEX功率运放具有低热阻、宽电压输入、大电流输出及良好的线性度等优点，可以保证恒流源输出的稳定性。整机都采用硬件电路实现，不涉及软件的控制，因此可以保证恒流源的稳定可靠。
【专利说明】
—种频率及电流可调的恒流源电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种频率及电流可调的恒流源电路，属于电源的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着现代技术的发展，恒流源的应用越来越广泛，如机器人、工业自动化、卫星通信、电力通讯、智能化仪器仪表以及其它数字控制等方面都迫切需要应用恒流源，因此，研究和开发恒流源电路具有十分重要的意义。通常的恒流源或大小不可调，或频率固定，兼顾大小与频率可调的通常电路复杂，成本很高且性能不够稳定。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本实用新型提供一种频率及电流可调的恒流源电路。
[0004]本实用新型的技术方案如下:
[0005]一种频率及电流可调的恒流源电路，包括电压调节电路、频率产生电路、市电跟踪电路、HOWLAND电流泵电路和供电电源；
[0006]所述的市电跟踪电路3与所述频率产生电路2相连,所述电压调节电路I和频率产生电路2分别与所述HOWLAND电流泵电路4相连，所述供电电源5为所述HOWLAND电流泵电路4供电。
[0007]根据本实用新型优选的，所述电压调节电路中包括电压调节旋钮、可调电阻器、TL431基准电压电路、射级跟随器、比例电路，其中所述射级跟随器为低噪声高精度运放0P07，比例电路为通用运放TL084。
[0008]根据本实用新型优选的，所述频率产生电路中包括频率调节旋钮、晶振电路、计数器电路、数据选择器4512、计数器4040、波表27256、数模转换芯片DAC0800。
[0009]根据本实用新型优选的，所述市电跟踪电路采用4046锁相芯片产生市电频率。
[0010]根据本实用新型优选的，所述HOWLAND电流泵电路包括APEX功率运放4_1、输入信号源Vi4-2即为可调频调压信号、电阻Rl 4-3、电阻R2 4_4、电阻R2A4-5和电阻R2B4-6 ；所述电阻R2 4-4的阻值等于电阻R2A4-5与电阻R2B4-6阻值之和。由模电知识可知，所述负载4-7中的电流I = ViXR2/(RlXR2B),因此输入的可调频调压信号Vi可以控制负载4-7中得到的恒定正弦电流。
[0011]根据本实用新型优选的，所HOWLAND电流泵电路采用APEX功率运放4_1的型号为PA12U。
[0012]本实用新型的有益效果是:
[0013]本实用新型所述可以调节输出电流值的大小，并且还具备了六档常用频率调节功能，分别为50HZ、60HZ、100ΗΖ、120HZ、200HZ及中频400HZ。需使用当前电网频率时也可切换至市电跟踪功能来准确的以当前电网频率输出恒流值。恒流源的供电既可使用内置的降压整流滤波电路，以市电为其供电，也可使用外接的正负两路电源供电，提供了两种选择。HOffLAND电流泵电路采用的APEX功率运放具有低热阻、宽电压输入、大电流输出及良好的线性度等优点，可以保证恒流源输出的稳定性。整机都采用硬件电路实现，不涉及软件的控制，因此可以保证恒流源的稳定可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型频率及电流可调的恒流源电路的总体结构示意图。
[0015]图2为本实用新型频率及电流可调的恒流源电路中所述HOWLAND电流泵原理图。
[0016]图3为本实用新型频率及电流可调的恒流源电路中电压调节电路的原理性示意图。
[0017]图4为本实用新型频率及电流可调的恒流源电路中频率产生电路的原理性示意图。
[0018]在图1中:1、电压调节电路；2、频率产生电路；3、市电跟踪电路；4、HOffLAND电流泵电路；5、供电电源；
[0019]在图2中，4-1、APEX功率运放；4_2、输入信号源Vi ;4_3、电阻Rl ;4_4、电阻R2 ；4-5、电阻 R2A ;4-6、电阻 R2B ;4_7、负载；
[0020]在图3中:1_1、电压调节旋钮；1_2、可调电阻器；1_3、TL431基准电压电路；1_4、射级跟随器；1-5、比例电路；
[0021]在图4中:2-1、数模转换芯片DAC0800 ;2_2、频率调节旋钮；2_3、晶振电路；2_4、计数器电路；2-5、数据选择器4512 ;2-6、计数器4040 ;2_7、波表27256。
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例和说明书附图对本实用新型做详细的说明，但不限于此。
[0023]实施例1、
[0024]一种频率及电流可调的恒流源电路，包括电压调节电路1、频率产生电路2、市电跟踪电路3、HOffLAND电流泵电路4和供电电源5 ；
[0025]所述的市电跟踪电路3与所述频率产生电路2相连，所述电压调节电路I和频率产生电路2分别与所述HOWLAND电流泵电路4相连，所述供电电源5为所述HOWLAND电流泵电路4供电。
[0026]实施例2、
[0027]如实施例1所述的一种频率及电流可调的恒流源电路，所述电压调节电路中包括电压调节旋钮1-1、可调电阻器1-2、TL431基准电压电路1-3、射级跟随器1_4、比例电路1-5，其中所述射级跟随器1-4为低噪声高精度运放0P07，比例电路1-5为通用运放TL084。
[0028]所述频率产生电路中包括频率调节旋钮2-2、晶振电路2-3、计数器电路2_4、数据选择器4512 2-5、计数器4040 2-6、波表27256 2-7、数模转换芯片DAC0800 2-1。
[0029]实施例3、
[0030]如实施例1所述的一种频率及电流可调的恒流源电路，所述市电跟踪电路3采用4046锁相芯片产生市电频率。
[0031]所述HOWLAND电流泵电路包括APEX功率运放4_1、输入信号源Vi4_2即为可调频调压信号、电阻Rl 4-3、电阻R2 4-4、电阻R2A4-5和电阻R2B4-6 ;所述电阻R2 4-4的阻值等于电阻R2A4-5与电阻R2B4-6阻值之和。由模电知识可看出负载4_7中的电流I =Vi X R2/ (R1 X R2B)，因此输入的可调频调压信号Vi可以控制负载4_7中得到的恒定正弦电流。
[0032]实施例4、
[0033]如实施例3所述的一种频率及电流可调的恒流源电路，所HOWLAND电流泵电路采用APEX功率运放4-1的型号为PA12U。
[0034]图1、2中，电压调节旋钮1-1可调节电压调节电路I的电压输出值，频率调节旋钮2-2可调节频率产生电路2的频率输出值，频率产生电路2可产生50HZ、60HZ、100HZ、120HZ、200HZ及中频400HZ六档频率输出，同时市电跟踪电路3的输入还可以使频率产生电路2输出电网频率。电压调节电路I和频率产生电路2形成的可调频调压信号作为HOWLAND电流泵电路4的控制信号，使其输出频率及电流可调的恒定正弦电流。HOffLAND电流泵电路4的供电电源5既可以使用内置的市电降压整流滤波电路也可以使用外接的正负双路直流电源，两种供电方式皆可使本机正常工作。
[0035]图2中，所述HOWLAND电流泵电路4使用APEX功率运放4_1，它的低热阻、宽电压输入、大电流输出及良好的线性度等优点，可以保证恒流源输出的稳定性。输入信号源Vi4-2即为图1中的可调频调压信号。在该改进型HOWLAND电流泵电路4-1中，R2电阻4_4的阻值等于R2A电阻4-5与R2B电阻4_6阻值之和。由模电知识可看出负载4_7中的电流I =Vi*R2/(Rl*R2B)，因此输入的可调频调压信号Vi4_2可以控制负载4_7中得到的恒定正弦电流。
[0036]图3中，TL431基准电压电路1_3产生一个基准电压作用于可调电阻1_2上，通过电压调节旋钮1-1调节可调电阻1-2的阻值大小，产生了一个可调的电压，通过射级跟随器1-4及比例电路1-5得到一个稳定的且大小合适的可调电压信号。
[0037]图4中，晶振电路2-3产生特定频率，通过计数器电路2-4分频得到所需50HZ、60HZ、100HZ、120HZ、200HZ及400HZ六档频率，频率调节旋钮2_2可以选择数据选择器2_5的六档频率输入或者市电跟踪电路3的市电输入，使其中某一档频率输出。该频率输出通过计数器2-6依次访问波表2-7内所存储的离散正弦波数据，最后该离散的数字信号通过DA转换器2-1即得到所需的模拟可调频率信号。
【权利要求】
1.一种频率及电流可调的恒流源电路，其特征在于，该电路包括电压调节电路、频率产生电路、市电跟踪电路、HOffLAND电流泵电路和供电电源； 所述的市电跟踪电路与所述频率产生电路相连，所述电压调节电路和频率产生电路分别与所述HOWLAND电流泵电路相连，所述供电电源为所述HOWLAND电流泵电路供电。
2.根据权利要求1所述的一种频率及电流可调的恒流源电路，其特征在于，所述电压调节电路中包括电压调节旋钮、可调电阻器、TL431基准电压电路、射级跟随器、比例电路，其中所述射级跟随器为低噪声高精度运放0P07，比例电路为通用运放TL084。
3.根据权利要求1所述的一种频率及电流可调的恒流源电路，其特征在于，所述频率产生电路中包括频率调节旋钮、晶振电路、计数器电路、数据选择器4512、计数器4040、波表27256、数模转换芯片DAC0800。
4.根据权利要求1所述的一种频率及电流可调的恒流源电路，其特征在于，所述市电跟踪电路采用4046锁相芯片产生市电频率。
5.根据权利要求1所述的一种频率及电流可调的恒流源电路，其特征在于，所述HOffLAND电流泵电路包括APEX功率运放、输入信号源Vi即为可调频调压信号、电阻R1、电阻R2、电阻R2A和电阻R2B ;所述电阻R2的阻值等于电阻R2A与电阻R2B阻值之和。
6.根据权利要求1所述的一种频率及电流可调的恒流源电路，其特征在于，所HOWLAND电流泵电路采用APEX功率运放的型号为PA12U。
【文档编号】G05F1/12GK203930558SQ201420360995
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】李振虎, 赵金宝, 许富强 申请人:山东沃森电源设备有限公司