恒流源电路用低功耗电路及低功耗恒流源电路的制作方法

1.本实用新型涉及恒流源电路领域，具体涉及一种恒流源电路用低功耗电路及低功耗恒流源电路。


背景技术：

2.在低电阻测试场合（分流器，导线电阻，采样电阻），需要用大电流恒流源作为激励源，传统的恒流在大电流时能耗大，需要使用额外的散热方式来降温，导致体积大功耗高，在电池供电的使用场合时，电池的续航将急剧的缩减。
3.传统恒流源线性度高，但是功耗大，输出电流的大小会受到限制。当应用到手持设备时，会导致设备功耗太大，续航降低。对于开关型恒流源的虽然电流可以做的很大，但是纹波大，难以满足高精度的要求。
4.如图1所示，对于现有技术公开的传统恒流源电路，图中 quote ：高精度基准源， quote
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：恒流源的供电， quote
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：被测电阻， quote
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：量程电阻， quote
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：量程电阻的电压，
5.q1：恒流源调整管，u1：运算放大器。
6.由“虚短路虚断路”可知运算放大器u1的3脚电压等于2脚电压，u1的2脚电压等于 vs，则量程电阻quote
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的电压就等于 quote
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，则恒流的电流quote
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。采样电阻 quote
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的电压即可求出电阻 quote
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的阻值，设电阻 quote
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的电压是quote
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，则 quote
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。
7.设 quote
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， quote
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， quote
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；
8.则有恒流源电流： quote
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；
9.mos管q1的功耗: quote
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；
10.可见电源输出5w的功率，4.8w被调整管q1（也为mos管q1）所消耗，被测件只获得0.1w，效率只有 0.1/5 *100% = 2%，mos管q1的发热将会很大，需要而外的散热手段。如果是手持设备，电池的续航便会急剧缩小。
11.基于上述问题，亟需设计一种能够减小恒流源的功耗，取消额外的散热方式，进而节约成本增加续航的低功耗恒流源电路。


技术实现要素：

12.本实用新型的目的是提供一种恒流源电路用低功耗电路及低功耗恒流源电路，以解决背景技术中所描述的技术问题。
13.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种恒流源电路用低功耗电路，包括：
14.电压采样模块，从恒流源电路的mos管两端采集恒流源调整管的管压降；
15.pid模块，其两比较输入端分别与电压采样模块、基准模块电性连接，将管压降与基准模块输出的基准电压比较，以获得pid输出信号；
16.pwm模块，与pid模块电性连接，根据接入的pid输出信号生成相应pwm信号，以控制dc/dc电源模块调整mos管的工作电压。
17.进一步，所述电压采样模块包括：减法器；
18.所述减法器的两输入端分别通过两电压跟随器连接mos管的源极和漏极，以及其输出端输出所述管压降。
19.进一步，所述pid模块包括：用于构成pid电路的运算放大器；
20.所述运算放大器的反相端通过输入电阻接入管压降，其反相端连接基准模块。
21.进一步，所述基准模块采用两电阻串联分压输出或通过对地导通二极管的阳极输出。
22.进一步，所述pwm模块包括比较器；
23.所述比较器的同相端接入pid输出信号，其反相端接入三角波信号，以形成pwm信号输出。
24.进一步，恒流源电路用低功耗电路还包括：
25.驱动模块，所述驱动模块为一反相器，将pwm信号进行反相输出。
26.进一步，所述dc/dc电源模块包括调整管，所述pwm信号接入至调整管的控制端，以改变buck电路的输出电压。
27.又一方面，本实用新型还提供了一种低功耗恒流源电路，包括：
28.恒流源模块，以及所述的恒流源电路用低功耗电路。
29.进一步，所述恒流源模块采用howland恒流源模块。
30.本实用新型的有益效果是，本恒流源电路用低功耗电路及低功耗恒流源电路极大的减少了恒流源电路中mos管q1的功率，降低了其发热量。
附图说明
31.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
32.图1是现有技术中传统恒流源电路的电路原理图；
33.图2是恒流源电路用低功耗电路的原理框图；
34.图3是恒流源电路用低功耗电路的工作流程图；
35.图4是恒流源电路用低功耗电路的原理图；
36.图5是基准模块的另一种实施方式；
37.图6是施密特触发器u2a的1脚输出波形；
38.图7是pwm信号产生的机制示意图；
39.图8是调整管q1的实测驱动波形；
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57.则有恒流源电流：
[0058][0059]
恒流源的供电电压:
[0060][0061]
调整管q2的功耗:
[0062][0063]
恒流源调整管的功耗由原来的4.8w讲到现在的0.6w，极大的降低了功耗，调整管只需要一个soic-8封装的mosfet即可满足需求，也不需要额外的散热手段，当应用到手持设备时，可大大延长设备的使用时间。
[0064]
又一方面，本实用新型还提供了一种低功耗恒流源电路，包括：
[0065]
恒流源模块，以及所述的恒流源电路用低功耗电路。
[0066]
如图9所示，所述恒流源模块采用howland恒流源模块。
[0067]
本恒流源电路用低功耗电路为纯模拟电路，具有响应速度快的优点。
[0068]
以上述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，相关工作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其技术性范围。


技术特征：
1.一种恒流源电路用低功耗电路，其特征在于，包括：电压采样模块，从恒流源电路的mos管两端采集恒流源调整管的管压降；pid模块，其两比较输入端分别与电压采样模块、基准模块电性连接，将管压降与基准模块输出的基准电压比较，以获得pid输出信号；pwm模块，与pid模块电性连接，根据接入的pid输出信号生成相应pwm信号，以控制dc/dc电源模块调整mos管的工作电压。2.根据权利要求1所述的恒流源电路用低功耗电路，其特征在于，所述电压采样模块包括：减法器；所述减法器的两输入端分别通过两电压跟随器连接mos管的源极和漏极，以及其输出端输出所述管压降。3.根据权利要求1所述的恒流源电路用低功耗电路，其特征在于，所述pid模块包括：用于构成pid电路的运算放大器；所述运算放大器的反相端通过输入电阻接入管压降，其反相端连接基准模块。4.根据权利要求3所述的恒流源电路用低功耗电路，其特征在于，所述基准模块采用两电阻串联分压输出或通过对地导通二极管的阳极输出。5.根据权利要求1所述的恒流源电路用低功耗电路，其特征在于，所述pwm模块包括比较器；所述比较器的同相端接入pid输出信号，其反相端接入三角波信号，以形成pwm信号输出。6.根据权利要求1所述的恒流源电路用低功耗电路，其特征在于，还包括：驱动模块，所述驱动模块为一反相器，将pwm信号进行反相输出。7.根据权利要求6所述的恒流源电路用低功耗电路，其特征在于，所述dc/dc电源模块包括调整管，所述pwm信号接入至调整管的控制端，以改变buck电路的输出电压。8.一种低功耗恒流源电路，其特征在于，包括：恒流源模块，以及如权利要求1-7任一项所述的恒流源电路用低功耗电路。9.根据权利要求8所述的低功耗恒流源电路，其特征在于，所述恒流源模块采用howland恒流源模块。

技术总结
本实用新型涉及恒流源电路领域，具体涉及一种恒流源电路用低功耗电路及低功耗恒流源电路；其中恒流源电路用低功耗电路包括：电压采样模块，从恒流源电路的MOS管两端采集恒流源调整管的管压降；PID模块，其两比较输入端分别与电压采样模块、基准模块电性连接，将管压降与基准模块输出的基准电压比较，以获得PID输出信号；PWM模块，与PID模块电性连接，根据接入的PID输出信号生成相应PWM信号，以控制DC/DC电源模块调整MOS管的工作电压。本恒流源电路用低功耗电路及低功耗恒流源电路极大的减少了恒流源电路中MOS管Q1的功率，降低了其发热量。热量。热量。


技术研发人员：杨则明 路芝荣 吴忠良 张湘铃
受保护的技术使用者：常州浩仪科技有限公司
技术研发日：2022.09.06
技术公布日：2022/11/29