可调节的高精度恒压恒流电路的制作方法

1.本实用新型涉及开关电源领域，尤其涉及一种可调节的高精度恒压恒流电路。


背景技术：

2.目前开关电源的恒流控制大多采用运放或三极管实现，如图1所示，采用比较器来实现；也有采用恒流二极管实现。
3.现有的这些技术方案大多存在实现成本高，电路复杂或效率低的问题。
4.1）采用运放控制，成本上升，电路复杂；半导体厂家在集成电路芯片的开发研制前期投入（包括时间及人力物力财力等）较高，这些投入必定会转嫁入下游的应用方，提高应用实施成本；
5.2）采用三极管实现，效率太低，精度较差；
6.3）采用恒流二极管，效率低，离散型大，温度特性差。
7.4）不同厂家的集成电路芯片性能相差较大，在设计选型时需要设计都投入较多的时间精力熟悉了解器件的性能；电路复杂，占用较多pcb空间。


技术实现要素：

8.本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种可调节的高精度恒压恒流电路，以采用较低的成本，较少的器件实现信号恒压恒流控制，同时易于实现电压电流调节，方便智能控制。
9.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提出了一种可调节的高精度恒压恒流电路，包括开关电源，还包括光耦u1、电压基准源u2、电压基准源u3、电压基准源u4、mos管q1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、二极管d1、二极管d2，
10.电阻r7、电阻r1、电阻r3的一端接开关电源输出端正极，电阻r7另一端接电压基准源u4的r极以及通过电阻r8接信号地；电压基准源u4的a极接信号地，k极接二极管d2负极；二极管d2正极解光耦u1的输入端负极、电压基准源u2的k极；光耦u1的输入端正极接电阻r1另一端，输出端正极接开关电源的反馈信号端，输出端负极接地；电压基准源u2的r极通过电阻r4接电阻r3的另一端以及电压基准源u3的k极和r极，电压基准源u2的a极接开关电源输出端负极和二极管d1负极；二极管d1正极接电压基准源u3的a极、mos管q1的s极以及信号地；mos管q1的g极用于接收pwm信号，d极通过电阻r9接电阻r5、电阻r6的一端；电阻r5、电阻r6的另一端分别接电压基准源u2的r极和二极管d1正极；电阻r2和二极管d1并联。
11.进一步地，还包括电容c3，电容c3两端分别连接电压基准源u2的r极和k极。
12.进一步地，还包括电容c1、电容c 2，电容c1、电容c 2并联于开关电源的输出端。
13.进一步地，电压基准源u2、电压基准源u3、电压基准源u4采用tl431可控精密稳压源。
14.进一步地，电压基准源u2、电压基准源u3、电压基准源u4均选用2.5v基准。
15.本实用新型的有益效果为：本实用新型采用常规的阻容、二极管、晶体管、电压基准，器件简单可靠，易采购；本实用新型采用较低的成本，较少的器件实现信号恒压恒流控制，且易于实现电压电流调节，方便智能控制。
附图说明
16.图1是现有技术中采用运放实现的恒流电路的电路图。
17.图2是本实用新型实施例的可调节的高精度恒压恒流电路的电路图。
具体实施方式
18.需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
19.请参照图2，本实用新型实施例的可调节的高精度恒压恒流电路包括开关电源（图2中sps为开关电源）、光耦u1、电压基准源u2、电压基准源u3、电压基准源u4、mos管q1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、二极管d1、二极管d2。
20.电阻r7、电阻r1、电阻r3的一端接开关电源输出端正极，电阻r7另一端接电压基准源u4的r极以及通过电阻r8接信号地（sgnd）；电压基准源u4的a极接信号地，k极接二极管d2负极；二极管d2正极解光耦u1的输入端负极、电压基准源u2的k极；光耦u1的输入端正极接电阻r1另一端，输出端正极接开关电源的反馈信号端（fb），输出端负极接地；电压基准源u2的r极通过电阻r4接电阻r3的另一端以及电压基准源u3的k极和r极，电压基准源u2的a极接开关电源输出端负极和二极管d1负极；二极管d1正极接电压基准源u3的a极、mos管q1的s极以及信号地；mos管q1的g极用于接收pwm信号，d极通过电阻r9接电阻r5、电阻r6的一端；电阻r5、电阻r6的另一端分别接电压基准源u2的r极和二极管d1正极；电阻r2和二极管d1并联。mos管q1为小信号mosfet。
21.作为一种实施方式，可调节的高精度恒压恒流电路还包括电容c3，电容c3两端分别连接电压基准源u2的r极和k极。
22.作为一种实施方式，可调节的高精度恒压恒流电路还包括电容c1、电容c 2，电容c1、电容c 2并联于开关电源的输出端。
23.作为一种实施方式，电压基准源u2、电压基准源u3、电压基准源u4采用tl431可控精密稳压源。
24.作为一种实施方式，电压基准源u2、电压基准源u3、电压基准源u4均选用2.5v基准。
25.如图2所示，本实用新型电流信号取样和反馈控制两部分，load为负载。fb为反馈信号，通过光耦隔离传输给初级调节导通时间，实现恒定电流控制。可通过pwm信号端输入pwm信号，调节电流大小，通过智能控制得到不同的输出电流大小。
26.r1、u1、d2、r7、r8、u4组成输出电压控制电路，恒定出电压；
27.r1、u1、u2、r2、r4、r5、r6、r3、u3组成输出恒流控制电路；
28.r9、q1用于调节输出电流大小；
29.u2,u3,u4均选用2.5v基准，在不调节电流大小的时候，输出电流为：
30.io=2.5*r4/r2/(r4+r5+r6) 安培
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1）
31.输出恒压值为：
32.vo=2.5*（1+r7/r8） 伏特
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（2）
33.当需要调节输出电流时，设pwm信号的占空比为d，
34.只需将r6用 r6*r9/(r6/d+r9)代入式1，即可得到输出电流与占空比的关系，可用软件编程输出占空比调节恒流大小。恒流精度可达3%以内。
35.本实用新型无需运放，即可实现恒压恒流可调节，成本低，精度高。
36.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。


技术特征：
1.一种可调节的高精度恒压恒流电路，包括开关电源，其特征在于，还包括光耦u1、电压基准源u2、电压基准源u3、电压基准源u4、mos管q1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、二极管d1、二极管d2，电阻r7、电阻r1、电阻r3的一端接开关电源输出端正极，电阻r7另一端接电压基准源u4的r极以及通过电阻r8接信号地；电压基准源u4的a极接信号地，k极接二极管d2负极；二极管d2正极解光耦u1的输入端负极、电压基准源u2的k极；光耦u1的输入端正极接电阻r1另一端，输出端正极接开关电源的反馈信号端，输出端负极接地；电压基准源u2的r极通过电阻r4接电阻r3的另一端以及电压基准源u3的k极和r极，电压基准源u2的a极接开关电源输出端负极和二极管d1负极；二极管d1正极接电压基准源u3的a极、mos管q1的s极以及信号地；mos管q1的g极用于接收pwm信号，d极通过电阻r9接电阻r5、电阻r6的一端；电阻r5、电阻r6的另一端分别接电压基准源u2的r极和二极管d1正极；电阻r2和二极管d1并联。2.如权利要求1所述的可调节的高精度恒压恒流电路，其特征在于，还包括电容c3，电容c3两端分别连接电压基准源u2的r极和k极。3. 如权利要求1所述的可调节的高精度恒压恒流电路，其特征在于，还包括电容c1、电容c 2，电容c1、电容c 2并联于开关电源的输出端。4.如权利要求1所述的可调节的高精度恒压恒流电路，其特征在于，电压基准源u2、电压基准源u3、电压基准源u4采用tl431可控精密稳压源。5.如权利要求4所述的可调节的高精度恒压恒流电路，其特征在于，电压基准源u2、电压基准源u3、电压基准源u4均选用2.5v基准。

技术总结
本实用新型实施例公开了一种可调节的高精度恒压恒流电路，包括开关电源、光耦U1、电压基准源U2、电压基准源U3、电压基准源U4、MOS管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、二极管D1、二极管D2。本实用新型采用常规的阻容、二极管、晶体管、电压基准，器件简单可靠，易采购；本实用新型采用较低的成本，较少的器件实现信号恒压恒流控制，且易于实现电压电流调节，方便智能控制。制。制。


技术研发人员：梁文伟
受保护的技术使用者：深圳市怀格芯创电子科技有限公司
技术研发日：2022.07.05
技术公布日：2022/11/8