為負(fù)載提供恒定脈沖電流的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電源領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種為負(fù)載提供恒定脈沖電流的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在許多應(yīng)用領(lǐng)域中，需要對(duì)一個(gè)固定或變化的負(fù)載提供脈沖電流，這些脈沖電流通常為恒定的脈沖電流，即在電流存在期間，其電流是恒定的。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，在現(xiàn)有技術(shù)中，通常是采用一個(gè)DCDC開關(guān)變換器，對(duì)直流輸入進(jìn)行變換，通過對(duì)該開關(guān)變換器的控制，使其在一段時(shí)間內(nèi)，輸出一個(gè)特定的電壓值；而在另一段時(shí)間內(nèi)，不輸出電壓；并如此重復(fù)，實(shí)現(xiàn)脈沖輸出；同時(shí)，在上述DCDC開關(guān)變換器的輸出端，使用一個(gè)線性電壓調(diào)節(jié)器對(duì)上述DCDC開關(guān)變換器的輸出進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)電流的穩(wěn)定輸出。但是，在這種情況下，由于整個(gè)負(fù)載電流均通過上述線性電壓調(diào)節(jié)器提供，而線性電壓調(diào)節(jié)器的功耗是比較大的，所以其具有功耗大、不易實(shí)現(xiàn)大功率電流輸出的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述功耗大、不易實(shí)現(xiàn)大功率輸出的缺陷，提供一種功耗小、容易實(shí)現(xiàn)大功率輸出的為負(fù)載提供恒定脈沖電流的裝置。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種為負(fù)載提供恒定脈沖電流的裝置，包括用于為負(fù)載提供脈沖電流的第一輸出單元和在所述第一輸出單元輸出的脈沖上升沿對(duì)所述第一輸出單元輸出的電流進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牡诙敵鰡卧?br> 所述第一輸出單元由直流輸入取得輸入電壓，將取得的直流輸入電壓進(jìn)行變換，得到輸出的脈沖波形，并將所述輸出的脈沖波形施加在所述負(fù)載上；
所述第二輸出單元由所述直流輸入取得電壓，對(duì)其進(jìn)行線性電壓調(diào)節(jié)，得到調(diào)整后的電壓，并將所述調(diào)整后的電壓施加在所述負(fù)載上；
其中，所述第二輸出單元對(duì)直流輸入電壓的調(diào)整幅度由所述負(fù)載所在回路的當(dāng)前電流采樣值和設(shè)定控制信號(hào)決定。
[0005]更進(jìn)一步地，所述當(dāng)前電流采樣值與所述第二輸出單元對(duì)所述直流輸入電壓的調(diào)整幅度成負(fù)相關(guān)。
[0006]更進(jìn)一步地，所述第一輸出單元包括開關(guān)電壓調(diào)節(jié)單元，所述第二輸出單元包括低壓差線性電壓調(diào)節(jié)單元。
[0007]更進(jìn)一步地，所述第二輸出單元的輸出端與所述負(fù)載串接。
[0008]更進(jìn)一步地，所述第二輸出單元包括線性調(diào)節(jié)控制環(huán)路和調(diào)整管，所述線性調(diào)節(jié)控制環(huán)路比較設(shè)定控制信號(hào)和所述當(dāng)前電流采樣值，得到調(diào)整管控制信號(hào)，并輸出到所述調(diào)整管控制極，控制所述調(diào)整管的管壓降。
[0009]更進(jìn)一步地，所述線性調(diào)節(jié)控制環(huán)路包括加法器和調(diào)整管控制環(huán)路，所述加法器和調(diào)整管控制環(huán)路均包括兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端；所述加法器的兩個(gè)輸入端分別連接所述設(shè)定控制信號(hào)和所述當(dāng)前電流采樣值，將所述設(shè)定控制信號(hào)和所述當(dāng)前電流采樣值相減，并將結(jié)果輸送到所述調(diào)整管控制環(huán)路的一個(gè)輸入端，所述調(diào)整管控制環(huán)路的另一個(gè)輸入端與該調(diào)整管的輸出端連接，取得其電流采樣值；所述調(diào)整管控制環(huán)路的輸出端與所述調(diào)整管的控制極連接。
[0010]更進(jìn)一步地，所述第一輸出單元包括開關(guān)器件和開關(guān)驅(qū)動(dòng)回路，所述開關(guān)器件在所述開關(guān)啟動(dòng)回路輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下，將輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換為脈沖電壓，并經(jīng)過整流和濾波得到直流輸出，所述直流輸出被提供給所述負(fù)載；
其中，所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)回路間歇輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，在所述負(fù)載上形成脈沖電流。
[0011]更進(jìn)一步地，所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)回路包括兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)回路的兩個(gè)輸入端分別與所述設(shè)定控制信號(hào)和電流采樣值連接，所述輸出端連接在所述開關(guān)器件的控制極上。
[0012]更進(jìn)一步地，所述第一輸出單元包括整流模塊和濾波模塊，所述整流模塊包括二極管半波整流，所述濾波模塊包括串接在所述第一輸出單元輸出回路上的電感和并接在所述第一輸出單元輸出回路上的電容。
[0013]更進(jìn)一步地，所述設(shè)定控制信號(hào)是事先設(shè)定其波形的、周期性出現(xiàn)的鋸齒波。
[0014]實(shí)施本發(fā)明的為負(fù)載提供恒定脈沖電流的裝置，具有以下有益效果:由于第一輸出單元直接為負(fù)載提供電流，且第二輸出單元的輸出也連接在負(fù)載回路上，為負(fù)載提供電流補(bǔ)償。這樣，多數(shù)通過負(fù)載的電流是由上述第一輸出單元提供的；而第二輸出單元輸出的電壓與負(fù)載回路上的當(dāng)前電流相關(guān)，所以其僅僅是在第一輸出單元輸出的電流不夠時(shí)(對(duì)于脈沖電流而言，通常是在其脈沖波形的上升沿)對(duì)負(fù)載進(jìn)行電流補(bǔ)償，因此僅提供較少的負(fù)載電流。而由于第一輸出單元是開關(guān)電壓調(diào)整單元，第二輸出單元是線性電壓調(diào)整單元。所以，該裝置本身的功耗較少、較易實(shí)現(xiàn)大功率輸出。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明為負(fù)載提供恒定脈沖電流的裝置的實(shí)施例中該裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是所述實(shí)施例中該裝置的電原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步說明。
[0017]如圖1所示，在本發(fā)明的為負(fù)載提供恒定脈沖電流的裝置實(shí)施例中，該裝置包括用于為負(fù)載提供脈沖電流的第一輸出單元和在第一輸出單元輸出的脈沖上升沿時(shí)對(duì)上述第一輸出單元輸出的電流進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牡诙敵鰡卧?；在本?shí)施例中，上述第一輸出單元由直流輸入取得輸入電壓，將取得的直流輸入電壓進(jìn)行變換，得到輸出的脈沖波形，并將所述輸出的脈沖波形施加在所述負(fù)載上，以便為上述負(fù)載提供脈沖電流；而第二輸出單元同樣由上述直流輸入取得電壓，對(duì)其進(jìn)行線性電壓調(diào)節(jié)，得到調(diào)整后的電壓(通常，這里的調(diào)整是指對(duì)第二輸出單元的輸入電壓進(jìn)行降壓，在第二輸出單元上的減壓越多，該第二輸出單元的輸出電壓越低，其能夠提供的補(bǔ)償電流越小)，并將所述調(diào)整后的電壓施加在上述負(fù)載上；其中，第二輸出單元對(duì)直流輸入電壓的調(diào)整幅度(或降壓幅度)由負(fù)載所在回路的當(dāng)前電流采樣值和設(shè)定控制信號(hào)決定。
[0018]具體來講，在本實(shí)施例中，上述第一輸出單元是開關(guān)電壓調(diào)節(jié)單元，而第二輸出單元是低壓差線性電壓調(diào)節(jié)單元。其具體的結(jié)構(gòu)在稍后詳述。
[0019]對(duì)于上述直流輸入和負(fù)載，在某種程度上而言，上述第一輸出單元和第二輸出單元是并接在上述直流輸入和負(fù)載之間的。也就是說，對(duì)于第一輸出單元和第二輸出單元的輸入端來看，二者是并聯(lián)的關(guān)系，通過第一輸出單元提供給負(fù)載的電流不會(huì)經(jīng)過上述第二輸出單元；同樣地，通過第二輸出單元提供給負(fù)載的電流也不會(huì)經(jīng)過上述第一輸出單元。
[0020]由于在本實(shí)施例中，該裝置為負(fù)載提供恒定的脈沖電流，即在脈沖存在的期間，為負(fù)載提供的電流應(yīng)該是相同或大致相同的。但是由于脈沖輸出的特性，在一個(gè)脈沖的上升沿，其電流或電壓都存在一個(gè)上升的波形，因此該期間內(nèi)輸出的電壓或電流是有差別的。具體到本實(shí)施例中而言，如果該裝置中僅僅設(shè)置有第一輸出單元，則在該第一輸出單元產(chǎn)生的脈沖上升沿，其輸出的電流必然是有差別或不相等的，這就不是一個(gè)恒定的脈沖電流。為此，在本實(shí)施例中，在該裝置中設(shè)置了第二輸出單元，該第二輸出單元的主要作用是在第一輸出單元的脈沖輸出的上升沿期間為施加在負(fù)載上的第一輸出單元的輸出提供電流補(bǔ)償，使得負(fù)載上的電流在脈沖上升沿和脈沖的其他時(shí)間段上的電流盡量一致或具有盡可能小的差別。由于脈沖上升沿期間，其輸出波形是不斷變化的，而第二輸出單元作為補(bǔ)償電流的提供者，其輸出也是不斷變化的。由于第二輸出單元是通過調(diào)整通過其自身的電壓降來實(shí)現(xiàn)其輸出電流或輸出電壓的調(diào)節(jié)的，所以，在本實(shí)施例中，第二輸出單元的輸出電流(或其對(duì)直流輸入電壓的調(diào)整幅度)是與負(fù)載所在回路上的當(dāng)前電流相關(guān)的，負(fù)載所在回路上的當(dāng)前電流越大，第二輸出單元需要補(bǔ)充的電流就越小，所以第二輸出單元的輸出電壓就越低，其自身的電壓降就越大(即第二輸出單元的調(diào)節(jié)量越大)。所以，在本實(shí)施例中，上述第二輸出單元的輸出電壓是和負(fù)載所在回路的當(dāng)前電流采樣值和設(shè)定控制信號(hào)相關(guān)的。關(guān)于設(shè)定控制信號(hào)，稍后有詳細(xì)的描述。
[0021]如前所述，在本實(shí)施例中，上述負(fù)載所在回路上的當(dāng)前電流采樣值與第二輸出單元對(duì)直流輸入電壓的調(diào)整幅度之間的關(guān)系是負(fù)相關(guān)的(例如，二者成反比)。上述當(dāng)前電流采樣值越大，意味著上述第一輸出單元提供給負(fù)載的電流越大，于是需要上述第二輸出單元補(bǔ)償?shù)碾娏骶驮叫。谑堑诙敵鰡卧枰獙?duì)直流輸入電壓進(jìn)行調(diào)整的調(diào)整幅度就越小。
[0022]請(qǐng)參見圖2，圖2示出了本實(shí)施例中一種情況下該裝置的電原理圖。在圖2中，上述第二輸出