一種直流恒流源電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于恒流源設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直流恒流源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]對于小信號高精度電源，在長距離傳輸時，容易受到周圍環(huán)境和地面環(huán)境的干擾和影響，即使采用屏蔽、低分布電感電容、雙絞線信號線傳輸也會在負(fù)載上產(chǎn)生一定噪聲，給測量帶來一定麻煩和干擾，直流恒流源設(shè)備在變送器和傳感器電路中應(yīng)用較為廣泛，直流恒流源要求輸出電流保持恒定，而現(xiàn)有的直流恒流源設(shè)計多存在以下幾個干擾:第一，環(huán)境溫度不斷變換影響恒流源內(nèi)阻變化;第二，負(fù)載變化影響輸出電壓變化;第三，設(shè)備輸出電流精度難以控制；給恒流源的設(shè)計帶來一定的困難，因此，現(xiàn)如今缺少一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低、設(shè)計合理、精度高的直流恒流源電路，通過熱敏電阻采樣環(huán)境溫度避免恒流源內(nèi)阻不斷變化，使用加熱模塊和散熱模塊實(shí)時調(diào)節(jié)環(huán)境溫度，通過精密電阻采樣負(fù)載工作電流，靈敏度高，使用差分方式控制恒流，避免單端低浮動影響電流精度，直流恒流源使用穩(wěn)定可靠。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種直流恒流源電路，其設(shè)計新穎合理，結(jié)構(gòu)簡單，通過調(diào)節(jié)環(huán)境溫度以及對負(fù)載供電采樣，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，恒流源控制精度高，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種直流恒流源電路，其特征在于:包括單片機(jī)、用于連接負(fù)載的接口電路和與所述單片機(jī)相接的隔離電路和用于將12V直流電壓轉(zhuǎn)換為5V直流電壓的DC/DC轉(zhuǎn)換電路，所述單片機(jī)的輸入端接有按鍵設(shè)置電路和用于采集環(huán)境溫度數(shù)據(jù)的溫度采樣電路，所述單片機(jī)的輸出端接有加熱模塊和散熱模塊，所述隔離電路的輸出端與所述接口電路的輸入端之間依次接有數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和恒流源電路，所述恒流源電路的輸出端與所述隔離電路的輸入端之間依次接有電流采樣電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路;所述加熱模塊包括與所述單片機(jī)輸出端相接的繼電器開關(guān)和所述繼電器開關(guān)輸出端相接且用于增加環(huán)境溫度的電熱絲;所述散熱模塊包括與所述單片機(jī)輸出端相接的直流電機(jī)模塊和安裝在所述直流電機(jī)模塊轉(zhuǎn)軸上用于降低環(huán)境溫度的電風(fēng)扇;所述恒流源電路和接口電路均與D C / D C轉(zhuǎn)換電路的5 V直流電壓輸出端相接，所述單片機(jī)為芯片STC12C5204AD。
[0005]上述的一種直流恒流源電路，其特征在于:所述溫度采樣電路包括熱敏電阻。
[0006]上述的一種直流恒流源電路，其特征在于:所述繼電器開關(guān)包括三極管Q5、三極管Q6和繼電器K1，所述三極管Q5的基極經(jīng)電阻R19與芯片STC12C5204AD的第23管腳相接，三極管Q5的發(fā)射極與三極管Q6的基極相接，三極管Q5的集電極與二極管D5的陽極相接，二極管D5的陰極與繼電器K1的線圈的一端、繼電器K1的動觸點(diǎn)和12V直流電壓端的連接端相接，三極管Q6的發(fā)射極接地，三極管Q6的集電極與繼電器K1的線圈的另一端相接。
[0007]上述的一種直流恒流源電路，其特征在于:還包括兩端接口 JP2，所述兩端接口 JP2的一端與繼電器K1的一個靜觸點(diǎn)相接，兩端接口 JP2的另一端接地，所述電熱絲插接在兩端接口 JP2上。
[0008]上述的一種直流恒流源電路，其特征在于:所述DC/DC轉(zhuǎn)換電路包括場效應(yīng)晶體管Q3、場效應(yīng)晶體管Q4和帶有中心抽頭的變壓器T1，所述變壓器T1的初級的一端經(jīng)電容Cl 1與場效應(yīng)晶體管Q3的源極和場效應(yīng)晶體管Q4的漏極的連接端相接，場效應(yīng)晶體管Q3的漏極分兩路，一路與12V直流電壓端相接，另一路與并聯(lián)的電阻R14和電容C9的一端相接;場效應(yīng)晶體管Q4的源極分兩路，一路與并聯(lián)的電阻R16和電容C15的一端相接，另一路接地;并聯(lián)的電阻R16和電容C15的另一端與并聯(lián)的電阻R14和電容C9的另一端相接，且并聯(lián)的電阻R14和電容C9的另一端與并聯(lián)的電阻R16和電容C15的另一端的連接端與變壓器T1的初級的另一端相接，場效應(yīng)晶體管Q3的柵極和場效應(yīng)晶體管Q4的柵極分別與所述芯片STC12C5204AD的第12管腳和第13管腳相接，變壓器T1的次級的一端經(jīng)二極管D2、電感L1和電感L2與電容C14的一端相接，電感L2和電容C14的一端的連接端為DC/DC轉(zhuǎn)換電路的5V直流電壓輸出端，電容C14的另一端分兩路，一路與變壓器T1的次級的中心抽頭相接，另一路接地;變壓器T1的次級的另一端經(jīng)二極管D3與二極管D2和電感L1的連接端相接。
[0009]上述的一種直流恒流源電路，其特征在于:所述電流采樣電路包括精密電阻R11，所述精密電阻Rl 1的一端為電流米樣電路的第一信號輸出端，精密電阻Rl 1的另一端分兩路，一路經(jīng)電阻R12接地，另一路與電容C8的一端相接；電容C8的另一端為電流采樣電路的第二信號輸出端。
[0010]上述的一種直流恒流源電路，其特征在于:所述恒流源電路包括型號為0P07的運(yùn)放U1和型號為0P07的運(yùn)放U2，所述運(yùn)放U1的反相輸入端經(jīng)電容C5與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端相接，運(yùn)放U1的輸出端經(jīng)電阻R5與達(dá)林頓管Q1的第一極和達(dá)林頓管Q2的第一極的連接端相接，達(dá)林頓管Q1的第二極經(jīng)電阻R3和電阻R9與電流采樣電路的第一信號輸出端相接，達(dá)林頓管Q1的第三極通過電阻RL1與DC/DC轉(zhuǎn)換電路的5V直流電壓輸出端相接，達(dá)林頓管Q2的第二極經(jīng)電阻R7分兩路，一路經(jīng)電阻R8與運(yùn)放U2的反相輸入端相接，另一路與電阻R3和電阻R9的連接端相接;運(yùn)放U2的同相輸入端分兩路，一路經(jīng)電阻R10與運(yùn)放U2的輸出端相接，另一路與電流米樣電路的第一信號輸出端相接;運(yùn)放U 2的輸出端與運(yùn)放U1的同相輸入端相接。
[0011]上述的一種直流恒流源電路，其特征在于:所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路包括芯片ADS1241，所述芯片ADS1241的第11管腳與電流采樣電路的第一信號輸出端相接，芯片ADS1241的第12管腳與電流米樣電路的第二信號輸出端相接，芯片AD S12 41的第2 3管腳與所述隔尚電路相接，芯片ADS1241的第24管腳、第25管腳和第26管腳分別經(jīng)電阻R4、電阻R2和電阻R1與所述隔離電路相接。
[0012]上述的一種直流恒流源電路，其特征在于:所述接口電路包括端口JP1，所述端口JP 1的第1管腳與電阻RL1的一端和DC/DC轉(zhuǎn)換電路的5V直流電壓輸出端的連接端相接，端口JP1的第2管腳與電阻RL1的另一端相接。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]1、本實(shí)用新型通過設(shè)置溫度采樣電路實(shí)時采集直流恒流源的環(huán)境溫度，使用按鍵設(shè)置電路設(shè)置環(huán)境溫度閾值，當(dāng)溫度過低時，單片機(jī)驅(qū)動繼電器開關(guān)接通電熱絲，使電熱絲工作，為環(huán)境升溫，實(shí)現(xiàn)低壓方式控制高壓回路；當(dāng)溫度過高時，單片機(jī)驅(qū)動直流電機(jī)模塊轉(zhuǎn)動，帶動風(fēng)扇為環(huán)境散熱，避免環(huán)境溫度變化影響直流恒流源內(nèi)阻變化，使直流恒流源輸出不穩(wěn)定，電路簡單，便于推廣使用。
[0015]2、本實(shí)用新型通過設(shè)置恒流源電路，通過兩個型號為0P07的運(yùn)算放大器組成的差分控制方式控制電流大小，調(diào)節(jié)及時，控制精度高，可靠穩(wěn)定，使用效果好。
[0016]3、本實(shí)用新型通過使用接口電路，當(dāng)需要為負(fù)載提供直流恒流源時，將負(fù)載插接在接口電路上，恒流源電路為負(fù)載提供穩(wěn)定恒流源，電流采樣電路實(shí)時采集負(fù)載工作電流并反饋給單片機(jī)，適用于多種低壓負(fù)載，使用簡單方便。
[0017]4、本實(shí)用新型設(shè)計新穎合理，體積小，響應(yīng)速度快，拆卸安裝方便，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0018]綜上所述，本實(shí)用新型設(shè)計新穎合理，結(jié)構(gòu)簡單，通過調(diào)節(jié)環(huán)境溫度以及對負(fù)載供電采樣，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，恒流源控制精度高，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0019]下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
[0021 ]圖2為本實(shí)用新型DC/DC轉(zhuǎn)換電路的電路原理圖。
[0022]圖3為本實(shí)用新型單片機(jī)和繼電器開關(guān)的電路連接關(guān)系示意圖。
[0023]圖4為本實(shí)用新型恒流源電路、電流采樣電路和接口電路的電路連接關(guān)系示意圖。
[0024]圖5為本實(shí)用新型模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的電路原理圖。
[0025]附圖標(biāo)記說明:
[0026]1一單片機(jī)；2—隔尚電路；3—數(shù)模轉(zhuǎn)換電路；
[0027]4一丨旦流源電路；5—接口電路；6—電流米樣電路；
[0028]7—模數(shù)轉(zhuǎn)換電路； 8—DC/DC轉(zhuǎn)換電路； 10—按鍵設(shè)置電路；
[0029]11 一溫度米樣電路； 12—繼電器開關(guān)；13—電熱絲；
[0030]14 一直流電機(jī)模塊； 15—風(fēng)扇。
【具體實(shí)施方式】
[0031]如圖1和圖3所示，本實(shí)用新型包括單片機(jī)1、用于連接負(fù)載的接口電路5和與所述單片機(jī)1相接的隔離電路2和用于將12V直流電壓轉(zhuǎn)換為5V直流電壓的DC/DC轉(zhuǎn)換電路8，所述單片機(jī)1的輸入端接有按鍵設(shè)置電路10和用于采集環(huán)境溫度數(shù)據(jù)的溫度采樣電路11，所述單片機(jī)1的輸出端接有加熱模塊和散熱模塊，所述隔離電路2的輸出端與所述接口電路5的輸入端之間依次接有數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3和恒流源電路4，所述恒流源電路4的輸出端與所述隔離電路2的輸入端之間依次接有電流采樣電路6和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路7;所述加熱模塊包括與所述單片機(jī)1輸出端相接的繼電器開關(guān)12和所述繼電器開關(guān)12輸出端相接且用于增加環(huán)境溫度的電熱絲13;所述散熱模塊包括與所述單片機(jī)1輸出端相接的直流電機(jī)模塊14和安裝在所述直流電機(jī)模塊14轉(zhuǎn)軸上用于降低環(huán)境溫度的電風(fēng)扇15;所述恒流源電路4和接口電路5均與DC/DC轉(zhuǎn)換電路8的5V直流電壓輸出端相接，所述單片機(jī)1為芯片STC12C5204AD。
[0032]本實(shí)施例中，所述溫度采樣電路11包括熱敏電阻。
[0033]如圖3所示，本實(shí)施例中，所述繼電器開關(guān)12包括三極管Q5、三極管Q6和繼電器K1，所述三極管Q5的基極經(jīng)電阻R19與芯片STC12C5204AD的第23管腳相接，三極管Q5的發(fā)射極與三極管Q6的基極相接，三極管Q5的集電極與二極管D5的陽極相接，二極管D5的陰極與繼電器K1的線圈的一端、繼電器K1的動觸點(diǎn)和12V直流電壓端的連接端相接，三極管Q6的發(fā)射極接地，三極管Q6的集電極與繼電器K1的線圈的另一端相接。
[0034]如圖3所示，本實(shí)施例中，還包括兩端接口 JP2，所述兩端接口 JP2的一端與繼電器K1的一個靜觸點(diǎn)相接，兩端接口 JP2的另一端接地，所述電熱絲13插接在兩端接口 JP2上。
[0035]如圖2所示，本實(shí)施例中，所述DC/DC轉(zhuǎn)換電路8包括場效應(yīng)晶體管Q3、場效應(yīng)晶體管Q