[发明专利]一种带电流监测的恒流源电路

说明书

技术领域

本发明属于恒流源电路领域，具体地，涉及一种带电流监测的恒流源电路。

背景技术

恒流源电路广泛应用于通路检测、充电电路、器件测量等领域，在《恒流源及其应用电路》(陈凯良、竺树声编著，浙江科学技术出版社出版，1992年)中对各种类型的恒流源电路进行了介绍，双极型晶体管恒流源电路是其中的一种，它由晶体管、稳压管、电阻等构成，结构简单，应用广泛。在名称为“用于GPS设备的恒流源电路”(中国专利申请号：201220728351)和名称为“测温电路用恒流源”(中国专利申请号201210535034)中分别介绍了该类电路在GPS设备和测温设备中的应用。然而，上述文献中所使用的恒流源在工作时对输出电流不能实时地进行监测，如果因器件故障导致恒流源输出电流偏离设计值，当输出电流比设计值偏大时仍持续对用电设备施加电流，在对电流敏感的应用场合，如器件测量、充电电路等，则会对用电设备造成损害。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术中的不足，提供一种带电流监测的恒流源电路，当电流输出异常时，可切断恒流源的供电，避免对用电设备造成损害。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案包括：

一种带电流监测的恒流源电路，包括：基本恒流源电路、电流检测电路、电压调理电路、比较电路、信号保持电路、供电控制电路、以及电源变换电路，其中：

所述电源变换电路接收外部的供电，并将外部的供电变换为所述基本恒流源电路、电流检测电路、电压调理电路、比较电路、信号保持电路、以及供电控制电路工作所需的电压，并为所述比较电路提供参考电压；

所述电流检测电路串接在所述基本恒流源电路的输出端与用电设备之间，其自所述电源变换电路处获得工作所需的电压；接收来自所述基本恒流源电路的输出电流，对所述基本恒流源电路的输出电流进行实时检测，并将所述基本恒流源电路的输出电流转换为电压信号提供给所述电压调理电路；

所述电压调理电路自所述电源变换电路处获得工作所需的电压；将所述电流检测电路输出的电压信号调整至合适的范围之后输出给所述比较电路；

所述比较电路自所述电源变换电路处获得工作所需的电压和参考电压；将参考电压转换为预设的设定电压，并将经所述电压调理电路调理后的电压与该设定电压进行比较，并根据比较结果输出相应的控制信号给所述信号保持电路；

所述信号保持电路自所述电源变换电路处获得工作所需的电压；对来自所述比较电路的控制信号进行保持或锁存处理后，将该控制信号输出至所述供电控制电路；并且所述信号保持电路采用上电复位形式对自身的电路进行清零，从而保证自己的电路具有确定的工作状态；

所述供电控制电路接收所述电源变换电路的供电电压和所述信号保持电路的控制信号；根据所述信号保持电路输出的该控制信号实现所述基本恒流源电路与所述电源变换电路输出的供电电压之间的连通或断开；

所述基本恒流源电路在所述供电控制电路的供断电控制下连通至所述电源变换电路或者断开与所述电源变换电路的电压连接，从而输出电流或者不输出电流；并且，

如果经所述电压调理电路调理后的电压比设定电压小，所述比较电路则输出接通信号，所述信号保持电路收到接通信号后保持该接通信号，并将接通信号输出给所述供电控制电路，所述供电控制电路据以接通所述电源变换电路对所述基本恒流源电路的供电，使得所述基本恒流源电路输出电流；如果经所述电压调理电路调理后的电压超过了设定电压，所述比较电路则输出断电信号至所述信号保持电路，所述信号保持电路锁存断电信号之后，将断电信号输出给所述供电控制电路，所述供电控制电路据以断开所述电源变换电路对所述基本恒流源电路的供电，使得所述基本恒流源电路不输出电流，从而实现电流输出异常时的断电控制。

进一步地，所述基本恒流源电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第九电容、稳压二极管、第一三极管、以及第二三极管，其中，第一电阻的一端与稳压二极管的正端并联连接在一起作为所述基本恒流源电路的供电输入端连接至所述供电控制电路，第一电阻的另一端连接第二三极管的发射极，第二三极管的基极连接第一三极管的发射极，第二三极管的集电极作为所述基本恒流源电路的输出端连接至所述电流检测电路；第二电阻的一端与第三电阻的一端并联连接至稳压二极管的负端，第二电阻的另一端连接第一三极管的基极，第一三极管的集电极连接第九电容的一端，第九电容的另一端接地，第三电阻的另一端也接地。