[发明专利]一种双向恒流源电路

说明书

技术领域

本发明属于电子技术的技术领域。特别涉及一种高稳定度双向恒流源产生电路。

背景技术

恒流源在光纤通信、LED照明、激光器驱动等很多场合都有重要的应用，而在某些场合，如激光器驱动中，恒流源的输出电流稳定度至关重要，输出电流的不稳定会影响激光器的寿命以及输出光功率。常用的提高电流稳定性的措施有：1、利用磁饱和电抗器的非线性磁化原理提高稳定性；2、在负载回路中串联大电阻(相对于负载电阻)；3、通过负反馈网络实现电流自动稳定。在这几种方案中，第一种方案受器件本身的影响较大，对稳定度的提高有限；第二种方案由于在负载回路中串联了大电阻，可有效地减小负载电阻的变化对输出电流的影响，但由于负载回路大电阻的存在，使得输出电流很小，一般只能在毫安级，而且大部分功率都降在了大电阻上，也使得效率极低；第三种方案由于负反馈网络本身具有的自动调整功能，可以使输出电流自动稳定，而不受负载变化的影响，因此是目前提高电流稳定度的最有效的方法，但目前已公开的技术中，一般都是采取单一的线性反馈网络，这种方案存在的最大缺点是，一旦反馈网络出现故障，系统将处于开环工作状态，输出电流将急剧增大，很容易损坏负载和电路本身，另一个缺点是使用场合受到限制，只能应用在负载对电流是线性响应的场合，在某些特定场合下，如负载对电流的响应存在延迟或超前的情况，这种基于单一线性反馈网络的恒流源将失去自动稳定的能力。另外目前常见的恒流源多数都是单向输出的，当某些场合(如控制温度器件加热或制冷)需要双向电流时，其使用将受到限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺点，提供一种基于双反馈PID控制的高稳定度双向恒流源电路。

本发明的具体的技术方案是：

一种双向恒流源电路，结构有电流设置模块1、输出控制模块5、桥式输出模块6和第一反馈模块7；其特征在于，结构还有减法器模块2、PID模块3、限幅模块4和第二反馈模块8；电流设置模块1的输出端和第二反馈模块8的输出端与减法器模块2的输入端相连，减法器模块2的输出端接PID模块3的输入端，PID模块3的输出端接限幅模块4的输入端，限幅模块4的输出端接输出控制模块5的控制输入端，第一反馈模块7的输出端接输出控制模块5的反馈输入端，输出控制模块5的输出端接桥式输出模块6的输入端，桥式输出模块6的反馈输出端同时接第一反馈模块7的输入端和第二反馈模块8的输入端；

所述的电流设置模块1的结构为：电阻R1的一端接电源VCC，另一端接稳压二极管D1的阴极和滑动变阻器W1的一端，稳压二极管D1的阳极接地，电阻R2的一端接电源VEE，另一端接稳压二极管D2的阳极和滑动变阻器W1的另一端，稳压二极管D2的阴极接地，滑动变阻器W1的滑线端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接运放U1A的同相输入端，运放U1A的反相输入端接电阻R4的一端和电阻R5的一端，电阻R4的另一端接地，电阻R5的另一端接运放U1A的输出端，运放U1A的正电源端接电源VCC，负电源端接电源VEE，运放U1A的输出端作为电流设置模块1的输出端，记为端口M1_OUT，接减法器模块2的端口M2_IN1；

所述的减法器模块2的结构为：电阻R6的一端作为减法器模块2的一个输入端，记为端口M2_IN2，运放U1B的反相输入端接电阻R6的另一端和电阻R9的一端，电阻R9的另一端接运放U1B的输出端，电阻R7的一端作为减法器模块2的另一个输入端，记为端口M2_IN1，运放U1B的同相输入端接电阻R7的另一端和电阻R8的一端，电阻R8的另一端接地，运放U1B的输出端作为减法器模块2的输出端，记为端口M2_OUT，接PID模块3的端口M3_IN；