[发明专利]一种采用并联解码模式的数控电流转换系统

说明书

本发明公开了一种采用并联解码模式的数控电流转换系统，包括驱动电路和功率晶体管，所述驱动电路连接于功率晶体管，所述驱动电路和功率晶体管之间连接有反馈电路，所述功率晶体管依次串联有用电负载和驱动电源；所述反馈电路的输出端与接地之间连接有权电阻网络，权电阻网络由多级的电阻并联而成，电阻的阻值逐级等比例变化，权电阻网络用于调整流过用电负载中的电流大小以及将反馈电路上的电流反馈转换成电压反馈；所述权电阻网络每级电阻与接地之间均连接有解码器；所述权电阻网络的输入端与解码器之间连接有编码器。其转换精度高、转换速度快、驱动能力强，具有宽数量级的输出，且散热效果好。

技术领域

本发明涉及模数转换驱动领域，尤其涉及一种采用并联解码模式的数控电流转换系统。

背景技术

在工业和汽车行业采用恒压源驱动通常不能保证传感器的稳定性，并且影响传感器可靠性、寿命。因此，适宜采用恒流源驱动，而常规的DAC(Digital to AnalogConverter)都无法同时满足转换精度，转换速度和驱动能力的要求。

一般的检测电路，为了保证检测参数的稳定，驱动恒流源必须高稳定、高可靠、高输出质量。恒流源的实质是利用器件对电流进行反馈，动态调节器件的供电状态，从而使得电流趋于恒定。一般的恒流源往往是固定的一种输出电流值，或仅有几种不同的电流值，也不便于通用。

现有的恒流源内部通常采用开关电源的方式配合高速或高精度模数转换芯片，不仅价格昂贵，采购周期长，而且由于芯片集成制造的局限性，使得这些模数转换芯片很难同时满足同时具备高精度和高速度的要求，输出精度高的模数转换芯片，驱动能力和运算速度都很慢，而运算速度高，驱动能力强的模数转换芯片，精度则不高。芯片有限的面积和内部走线宽度限制了模数转换芯片的速度和精度性能，同时开关电源输出建立时间长，响应滞后，动态反应慢，散热集中的问题也得不到解决。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种采用并联解码模式的数控电流转换系统，其转换精度高、转换速度快、驱动能力强，具有宽数量级的输出，且散热效果好。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种采用并联解码模式的数控电流转换系统，包括驱动电和功率晶体管，所述驱动电路连接功率晶体管；所述驱动电路具有反馈电路，所述反馈电路的输入端连接功率晶体管、输出端连接在驱动电路，所述功率晶体管连接用电负载，所述用电负载连接驱动电源；所述反馈电路的输出端与接地之间连接有权电阻网络，所述权电阻网络用于调整流过用电负载中的电流大小，以及将反馈电路上的电流反馈转换成电压反馈；所述权电阻网络包括并联的多级电阻，每级电阻的阻值逐级等比例变化；所述权电阻网络的每级电阻与接地之间均连接有解码器，所述解码器用于控制该级电阻所在回路的通断；所述权电阻网络的输入端与解码器之间连接有编码器，所述编码器用于接收权电阻网络的电压反馈后控制每个解码器的通断。

作为优选的，所述功率晶体管包括三极管，所述三极管的基极连接在驱动电路的输出端，三极管的集电极连接用电负载，三极管的发射极连接反馈电路的输入端。

作为优选的，所述解码器包括场效应管，场效应管的栅极与编码器连接，场效应管的漏极与权电阻网络连接，场效应管的源极接地。

作为优选的，所述权电阻网络位于后一级电阻的阻值为其前一级电阻阻值的一半，最低级电阻的阻值根据系统要求的分辨率选取。

作为优选的，所述驱动电路包括运算放大器，所述运算放大器的输入端连接参考电压，所述运算放大器的输出端连接功率晶体管的基极。

作为优选的，所述反馈电路包括第六电阻，所述第六电阻连接运算放大器的反馈输入端。

作为优选的，所述运算放大器的输出端与功率晶体管的基极之间串联有中间电路，所述中间电路包括第一二极管和第三电阻，所述第一二极管的正极与运算放大器的输出端连接，所述第一二极管用于防止电路接反，所述第三电阻用于限流。