[发明专利]一种恒流电路

说明书

本发明提供一种恒流电路，包括MCU主控电路、DAC输出电路、差动积分放大电路、差分放大电路、两个PNP三极管、NMOS晶体管、继电器、继电器驱动电路、三极管开关电路与反相放大电路。由于采用两级PNP三极管和NMOS晶体管相结合的方式，有效增大了恒流电流的放大倍数；同时，由于采用差动积分放大电路和差分放大电路，引入了可靠的负反馈控制及电压缓上升保护机制，使得流过负载的恒流电流更平滑、更稳定，线性度更好。

技术领域

本发明涉及恒流电路，尤其涉及一种基于MCU主控电路、运算放大器DAC芯片、三极管、MOS管和继电器的恒流输出电路。

背景技术

目前，恒流电路的应用非常广泛，在各式各样的电子设备中作为电路的电流供给源。恒流电路的本质是器件根据输出电流的实时反馈，动态调节电压-电流转换电路的供电电压，从而使输出的电流不断趋于稳定。

在很多电子应用系统中，例如磁悬浮轴承、电磁线圈和大功率LED照明系统的控制电路中，恒流电路作为关键部分之一，其精确度和稳定性直接影响整个系统的运行结果。然而，传统的恒流电路在输出电流较大时，其恒流精度和稳定性会逐步降低，且输出电路损耗变大导致电流的线性度变差，因此在很大程度上限制了其使用范围。

发明内容

针对上述技术现状，本发明的技术目的在于解决恒流电路在输出电流较大时，其恒流精度和稳定性降低从而导致电路功耗增加、恒流线性度变差的缺陷。

为了实现上述技术目的，本发明提供一种恒流电路，用于对负载RL提供恒定电流源，包括MCU主控电路与DAC输出电路，MCU主控电路与DAC输出电路进行通信，DAC输出电路输出模拟电压；

其特征是：还包括差动积分放大电路、差分放大电路、两个PNP三极管(称为第一PNP三极管Q1与第二PNP三极管Q2)、NMOS晶体管、继电器、继电器驱动电路、三极管开关电路与反相放大电路；

所述的MCU主控电路通过端口IO1连接继电器驱动电路，继电器驱动电路的输出端连接继电器的电源负极，继电器的电源正极连接正电源VCC，继电器的常闭接点NC接地(GND)，继电器的公共接点COM连接三极管开关电路的输入端；三极管开关电路的输出端连接反相放大电路的输入端；反相放大电路的输出端连接第一PNP三极管Q1的基极(B极)；第一PNP三极管Q1的集电极(C极)和第二PNP三极管Q2的集电极(C极)都连接负电源VEE；第一PNP三极管Q1的发射极(E极)连接第二PNP三极管Q2的基极(B极)；第二PNP三极管Q2的发射极(E极)通过第九电阻R9连接到NMOS晶体管MOS1的源极(S极)；

负载RL的正极接地(GND)，负极经过电流采样电阻R7连接到NMOS晶体管MOS1的D极(漏极)；恒流电流从RL正极流到RL负极，经过电流采样电阻R7再流到NMOS晶体管MOS1的D极(漏极)，如果NMOS晶体管MOS1和两个PNP三极管Q1、Q2都导通，则恒流电流从NMOS晶体管MOS1的D极(漏极)流到NMOS晶体管MOS1的S极(源极)，经过限流电阻R9流到PNP三极管Q2的E极(发射极)，电流又从PNP三极管Q2的E极(发射极)流到PNP三极管Q2的C极(集电极)，而PNP三极管Q2的C极(集电极)连接到负电源VEE，即此时恒流电流全部流入负电源VEE，形成一个完整的电流回路，完成了整个恒流电流信号的放大输出过程；

所述的差动积分放大电路用于将DAC输出电路输出的模拟电压进行放大，放大后的模拟电压经过限流电阻R8输入NMOS晶体管MOS1的G极(栅极)；

所述的差分放大电路用于放大电流采样电阻R7两端的电压。

作为优选，所述的DAC输出电路与电压跟随电路1连接，DAC输出电路输出的模拟电压通过电压跟随电路1进行前后级隔离，用以增强DA电压的驱动能力。