[实用新型]可控电压恒流源模块

说明书

本实用新型旨在提供一种成本低、电压可控且精度高的可控电压恒流源模块。它包括DAC模块（1）、输入端电压放大器（2）、推挽输出模块（3）、功率三极管（4）、精密单位增益差分放大器（5）、高精度采样电阻（6）以及电压跟随器（7），DAC模块（1）的其中一路与输入端电压放大器（2）连接，另一路与精密单位增益差分放大器（5）连接，输入端电压放大器（2）的输出侧与推挽输出模块（3）的输入端连接，高精度采样电阻（6）的输出端与电压跟随器（7）相连接，电压跟随器（7）与精密单位增益差分放大器（5）相连通，在高精度采样电阻（6）与电压跟随器（7）之间连接负载。本实用新型可应用于电源领域。

技术领域

本实用新型涉及电源领域，尤其涉及一种可控电压的恒流源模块。

背景技术

恒流源是指能够输出电流并保持恒定的电流源，这种能够向负载提供恒定电流的电源称为恒流源。恒流源在电子电路中运用是比较广泛的，最常见的应用领域在LED驱动。它可以分为直流恒流源和交流恒流源，恒流源还可以分为流入型恒流源和流出型恒流源，当然根据不同的方式，还可作其它区分。对于流出型直流恒流源模块，市面上最简单的是仅采用稳压二极管和三极管或者LDO稳压器来搭建，主要运用在对恒流源要求不高的地方。虽然其成本较低，但其存在无法精准输出所需要的恒流的缺点，无法达到精准控制。

恒流源电路主要由恒压源输入级和恒流源输出级组成。如图1示出了一种在测试行业运用比较广泛的恒流源电路。该恒流源电路主要采用了专用电压基准IC，为输入级提供恒定的电压，保证精密仪器运放两端的电压差，同时使用多个高精度采样电阻，确保计算的准确。输出级采用跟随器实时反馈电压，减小输出端对反馈电压的影响，从而取得更高精度的恒流源。但是存在以下几点缺点：

1.电压差恒定，在需要不同的电流源时，需要选择非常多的高精度电阻来取样，无法随时改变电流源，使用不方便。

2.采用过多的高精度电阻的同时，需要采用相同数量的继电器，导致成本增加，整个PCBA板面面积增加。

3.恒流源输出端最大输出电压趋向于电源电压+12V，对于部分IC、电路或者产品而言，是无法承受的，存在损坏后端电路的风险。

4.无法提供非常大的电流输出，电流输出能力由运放决定，远远达不到电源的输出能力。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低、电压可控且精度高的可控电压恒流源模块。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括DAC模块、输入端电压放大器、推挽输出模块、功率三极管、精密单位增益差分放大器、高精度采样电阻以及电压跟随器，所述DAC模块为双通道DAC模块，所述DAC模块的其中一路与所述输入端电压放大器连接，另一路与所述精密单位增益差分放大器连接，所述输入端电压放大器的输出侧与所述推挽输出模块的输入端连接，所述推挽输出模块的输出端与所述功率三极管的集电极连接，所述功率三极管的基极与所述精密单位增益差分放大器相连接，所述功率三极管的发射极与所述高精度采样电阻相连接，所述高精度采样电阻的输出端与所述电压跟随器相连接，所述电压跟随器与所述精密单位增益差分放大器相连通，在所述高精度采样电阻与所述电压跟随器之间连接负载。

上述方案可见，通过双通道DAC模块可输出高分辨率且可控的电压差，同时可根据需要设定电流输出端的最大输出电压值，从而避免后端的负载因高压而损坏；采用推挽输出模块能有效地提高电流的输出能力，从而大大地提高了恒流源的输出能力；输入端电压放大器的设置则可使输入电压接近于电源电压；通过DAC模块和高精度采样电阻的设置，当需要输出不同电流的恒流源时，可通过改变DAC模块输出的电压即可调节到需要的恒流值，而无需进行继电器的切换动作，使得恒流源调节更加快速，也更加稳定；此外，本恒流源模块既可以作为一个单独的模块使用，也可以结合到其它电路上作为整体的一部分使用，其应用十分广泛；另外，本实用新型的成本低廉，使用的元器件也非常常见，整个模块也易于搭建和调试，工作相对地更加稳定。