[发明专利]一种二端串联型自供电数控大功率直流可调稳流装置

摘要

一种二端串联型自供电数控大功率直流可调稳流装置，它包含四个应用电路模块：功率放大和稳流反馈电路(1)，精密稳压电源模块(2)，数控稳流调节模块(3)和稳流控制和放大驱动模块(4)，它们彼此互相连接；本发明可实现几百伏电压的大功率稳流供电，电流稳定性较好；有较大的工作电压范围和负载变化范围；数控调节，留有微机控制接口（TTL电平），便于实现智能化和程控。有过压保护功能，防止瞬间高压引起功率管T击穿。它在稳流、稳压电路结构技术领域里有较好的实用价值和广阔的应用前景。

主权项

一种二端串联型自供电数控大功率直流可调稳流装置，其特征在于：它包含4个应用电路模块：功率放大和稳流反馈电路(1)，精密稳压电源模块(2)，数控稳流调节模块(3)和稳流控制和放大驱动模块(4)，它们彼此互相连接；1）工作时该稳流装置串联接入负载回路中，二极管D1正端D+与装置端口V+相连，负端D‑与功率放大和稳流反馈电路(1)的Td端相连；压敏电阻VR并联在装置端口V+、V‑两端，V+与供电电源“+”端相连，V‑端与负载相连，负载的另一端与供电电源“‑”端相连；2）功率放大和稳流反馈电路(1)的Td端与保护二极管D‑端相连，输入端Tin与稳流控制和放大驱动模块(4)的输出端Ao相连，Rf+端与稳流控制和放大驱动模块(4)的In‑端相连，Rf‑端与该稳流装置V‑端相连；3）精密稳压电源模块(2)中的输入Win端与保护二极管负端D‑相连，公共端W‑与该稳流装置的V‑输入端相连，输出Wo1端与稳流控制和放大驱动模块(4)的A+端相连，输出Wo2端与数控稳流调节模块(3)的P+端相连；4）数控稳流调节模块(3)的P+端与精密稳压电源模块(2)的Wo2端相连，P‑端与稳流控制和放大驱动模块(4)的A‑端相连，Pw端与稳流控制和放大驱动模块(4)的IN+端相连；5）稳流控制和放大驱动模块(4)的正输入端IN+与数控稳流调节模块(3)中的Pw端相连，负输入端IN‑与功率放大和稳流反馈电路(1)的Rf+相连；Ao端接电路(1)的输入Tin端，A+端接精密稳压电源模块(2)的Wo1端，A‑端与该稳流装置V‑端相连；应用时v+与供电电源“+”端相连，V‑与负载相连，负载的另一端与供电电源的“‑”端相连，该稳流装置本身不需要单独供电；所述功率放大和稳流反馈电路(1)：以VMOS管T为主要器件，由T、采样电阻Rf、保护电阻R9、R10组成，R9的一端作为该电路(1)的输入端Tin，另一端与R10、T的栅极G相连，T的漏极D作为该电路(1)的电源正端Td，T的源极S与电阻Rf、R10相连作为该电路(1)的反馈端Rf+，电阻Rf的另一端作为该电路(1)的电源负端Rf‑；该该功率放大和稳流反馈电路(1)共有4个端口：Tin，Rf+，Td和Rf‑；所述精密稳压电源模块(2)：是由限流电阻R1，精密稳压集成电路D2、D3即TL431及外接电阻R2、R3、R4、R5，滤波电容C1、C2、C3组成，D2、D3为串联结构，提供5V和10.5V的稳压电压；电阻R1的一端作为该模块(2)的输入端Win；D2的阴极与R1的另一端、分压电阻R2及电容C1、C3正极相连，并作为该模块(2)的10.5V输出端Wo1；D2的调整端与R2的另一端及R3相连；D2的阳极与R3、C1的另一端及D3的阴极、R4、C2相连，并作为该模块(2)的5V输出端Wo2；D3的调整端与R4的另一端及R5相连；D3的阳极与R5、C2的另一端及C3的负极相连，并作为该模块(2)的公共端W‑；该精密稳压电源模块(2)共有4个端口：输入端Win，输出端Wo1、Wo2，公共端W‑；所述数控稳流调节模块(3)：由数字电位器U2X9C103和电阻R11、R12，轻触开关S1、S2组成，数字电位器U2X9C103的8脚Vcc接R11和精密稳压电源模块(2)的Wo2(5V)端，R11的另一端接3脚VH；6脚VL接R12，R12的另一端接4脚Vss；7脚/CS接4脚Vss，2脚U/D和1脚/INC分别接轻触键S2和S1，并引出作为微机控制端口UD和INC；轻触键S1和S2的另一端接4脚Vss，4脚Vss引出线作为该模块(3)的P‑端；8脚Vcc引出线作为P+端；5脚Vw引出线作为Pw端；该数控稳流调节模块(3)有五个端口：P+、P‑和Pw和微机控制端口INC和UD；所述稳流控制和放大驱动模块(4)：由低功耗单电源运放U1即LM358，正端输入电阻R6、负端输入电阻R7和负反馈电阻R8组成标准直流放大器，实现对稳流控制信号的比较和放大；该U1的正输入端引脚3与正端输入电阻R6相连，该R6的另一端作为该模块(4)的输入端IN+；该U1的负输入端引脚2与负端输入电阻R7、负反馈电阻R8相连，该R7的另一端作为该模块(4)的输入端IN‑；该U1输出端引脚1与该R8的另一端相连，作为该模块(4)的输出端Ao；该U1的引脚8是该模块(4)的电源正端A+，该U1的引脚4是该模块(4)的公共端A‑，该稳流控制和放大驱动模块(4)共有5个端口：IN+，IN‑，Ao，A+和A‑。