一种基于恒流源的直流电源噪声调理电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于恒流源的直流电源调理电路,包括：隔离升压电路模块、恒流源电路模块、反馈稳压电路模块。本实用新型专利技术所述的直流电源噪声调理电路，采用恒流源方案进行直流电源噪声调理，具有隔离和滤波功能。一方面可以有效抑制直流电源噪声，尤其是开关电源的开关频率噪声，为负载提供超低噪声直流供电；另一方面可以对负载工作中产生的高频杂波进行高阻隔离，防止杂波污染电源总线。该调理电路满足了高精度微弱信号检测系统中对电源的高稳定度要求，是一种新型直流电源调理电路。

A DC power source noise conditioning circuit based on constant current source

The utility model discloses a DC power conditioning circuit based on a constant current source, which comprises an isolating boosting circuit module, a constant current source circuit module and a feedback voltage stabilizing circuit module. The DC power noise conditioning circuit described by the utility model adopts the constant current source scheme to adjust the noise of the DC power supply, and has the function of isolation and filtering. On the one hand, it can effectively suppress the DC power noise, especially the switching frequency noise of switching power supply, and provide ultra-low noise DC power supply for load. On the other hand, it can isolate high frequency clutter from load work and prevent clutter from polluting the power bus. The conditioning circuit meets the high stability requirement for the power supply in the high precision and weak signal detection system. It is a new type of DC power conditioning circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种基于恒流源的直流电源噪声调理电路
本技术涉及一种电源噪声调理电路，具体涉及一种基于恒流源的直流电源噪声调理电路。
技术介绍
出于对能源利用效率的考虑，现在的系统中广泛采用开关电源作为系统的供电方案。开关电源的输出往往伴随着很大的噪声，开关电源噪声有两种表现形式：一种是纹波噪声，纹波噪声是由于开关电源的LC滤波电路滤波能力限制所引起，采用更大值的滤波电感、滤波电容可以降低纹波噪声；另一种是尖峰毛刺噪声，开关电源中的开关管和整流电路中的整流二极管在晶体管截止的瞬间会出现电流陡变，由此产生和开关频率同频的尖峰毛刺噪声，并伴随着辐射干扰。一般来说，在200MHz带宽以内，开关电源的尖峰毛刺噪声峰峰值能够达到几十mV甚至上百mV。在具体应用中，一些系统对电源的噪声特性要求很高，故称之为高电源噪声灵敏度系统。比如高精度的微弱信号检测电路就对其供电噪声提出了极高的要求，一般来说，uV级的高速电压检测系统，其供电需要在200M带宽内实现1mV以下的峰峰值噪声。对于高精度的微弱信号检测电路，供电线路的尖峰毛刺噪声可以串扰进其采样线路里，从而在采样电路中引起尖峰脉冲干扰，这将严重影响微弱信号的采样结果，因此，高精度的微弱信号检测系统对供电噪声极其敏感，需要采用极低噪声的供电方案。一般来说，开关电源供电方案由于噪声极大，难以适用于此类高电源噪声灵敏度的系统。对于低功耗要求的系统应用，必须采用开关电源供电方案，当负载系统具有高电源噪声灵敏度时，就需要在开关电源和负载系统之间接入一级电源噪声调理电路对开关电源噪声进行抑制，以满足高电源噪声灵敏度系统对电源噪声的需求。恒流源电路具有恒定的电流输出，理论上，恒流电路的交流阻抗趋近于无穷大，因此，恒流源电路等效于一个电感值无穷大的电感，对电源传输线上的噪声具有极强的抑制作用，可以实现交流信号的高阻隔离。利用恒流源电路的高交流阻抗特性，可以实现高噪声抑制比的电源调理电路，满足高电源噪声灵敏度系统对电源噪声的需求。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于恒流源的直流电源调理电路，可以有效滤除电源噪声，并在负载与电源之间实现交流噪声隔离，从而为对供电噪声要求极高的系统(如高精度微弱信号检测系统)提供超低噪声供电。本技术的目的通过以下技术方案来实现：一种基于恒流源的直流电源调理电路，依次相连的隔离升压电路模块、恒流源电路模块和反馈稳压电路模块；隔离升压电路模块，用于将电源直流信号斩波成为交流信号，经过隔离升压和整流滤波后进行直流输出；恒流源电路模块，用于将隔离升压电路模块的直流输出进行V-I转换，获得恒流输出；反馈稳压电路模块，用于反馈控制恒流源电路模块的输出电压，保证负载变化时整个电源噪声调理电路的恒压输出。进一步的，所述的隔离升压电路模块采用隔离DC-DC电源拓扑电路。进一步的，所述的隔离升压电路模块包括开关电路、隔离变压器、整流滤波电路；所述的开关电路输入端和供电电源输出端相连，开关电路输出端和隔离变压器输入端相连，隔离变压器输出端和整流滤波电路相连。进一步的，所述的恒流源电路模块包括第一电压基准电路和V-I转换电路；所述的V-I转换电路有两个输入端和一个输出端，分别是电源输入端、基准输入端和恒流输出端；电源输入端和隔离升压模块的输出端相连，基准输入端和第一电压基准电路的输出端相连；恒流输出端作为恒流源电路模块的输出端，提供直流恒流输出。进一步的，所述的反馈稳压电路模块包括第二电压基准电路、反馈控制电路和开关管电路；所述的反馈控制电路有两个输入端一个输出端，分别是基准输入端、采样输入端、控制输出端；基准输入端与第二电压基准电路的输出端相连，控制输出端和开关管电路的控制输入端相连，采样输入端和开关管电路的电流输入端均与恒流源电路模块的输出端相连；开关管电路的电流输入端作为整个电源调理电路的输出。本技术的有益效果是：利用恒流源电路的高交流阻抗特性，实现电源噪声的有效低通滤波，同时实现负载端与电源端的物理隔离和高阻隔离，避免了电源噪声影响负载电路，也避免了负载电路对电源总线的杂波污染。是一种适用于对供电噪声要求极高的高精度微弱信号检测电路的电源调理方案。上述基于恒流源的直流电源调理电路，可以有效抑制DC-DC电源产生的高频毛刺噪声，适用于对电源噪声性能要求较高的系统中，如高精度微弱信号检测系统，能够有效避免电源噪声对负载系统的影响，提高负载系统的性能。附图说明图1是本技术基于恒流源的电源调理电路内部模块设计示意图；图2是本技术隔离升压电路模块内部电路设计图；图3是本技术恒流源电路模块内部电路设计图；图4是本技术反馈稳压电路模块内部电路设计图；图5是本技术恒流源电路模块的一项具体实施例示意图；图6是本技术反馈稳压电路模块的一项具体实施例示意图；图7是本技术基于恒流源的电源调理电路实施例示意图。具体实施方式下面根据附图详细描述本技术，本技术的目的和效果将变得更加明显。本技术提供一种基于恒流源的直流电源调理电路，可以有效滤除电源噪声，并在负载与电源之间实现交流噪声隔离，从而为对供电噪声要求极高的系统(如高精度微弱信号检测系统)提供超低噪声供电。如图1所示，一种基于恒流源的直流电源调理电路，包括依次相连的隔离升压电路模块、恒流源电路模块和反馈稳压电路模块。隔离升压电路模块的输入与外部供电DC-DC电源的输出相连，隔离升压电路模块的输出与恒流源电路模块的输入相连，恒流源电路模块的输出和反馈稳压电路模块的输入相连，反馈稳压电路模块的输出和外部负载的输入端相连。如图2所示，所述的隔离升压电路模块采用隔离DC-DC电源拓扑电路，包括开关电路、隔离变压器、整流滤波电路。该模块有两个功能，一个是升压功能，为后一级的恒流源电路模块提供足够的输入输出压差；另一个是隔离功能，实现供电端和负载端的物理隔离，在一定程度上抑制负载对电源总线的杂波污染。所述的隔离升压电路模块内部结构如下：开关电路输入端和供电电源输出端相连，开关电路输出端和隔离变压器输入端相连，隔离变压器输出端和整流滤波电路相连。所述的隔离升压电路模块工作原理如下：开关电路接收直流供电电源的电能，将电源直流信号斩波成为交流信号，经过隔离变压器实现隔离升压，再经过整流滤波电路实现升压之后的直流输出。隔离升压电路模块结构和工作原理与通用的隔离升压DC-DC电路拓扑类似，这里不作具体的赘述。如图3所示，所述的恒流源电路模块包括电压基准电路、V-I转换电路。该模块能够提供稳定的恒流输出，利用恒流源电路的高交流阻抗性能实现供电线路的噪声抑制，在供电和负载两端实现交流信号的高阻隔离。所述的恒流电路模块内部结构如下：V-I转换电路有两个输入端和一个输出端，分别是电源输入端、基准输入端和恒流输出端；电源输入端和前一级隔离升压模块的输出端相连；基准输入端和电压基准电路的输出端相连；恒流输出端作为恒流源电路模块的输出端，提供直流恒流输出。所述的恒流源电路模块工作原理如下：V-I转换电路以电压基准电路提供的电压为基准进行V-I转换，实现恒流输出；把供电端的输入的恒压电能转换为恒流电能输出，恒流源具有很高的交流噪声抑制能力，能够抑制掉恒压供电端的高频交流噪声，因此能够获得超低噪声的恒流输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于恒流源的直流电源噪声调理电路，其特征在于，包括依次相连的隔离升压电路模块、恒流源电路模块和反馈稳压电路模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于恒流源的直流电源噪声调理电路，其特征在于，包括依次相连的隔离升压电路模块、恒流源电路模块和反馈稳压电路模块。2.根据权利要求1所述的一种基于恒流源的直流电源噪声调理电路，其特征在于，所述的隔离升压电路模块采用隔离DC-DC电源拓扑电路。3.根据权利要求1或2所述的一种基于恒流源的直流电源噪声调理电路，其特征在于，所述的隔离升压电路模块包括开关电路、隔离变压器、整流滤波电路；所述的开关电路输入端和供电电源输出端相连，开关电路输出端和隔离变压器输入端相连，隔离变压器输出端和整流滤波电路相连。4.根据权利要求1所述的一种基于恒流源的直流电源噪声调理电路，其特征在于，所述的恒流源电路模块包括第一电压基准电路和V-I转换电路；所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建华，陈贤，周一览，舒晓武，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33