一种高效率的交流恒流源电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高效率的交流恒流源电路，包括直流电源变换电路、滤波电路、逆变电路以及直流反馈控制电路，直流电源变换电路的直流输出端分别连接滤波电路以及逆变电路的直流输入端，逆变电路的直流输出端与直流反馈控制电路的检测信号输入端连接，直流反馈控制电路的基准电压输入端接收外部的基准电压输入，直流电源变换电路设有PWM控制端，直流反馈控制电路的信号输出端连接直流电源变换电路的PWM控制端，逆变电路的交流输出端输出交流电源。本实用新型专利技术通过前级电路的电流反馈值来对前级的直流恒流进行PWM调节，实现后级输出的交流恒流。本实用新型专利技术电路控制简单，逆变环节调制比始终不变，输出交流波形失真较小，电路的变换效率也较高。

A high efficiency AC constant current source circuit

【技术实现步骤摘要】
一种高效率的交流恒流源电路
本技术涉及开关电源领域，具体涉及一种高效率的交流恒流源电路。
技术介绍
很多设备需要稳定的交流电流，如磁扫描，交流电路的测量，电流互感器检测等应用。目前交流恒流源都是采用前级为稳定的直流电源，后级为交流逆变，通过检测输出逆变的输出电流来控制逆变电路SPWM的调制比来实现输出的交流恒流。这种方式控制比较复杂，当负载电阻较小时，输出电压较小导致SPWM的调制比很小，输出交流波形会产生较大的波形失真，同时降低变换效率。
技术实现思路
本技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种高效率的交流恒流源电路，其前级为可调直流恒流源，后级为调制比固定不变的交流逆变电路，通过前级电路的电流反馈值来对前级的直流恒流进行PWM调节，从而实现后级输出的交流恒流。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种高效率的交流恒流源电路，包括直流电源变换电路、滤波电路、逆变电路以及直流反馈控制电路，所述直流电源变换电路的直流输出端分别连接所述滤波电路以及所述逆变电路的直流输入端，所述逆变电路的直流输出端与所述直流反馈控制电路的检测信号输入端连接，所述直流反馈控制电路的基准电压输入端接收外部的基准电压输入，所述直流电源变换电路设有PWM控制端，所述直流反馈控制电路的信号输出端连接所述直流电源变换电路的所述PWM控制端，所述逆变电路的交流输出端输出交流电源。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述直流反馈控制电路为比例积分控制电路，其包括电流采样电阻R1、运算放大器U1、反馈电阻R3、反馈电容C4、反馈电容C5，所述电流采样电阻R1的电流输入端连接所述运算放大器U1的同相输入端，所述电流采样电阻R1另一端接地，所述运算放大器U1的反相输入端输入基准电压，所述运算放大器U1的输出端连接所述直流电源变换电路的所述PWM控制端；所述反馈电阻R3一端连接所述运算放大器U1的输出端，所述反馈电阻R3的另一端连接所述反馈电容C4的一端，所述反馈电容C4的另一端连接所述运算放大器U1的反相输入端；所述运算放大器U1的输出端与所述运算放大器U1的反相输入端分别连接所述反馈电容C5的两端。进一步，所述运算放大器U1的同相输入端还设置有电阻R2，所述电阻R2一端连接所述运算放大器U1的同相输入端，所述电阻R2的另一端连接所述电流采样电阻R1的电流输入端。进一步，所述运算放大器U1的输出端还设置有限流电阻R4，所述限流电阻R4一端连接所述运算放大器U1的输出端，所述限流电阻R4的另一端连接所述直流电源变换电路的所述PWM控制端。进一步，所述直流反馈控制电路还设有光耦U2，所述光耦U2的输入端连接所述限流电阻R4，所述光耦U2的输出端连接所述直流电源变换电路的所述PWM控制端。进一步，所述逆变电路包括功率开关管Q1、功率开关管Q2、功率开关管Q3、功率开关管Q4、电感L1、滤波电容C3，所述功率开关管Q1的电流输入端、所述功率开关管Q2的电流输入端连接所述直流电源变换电路的直流输出端，所述功率开关管Q1的电流输出端连接所述功率开关管Q3的电流输入端，所述功率开关管Q2的电流输出端连接所述功率开关管Q4的电流输入端，所述功率开关管Q3的电流输出端、所述功率开关管Q4的电流输出端连接所述电流采样电阻R1的电流输入端；所述功率开关管Q1与所述功率开关管Q3的公共节点连接所述滤波电容C3的一端，所述滤波电容C3的另一端连接所述电感L1的一端，所述电感L1的另一端连接所述功率开关管Q2与所述功率开关管Q4的公共节点；所述滤波电容C3的两端作为所述逆变电路的交流输出端。进一步，所述直流电源变换电路为AC-DC转换电路或DC-DC转换电路。进一步，所述直流电源变换电路的直流输出端串联设置有防反二极管D1，所述防反二极管D1正偏设置，所述防反二极管D1的阴极连接所述逆变电路的电流输入端与所述滤波电路的公共节点。进一步，所述滤波电路包括滤波电容C1，所述滤波电容C1一端连接所述防反二极管D1的阴极，所述滤波电容C1另一端接地。本技术的有益效果是：本技术电源电路的前级为可调直流恒流源，后级为调制比固定不变的交流逆变电路，通过前级电路的电流反馈值来对前级的直流恒流进行PWM调节，从而实现后级输出的交流恒流。本技术电路控制简单，逆变环节调制比始终不变，输出交流波形失真较小，电路的变换效率也较高。附图说明图1为本技术原理示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：C1～C3、滤波电容，C4～C5、反馈电容，D1、防反二极管，Q1～Q4、功率开关管，L1、电感，R1、电流采样电阻，R2、电阻，R3、反馈电阻，R4、限流电阻，U1、运算放大器，U2、光耦。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1所示，一种高效率的交流恒流源电路，包括直流电源变换电路、滤波电路、逆变电路以及直流反馈控制电路，所述直流电源变换电路的直流输出端分别连接所述滤波电路以及所述逆变电路的直流输入端，所述逆变电路的直流输出端与所述直流反馈控制电路的检测信号输入端连接，所述直流反馈控制电路的基准电压输入端接收外部的基准电压输入，所述直流电源变换电路设有PWM控制端，所述直流反馈控制电路的信号输出端连接所述直流电源变换电路的所述PWM控制端，所述逆变电路的交流输出端输出交流电源。所述直流电源变换电路为AC-DC转换电路或DC-DC转换电路，可以是正激变换，半桥变换或其他任意一种带有PWM控制功能的直流电源变换电路。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述直流反馈控制电路为比例积分控制电路，其包括电流采样电阻R1、运算放大器U1、反馈电阻R3、反馈电容C4、反馈电容C5，所述电流采样电阻R1的电流输入端连接所述运算放大器U1的同相输入端，所述电流采样电阻R1另一端接地，所述运算放大器U1的反相输入端输入基准电压，所述运算放大器U1的输出端连接所述直流电源变换电路的所述PWM控制端；所述反馈电阻R3一端连接所述运算放大器U1的输出端，所述反馈电阻R3的另一端连接所述反馈电容C4的一端，所述反馈电容C4的另一端连接所述运算放大器U1的反相输入端；所述运算放大器U1的输出端与所述运算放大器U1的反相输入端分别连接所述反馈电容C5的两端。进一步，所述运算放大器U1的同相输入端还设置有电阻R2，所述电阻R2一端连接所述运算放大器U1的同相输入端，所述电阻R2的另一端连接所述电流采样电阻R1的电流输入端。进一步，所述运算放大器U1的输出端还设置有限流电阻R4，所述限流电阻R4一端连接所述运算放大器U1的输出端，所述限流电阻R4的另一端连接所述直流电源变换电路的所述PWM控制端。进一步，所述直流反馈控制电路还设有光耦U2，所述光耦U2的输入端连接所述限流电阻R4，所述光耦U2的输出端连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效率的交流恒流源电路，其特征在于，包括直流电源变换电路、滤波电路、逆变电路以及直流反馈控制电路，所述直流电源变换电路的直流输出端分别连接所述滤波电路以及所述逆变电路的直流输入端，所述逆变电路的直流输出端与所述直流反馈控制电路的检测信号输入端连接，所述直流反馈控制电路的基准电压输入端接收外部的基准电压输入，所述直流电源变换电路设有PWM控制端，所述直流反馈控制电路的信号输出端连接所述直流电源变换电路的所述PWM控制端，所述逆变电路的交流输出端输出交流电源。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效率的交流恒流源电路，其特征在于，包括直流电源变换电路、滤波电路、逆变电路以及直流反馈控制电路，所述直流电源变换电路的直流输出端分别连接所述滤波电路以及所述逆变电路的直流输入端，所述逆变电路的直流输出端与所述直流反馈控制电路的检测信号输入端连接，所述直流反馈控制电路的基准电压输入端接收外部的基准电压输入，所述直流电源变换电路设有PWM控制端，所述直流反馈控制电路的信号输出端连接所述直流电源变换电路的所述PWM控制端，所述逆变电路的交流输出端输出交流电源。


2.根据权利要求1所述一种高效率的交流恒流源电路，其特征在于，所述直流反馈控制电路为比例积分控制电路，其包括电流采样电阻R1、运算放大器U1、反馈电阻R3、反馈电容C4、反馈电容C5，所述电流采样电阻R1的电流输入端连接所述运算放大器U1的同相输入端，所述电流采样电阻R1另一端接地，所述运算放大器U1的反相输入端输入基准电压，所述运算放大器U1的输出端连接所述直流电源变换电路的所述PWM控制端；所述反馈电阻R3一端连接所述运算放大器U1的输出端，所述反馈电阻R3的另一端连接所述反馈电容C4的一端，所述反馈电容C4的另一端连接所述运算放大器U1的反相输入端；所述运算放大器U1的输出端与所述运算放大器U1的反相输入端分别连接所述反馈电容C5的两端。


3.根据权利要求2所述一种高效率的交流恒流源电路，其特征在于，所述运算放大器U1的同相输入端还设置有电阻R2，所述电阻R2一端连接所述运算放大器U1的同相输入端，所述电阻R2的另一端连接所述电流采样电阻R1的电流输入端。


4.根据权利要求2所述一种高效率的交流恒流源电路，其特征在于，所述运算放大器U1的输出端还设置有限流电阻R4，所述限流电阻R4一端连接所述运算放大器U1的输出端，所述限流电阻R4的另一端连接所述直流电源变...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志明，
申请(专利权)人：武汉艾德杰电子有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42