一种具有高压输出能力的分级可调的恒流源制造技术

本发明专利技术涉及一种具有高压输出能力的分级可调的恒流源，包括光耦器件排阻RX1、隔离开关组、恒流源电路、电压基准电路和负载RL，隔离开关组中至少设有一个隔离开关，每个隔离开关中均串联一个电阻，每个隔离开关中均配置有调节电流流通的C端和E端，光耦器件排阻RX1分别与每个隔离开关连接，恒流源电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管Z1和双极晶体管Q1组成，恒流源电路与电压基准电路并联连接，电压基准电路包括电阻R6、电阻R7和双极晶体管Q2。本发明专利技术中双极晶体管Q1的偏置中，并联有以双极晶体管Q2或稳压集成电路IC1为核心的电压基准电路，在一定范围内，不同的电压基准，控制双极晶体管Q1为负载RL提供设定的恒定电流。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高压输出能力的分级可调的恒流源
本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种具有高压输出能力的分级可调的恒流源。
技术介绍
在需求得到多路独立的可设定电流的高电压小电流的恒流源，尤其是脉冲形式的高电压小电流恒流源时，发现并没有特别适合的电路可以使用。作为设备，有专用的仪器能提供，但只能提供单路电流源且成本高。能获知的，最多的是利用稳压源转化构成的，基本上都运用在50～60V以下，难以有超过200V下稳定提供2～100mA的电流，现有电力电子技术上也没有较低成本的适用电路。本专利技术结合需要能精确调节，且要求在2～100mA的较宽的电流范围内，能够精确调节恒定电流的需求，设计开发，最后验证了将要提到的电路，能够在400V，甚至600V的直流供电下，提供2～100mA的恒定电流，需要的恒定电流可以通过电流相互隔离的光电耦合器件，用数字方式方式进行调节。电路中增加旁路的开关后，实际上还能够提供上千赫兹的脉冲恒流输出能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有高压输出能力的分级可调的恒流源，以解决上述
技术介绍
中遇到的问题。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种具有高压输出能力的分级可调的恒流源，包括光耦器件排阻RX1、隔离开关组、恒流源电路、电压基准电路和负载RL，所述隔离开关组中至少设有一个隔离开关，每个所述隔离开关中均串联一个电阻，每个所述隔离开关中均配置有调节电流流通的C端和E端，所述光耦器件排阻RX1分别与每个所述隔离开关连接，所述恒流源电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管Z1和双极晶体管Q1组成，所述电阻R2为旁路泄放电阻，所述双极晶体管Q1的基极与电阻R2串联后连接电源正极VCC端，所述双极晶体管Q1的集电极与负载RL串联后连接电源负极GND端，所述双极晶体管Q1的发射极串联稳压二极管Z1和电阻R1后连接电源正极VCC端，所述恒流源电路与电压基准电路并联连接，所述电压基准电路包括电阻R6、电阻R7和双极晶体管Q2，所述双极晶体管Q2的基极与隔离开关组的输出端连接，所述双极晶体管Q2的发射极通过串联电阻R3与电源负极GND端连接，所述双极晶体管Q2的集电极与电源正极VCC端连接，所述电阻R6分别与双极晶体管Q1的基极和双极晶体管Q2的基极连接，所述电阻R7一端与双极晶体管Q2的基极连接，所述电阻R7另一端与电源正极VCC端连接，所述电阻R7并联有电阻R8，所述电阻R8与隔离开关组串联。上述方案中，所述双极晶体管Q2为NPN型三极管或PNP型三极管中的任意一种。上述方案中，所述双极晶体管Q2采用稳压集成电路IC1代替，所述稳压集成电路IC1的参考极通过串联电阻R8与隔离开关组的输出端连接，所述稳压集成电路IC1的阳极通过串联电阻R3与电源负极GND端连接，所述稳压集成电路IC1的阴极与电源正极VCC端连接。上述方案中，所述隔离开关组包括隔离开关O1、隔离开关O2、隔离开关O3、隔离开关O4、隔离开关O5和隔离开关O6，所述隔离开关O1的输出端连接有电阻R9,所述隔离开关O2的输出端连接有电阻R10,所述隔离开关O3的输出端连接有电阻R11,所述隔离开关O4的输出端连接有电阻R12,所述隔离开关O5的输出端连接有电阻R13,所述隔离开关O6的输出端连接有电阻R14,所述隔离开关O1的输出端与电阻R8串联，所述隔离开关O1依次与隔离开关O2、隔离开关O3、隔离开关O4、隔离开关O5和隔离开关O6串联连接，所述隔离开关O6的输出端与电源正极VCC端连接。上述方案中，所述隔离开关O1依次与隔离开关O2、隔离开关O3、隔离开关O4、隔离开关O5和隔离开关O6并联连接。上述方案中，所述电压基准电路还包括电阻R4，所述电阻R4一端与双极晶体管Q2的集电极连接，所述电阻R4另一端与电源正极VCC端连接。上述方案中，所述电阻R3与电源负极GND端之间连接有三极管Q3，所述三极管Q3的集电极与电阻R3连接，所述三极管Q3的发射极与电源负极GND端连接，所述三极管Q3的基极通过电阻R4与输入许可线的端口连接。上述方案中，所述三极管Q3的发射极与电源负极GND端之间并联有电阻R15。上述方案中，所述隔离开关为数字电位器、数字开关中的任意一种。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、负载RL中的恒流控制由双极晶体管Q1负责，电阻R1、电阻R2、电阻R3和稳压二极管Z1为双极晶体管Q1提供基本偏置，共同组成恒流源。电阻R2为旁路泄放电阻，使得恒流值能够从较小的值开始设定。双极晶体管Q1的偏置中，并联有以双极晶体管Q2或稳压集成电路IC1为核心的电压基准电路，在一定范围内，不同的电压基准，控制双极晶体管Q1为负载RL提供设定的恒定电流。2、隔离开关组中的每个隔离开关，通过其是否允许电流流通改变其C端电阻和E端电阻的分压作用，通过与电阻R7并联后的组合参数，最终将改变双极晶体管Q2或稳压集成电路IC1组成的电压基准的电压值，进一步控制恒流电源的恒流设定值。3、如果需要关闭输出，或者工作于开关状态时，可以在电阻R3上串入一个三极管Q3，选用合适的双极晶体管Q1和三极管Q3，本电路能用于500V以上，电流值范围在1～1000mA以上的高压恒流源。综上所述，本专利技术解决了当前没有低成本高可靠的此类电路的运用需求，本电路在实际应用时可用于中医脉冲治疗的离子导入设备中。本专利技术能够在400V，甚至600V的直流供电下，提供2～100mA的恒定电流，需要的恒定电流可以通过电流相互隔离的光电耦合器件，用数字方式方式进行调节。电路中增加旁路的开关后，实际上还能够提供上千赫兹的脉冲恒流输出能力，即每秒几千次的输出，而每次输出都能够提供相同的恒定电流。附图说明图1为本专利技术实施例1的整体结构电路图；图2为本专利技术实施例2的整体结构电路图；图3为本专利技术实施例3的整体结构电路图；图4为本专利技术实施例4的整体结构电路图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明。实施例1，如图1所示，一种具有高压输出能力的分级可调的恒流源，包括光耦器件排阻RX1、隔离开关组、恒流源电路、电压基准电路和负载RL，隔离开关组中至少设有一个隔离开关，每个隔离开关中均串联一个电阻，每个隔离开关中均配置有调节电流流通的C端和E端，光耦器件排阻RX1分别与每个隔离开关连接。隔离开关组包括隔离开关O1、隔离开关O2、隔离开关O3、隔离开关O4、隔离开关O5和隔离开关O6，隔离开关O1的输出端连接有电阻R9,隔离开关O2的输出端连接有电阻R10,隔离开关O3的输出端连接有电阻R11,隔离开关O4的输出端连接有电阻R12,隔离开关O5的输出端连接有电阻R13,隔离开关O6的输出端连接有电阻R14,隔离开关O1的输出端与电阻R8串联，隔离开关O1依次与隔离开关O2、隔离开关O3、隔离开关O4、隔离开关O5和隔离开关O6串联连接，隔离开关O6的输出端与电源正极VCC端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高压输出能力的分级可调的恒流源，其特征在于：包括光耦器件排阻RX1、隔离开关组、恒流源电路、电压基准电路和负载RL，所述隔离开关组中至少设有一个隔离开关，每个所述隔离开关中均串联一个电阻，每个所述隔离开关中均配置有调节电流流通的C端和E端，所述光耦器件排阻RX1分别与每个所述隔离开关连接，所述恒流源电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管Z1和双极晶体管Q1组成，所述电阻R2为旁路泄放电阻，所述双极晶体管Q1的基极与电阻R2串联后连接电源正极VCC端，所述双极晶体管Q1的集电极与负载RL串联后连接电源负极GND端，所述双极晶体管Q1的发射极串联稳压二极管Z1和电阻R1后连接电源正极VCC端，所述恒流源电路与电压基准电路并联连接，所述电压基准电路包括电阻R6、电阻R7和双极晶体管Q2，所述双极晶体管Q2的基极与隔离开关组的输出端连接，所述双极晶体管Q2的发射极通过串联电阻R3与电源负极GND端连接，所述双极晶体管Q2的集电极与电源正极VCC端连接，所述电阻R6分别与双极晶体管Q1的基极和双极晶体管Q2的基极连接，所述电阻R7一端与双极晶体管Q2的基极连接，所述电阻R7另一端与电源正极VCC端连接，所述电阻R7并联有电阻R8，所述电阻R8与隔离开关组串联。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有高压输出能力的分级可调的恒流源，其特征在于：包括光耦器件排阻RX1、隔离开关组、恒流源电路、电压基准电路和负载RL，所述隔离开关组中至少设有一个隔离开关，每个所述隔离开关中均串联一个电阻，每个所述隔离开关中均配置有调节电流流通的C端和E端，所述光耦器件排阻RX1分别与每个所述隔离开关连接，所述恒流源电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管Z1和双极晶体管Q1组成，所述电阻R2为旁路泄放电阻，所述双极晶体管Q1的基极与电阻R2串联后连接电源正极VCC端，所述双极晶体管Q1的集电极与负载RL串联后连接电源负极GND端，所述双极晶体管Q1的发射极串联稳压二极管Z1和电阻R1后连接电源正极VCC端，所述恒流源电路与电压基准电路并联连接，所述电压基准电路包括电阻R6、电阻R7和双极晶体管Q2，所述双极晶体管Q2的基极与隔离开关组的输出端连接，所述双极晶体管Q2的发射极通过串联电阻R3与电源负极GND端连接，所述双极晶体管Q2的集电极与电源正极VCC端连接，所述电阻R6分别与双极晶体管Q1的基极和双极晶体管Q2的基极连接，所述电阻R7一端与双极晶体管Q2的基极连接，所述电阻R7另一端与电源正极VCC端连接，所述电阻R7并联有电阻R8，所述电阻R8与隔离开关组串联。


2.根据权利要求1所述的一种具有高压输出能力的分级可调的恒流源，其特征在于：所述双极晶体管Q2为NPN型三极管或PNP型三极管中的任意一种。


3.根据权利要求1所述的一种具有高压输出能力的分级可调的恒流源，其特征在于：所述双极晶体管Q2采用稳压集成电路IC1代替，所述稳压集成电路IC1的参考极通过串联电阻R8与隔离开关组的输出端连接，所述稳压集成电路IC1的阳极通过串联电阻R3与电源负极GND端连接，所述稳压集成电路IC1的阴极与电源正极VCC端连接。


4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：茹国斌，
申请(专利权)人：昆山启康医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32