一种四线制输出可控电压源制造技术

本实用新型专利技术提供一种带载能力强、线路损耗低、输出电压灵活可调且保证用电安全的四线制输出可控电压源。它包括用于设定输出电压值的DAC输出电路（1），用于接收所述DAC输出电路（1）和反馈电路（2）的输出，并向负载（3）可调地输出电压的功率输出电路（4），以及所述反馈电路（2），所述反馈电路（2）用于接收负载（3）的差分信号反馈输出，并输出单端信号到所述功率输出电路（4），所述反馈电路（2）的输出端与所述功率输出电路（4）的输入端之间的线路上设置有用于保护所述功率输出电路（4）的肖特基二极管（D1101），所述功率输出电路（4）内部设置有用于限制电流限值的限流电路（5）。本实用新型专利技术用于电源领域。

【技术实现步骤摘要】
一种四线制输出可控电压源
本技术涉及电源领域，尤其涉及一种四线制输出可控电压源。
技术介绍
直流电流源为被测产品提供稳定的直流信号，保证产品可以在规定电压范围内正常工作。现有的直流电压源基本为低压差稳压源，它是通过调整三极管或MOS管的输入输出电压差来实现固定的电压输出，基本元件是调整管和电压参考元件，电压转换的过程是连续平滑的，电路上没有开关动作。但电路的特点是输出电压纹波很小，带负载能力较弱，转换效率较低。现有的低压差稳压源，输出电压固定，如果需要改变输出需要修改外围硬件电路。但由于负载的改变会导致到达产品供电点的电压变化，故达不到产品要求的电压范围，带载能力不强，遇到重负载会导致低压差稳压源发热严重，极易损坏元件。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种带载能力强、线路损耗低、输出电压灵活可调且保证用电安全的四线制输出可控电压源。本技术所采用的技术方案是：本技术包括用于设定输出电压值的DAC输出电路，用于接收所述DAC输出电路和反馈电路的输出，并向负载可调地输出电压的功率输出电路，以及所述反馈电路，所述反馈电路用于接收负载的差分信号反馈输出，并输出单端信号到所述功率输出电路，所述反馈电路的输出端与所述功率输出电路的输入端之间的线路上设置有用于保护所述功率输出电路的肖特基二极管，所述功率输出电路内部设置有用于限制电流限值的限流电路。上述方案可见，本技术中，通过所述DAC输出电路可实现输出电压的灵活调节，为负载提供需要范围的电压输出；通过电压输出线和信号反馈线的四线制设置，利用反馈信号线获知负载获得的实际电压和功率，并将该信号反馈给功率输出电路，进而使功率输出电路调整功率输出，达到消除线路损耗的效果；在反馈电路的输出端与功率输出电路的输入端之间的线路上设置肖特基二极管，则能对有功率输出电路起到很好的保护作用，避免因电压过大而烧坏功率输出电路；此外，功率输出电路本身设置有限流电路，能够避免输出电流过大而造成器件损坏。进一步地，所述功率输出电路包括功率运放器，所述限流电路包括并联连接的第1113电容和第1108电阻，所述限流电路的一端接地，另一端与所述功率运放器的电流设置引脚相连接。由此可见，通过电阻和电容的配合，能够使得功率输出电路存在限流保护功能，且限流的大小与设置的第1108电阻相关，可根据实际情况设置。再进一步地，所述反馈电路包括仪表放大器，在所述仪表放大器的正输入端连接有正反馈信号限流电阻,所述仪表放大器的负输入端连接有负反馈信号限流电阻，所述反馈电路还包括频宽限制电路，所述频宽限制电路包括第1109电容、第1110电容和第1104电阻，所述第1110电容和第1104电阻串联后与所述第1109电容并联在所述仪表放大器的输出端与所述功率运放器的输出端之间。上述方案可见，正反馈信号限流电阻和负反馈信号限流电阻能够限制反馈信号的电流，避免对后续的仪表放大器造成冲击，甚至损坏仪表放大器；而频宽限制电路的设置则能够限制功率输出电路的频率带宽，避免输出震荡到负载而影响负载的运行。又进一步地，所述肖特基二极管的第三脚分别与所述仪表放大器的输出端及所述功率运放器的负输入端相连接，所述肖特基二极管的第一脚接地，第二脚连接电源。由此可见，肖特基二极管的设置能够限制反馈电路的电压输出，避免对功率输出电路造成冲击，从而对功率输出电路起到很好的保护作用。此外，所述DAC输出电路包括DAC芯片以及设置在所述DAC芯片输出端的RC电路，所述RC电路包括第1102电阻和第1108电容。由此可见，通过RC电路能够对DAC的输出实现滤波功能。进一步地，所述功率输出电路的电压输出线与所述反馈电路的信号正反馈线之间、所述反馈电路的信号负反馈线与地之间分别设置有第1107近端反馈电阻和第1112近端反馈电阻，所述第1107近端反馈电阻和所述第1112近端反馈电阻的两端分别并联有第1112滤波电容和第1118滤波电容。由此可见，通过两个近端反馈电阻的设置，且该两个电阻时可变的，根据实际需求使得电阻阻值保持在合适的大小，以避免出现远端补偿效果变差以及与仪表放大器输入阻抗出现不匹配的问题；而第1112滤波电容和第1118滤波电容的设置，是为了保证电源在未接入负载的情况下，避免因仪表放大器编制电流信号的影响而导致输出震荡，进而影响电压稳定性。最后，所述功率输出电路的电压输出线上还设置有指示电路，所述指示电路包括串接的指示灯和第1105限流电阻，所述第1105限流电阻的另一端接地。由此可见，通过指示电路的设置，利用指示灯的指示功能能够快速准确地获得电压输出是否正常。附图说明图1是本技术的简易结构框图；图2是本技术的电路原理图。具体实施方式如图1和图2所示，本技术包括用于设定输出电压值的DAC输出电路1，用于接收所述DAC输出电路1和反馈电路2的输出，并向负载3可调地输出电压的功率输出电路4，以及所述反馈电路2，所述反馈电路2用于接收负载3的差分信号反馈输出，并输出单端信号到所述功率输出电路4。如图1所示，图中的VSET来自DAC的输出。所述反馈电路2的输出端与所述功率输出电路4的输入端之间的线路上设置有用于保护所述功率输出电路4的肖特基二极管D1101，所述功率输出电路4内部设置有用于限制电流限值的限流电路5。肖特基二极管D1101的设置，主要是为了消除仪表放大器的输出电压的轨道和功率运放器的输入电压的轨道不匹配的影响。在本实施例中，由于仪表放大器（INA826）的供电电压为12V&0V供电，其输出电压范围为(0+0.1～12-0.15)V。而功率运放器（OPA569）的供电电压为5.5V&0V，其输入电压范围为(0-0.5～5.5+0.5)V。故通过肖特基二极管能够限制仪表放大器的输出，从而对功率运放器进行有效的保护。具体地，所述功率输出电路4包括功率运放器U1101，所述限流电路5包括并联连接的第1113电容C1113和第1108电阻R1108，所述限流电路5的一端接地，另一端与所述功率运放器U1101的电流设置引脚I_SET相连接。第1113电容C1113和第1108电阻R1108构成的限流电路能够对功率运放器起到限流保护作用，避免功率运放器出现损坏。在本实施例中，功率运放器U1101采用型号为OPA569的运放器。所述功率输出电路4的电压输出线与所述反馈电路2的信号正反馈线之间、所述反馈电路2的信号负反馈线与地之间分别设置有第1107近端反馈电阻R1107和第1112近端反馈电阻R1112，所述第1107近端反馈电阻R1107和所述第1112近端反馈电阻R1112的两端分别并联有第1112滤波电容C1112和第1118滤波电容C1118。所述功率输出电路4的电压输出线上还设置有指示电路，所述指示电路包括串接的指示灯D1100和第1105限流电阻R1105，所述第1105限流电阻R1105的另一端接地。在本实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四线制输出可控电压源，其特征在于：该电压源包括/n用于设定输出电压值的DAC输出电路（1），/n用于接收所述DAC输出电路（1）和反馈电路（2）的输出，并向负载（3）可调地输出电压的功率输出电路（4），/n以及所述反馈电路（2），所述反馈电路（2）用于接收负载（3）的差分信号反馈输出，并输出单端信号到所述功率输出电路（4），/n所述反馈电路（2）的输出端与所述功率输出电路（4）的输入端之间的线路上设置有用于保护所述功率输出电路（4）的肖特基二极管（D1101），所述功率输出电路（4）内部设置有用于限制电流限值的限流电路（5）。/n

【技术特征摘要】
1.一种四线制输出可控电压源，其特征在于：该电压源包括
用于设定输出电压值的DAC输出电路（1），
用于接收所述DAC输出电路（1）和反馈电路（2）的输出，并向负载（3）可调地输出电压的功率输出电路（4），
以及所述反馈电路（2），所述反馈电路（2）用于接收负载（3）的差分信号反馈输出，并输出单端信号到所述功率输出电路（4），
所述反馈电路（2）的输出端与所述功率输出电路（4）的输入端之间的线路上设置有用于保护所述功率输出电路（4）的肖特基二极管（D1101），所述功率输出电路（4）内部设置有用于限制电流限值的限流电路（5）。


2.根据权利要求1所述的一种四线制输出可控电压源，其特征在于：所述功率输出电路（4）包括功率运放器（U1101），所述限流电路（5）包括并联连接的第1113电容（C1113）和第1108电阻（R1108），所述限流电路（5）的一端接地，另一端与所述功率运放器（U1101）的电流设置引脚（I_SET）相连接。


3.根据权利要求2所述的一种四线制输出可控电压源，其特征在于：所述反馈电路（2）包括仪表放大器（U1102），在所述仪表放大器（U1102）的正输入端连接有正反馈信号限流电阻（R1109）,所述仪表放大器（U1102）的负输入端连接有负反馈信号限流电阻（R1111），所述反馈电路（2）还包括频宽限制电路，所述频宽限制电路包括第1109电容（C1109）、第1110电容（C1110）和第1104电阻（R1104），所述第1110电容（C1110）和第1104电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：康明勇，张芯，孔祥儒，
申请(专利权)人：长园科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44