一种脉冲恒流控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种脉冲恒流控制电路，其中脉冲电流取样电阻设置于功率恒流控制开关的接地端和直流电源负极之间用于采集与脉冲电流成正比的负脉冲电压，其输出端与脉冲电流恒流驱动信号形成电路的输入端连接；所述脉冲电流基准形成电路用于生成一个脉冲电流控制脉冲电压基准，其输出端与脉冲电流恒流驱动信号形成电路的输入端连接，所述脉冲电流恒流驱动信号形成电路用于根据脉冲电压基准与脉冲电流取样所得的负脉冲电压相加产生误差信号，其输出端连接跟随驱动与保护电路，所述跟随驱动与保护电路用于驱动控制功率恒流控制开关以实现脉冲恒流控制。本发明专利技术控制电路可靠，可以控制生成稳定给的恒流脉冲。控制生成稳定给的恒流脉冲。控制生成稳定给的恒流脉冲。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲恒流控制电路


[0001]本专利技术涉及开关电源驱动控制领域，特别涉及一种脉冲恒流控制电路。

技术介绍

[0002]随着开关电源技术的不断更新与快速发展，以及大功率半导体器件的小型化与高频化、高可靠性化，高压脉冲功率技术已在加速器、雷达发射机、安全检查、工业无损探伤、军事激光武器等诸多领域有着广泛的应用。各发达国家争相发展高压脉冲功率应用技术，尤其是DPSSL技术，而其中较为关键的是脉冲恒流控制调节技术，以便更好的满足电源在输出脉冲波形质量等特殊指标的要求。
[0003]然而，一般采用正返回脉冲电流取样与脉冲电压基准通过电压误差放大器构成脉冲恒流控制PID调节驱动，形成脉冲恒流源，而这种驱动电路脉冲电流取样电阻溶入了功率恒流控制开关(如IGBT/MOS管)的驱动极，给电路带来一些不稳定因素等等，且现有技术的驱动控制电路无法达到较好的电流稳定性控制。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种脉冲恒流控制电路，取样电阻接在参考地和直流电压的负极之间进行电流采样并设置对应的电路实现准确可靠的驱动控制功率恒流控制开关。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种脉冲恒流控制电路，包括脉冲电流取样电阻、脉冲电流基准形成电路、脉冲电流恒流驱动信号形成电路和跟随驱动与保护电路，所述脉冲电流取样电阻设置于功率恒流控制开关的接地端和直流电源负极之间用于采集与脉冲电流成正比的负脉冲电压，其输出端与脉冲电流恒流驱动信号形成电路的输入端连接；所述脉冲电流基准形成电路用于生成一个脉冲电流控制脉冲电压基准，其输出端与脉冲电流恒流驱动信号形成电路的输入端连接，所述脉冲电流恒流驱动信号形成电路用于根据脉冲电压基准与脉冲电流取样所得的负脉冲电压相加产生误差信号，其输出端连接跟随驱动与保护电路，所述跟随驱动与保护电路用于驱动控制功率恒流控制开关以实现脉冲恒流控制。
[0006]所述脉冲电流取样电阻包括电阻R20，功率恒流控制开关的G极与跟随驱动与保护电路的输出端连接；C极经负载LD1连接电源正极DC+；E极接地；电阻 R20的一端连接至功率恒流控制开关的E极与接地之间；另一端引出端子连接电流恒流驱动信号形成电路的输入端。
[0007]所述脉冲电流基准形成电路包括光耦隔离驱动器N5、MOS管V9以及脉冲控制信号PLUS、电流调节基准I_ADJ、同相放大电路，所述脉冲控制信号PLUS连接光耦隔离驱动器的输入端，所述光耦隔离驱动器N5的输出端连接MOS管V9 的G极，V9的G极经过电阻R17连接二极管V12的负极，二极管V12的正极连接V9的S极，二极管V12的负极接
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5V电源；V9的D极连接同相放大电路的同相输入端且电流调节基准I_ADJ输入至同相放大电路的同相输入端；所
述同相放大电路对输入的信号进行同相放大后得到相应输出脉冲恒流控制所需的脉冲电压准基。
[0008]所述同相放大电路包括运放N6
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A、N6
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B，其中运放N6
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B的同相输入端作为同相放大电路的输入端，N6
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B的反相输入端经过电阻R21接地；N6
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B的反相输入端经电阻R18连接其输出端；在电阻R18两端并联设置电容C6；运放N6
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B的输出端与运放N6
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A的同相输入端连接，N6
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A的反相输入端与输出端连接，所述运放N6
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A的输出端经电阻R11后引出输出端子连接至脉冲电流恒流驱动信号形成电路的输入端。
[0009]所述脉冲电流恒流驱动信号形成电路包括运放N4，所述运放N4的同相输入端与脉冲电流基准形成电路的输出端连接，所述运放N4的同相输入端还经过电阻R9连接至脉冲电流取样电阻和电源负极之间，用于将取样电阻取样所得的负脉冲电压送入到运放N4的同相输入端；所述运放N4的反相输入端经电阻R13 接地；所述运放N4的输出端经过电容C4连接运放N4的反相输入端；电阻R15 与电容C15串联后并联在C4两端；所述运放N4的输出端引出端子作为脉冲电流恒流驱动信号形成电路的输出端与并联跟随驱动与保护电路相连接。
[0010]所述跟随驱动与保护电路包括一个或多个并联的驱动保护支路，每个所述驱动保护支路对应驱动一个脉冲功率恒流控制开关；所述驱动保护支路包括电压跟随器，所述电压跟随器的输出端连接脉冲功率恒流控制开关的驱动控制端。
[0011]所述电压跟随器包括运放N2，所述运放N2的同相输入端与脉冲电流恒流驱动信号形成电路的输出端连接，其反相输入端与输出端连接；所述运放N2的同相输入端经过二极管V4连接负压钳位电压；所述运放N2的输出端经过电阻R6 连接脉冲功率恒流控制开关的控制端；其中N2的输出端与二极管V5的正极连接，V5的负极经电阻R3连接至电阻R6和脉冲功率恒流控制开关控制端之间。
[0012]所述驱动保护支路还包括电阻R4、电容C1以及TVS管V1、V3，所述V1的正极连接至电压跟随器的输出端与脉冲功率恒流控制开关控制端之间，V1的负极连接V3的负极，V3的正极接地；电阻R4的一端连接V1的正极，另一端连接 V3的正极，所述电容C1并联在电阻R4两端。
[0013]所述控制电路还包括脉冲电流脉宽补偿电路，其输出端用于对脉冲电流的脉宽进行补偿控制，其输出端连接脉冲电流恒流驱动信号形成电路的输入端。
[0014]所述脉冲电流脉宽补偿电路包括光耦驱动器N3，脉冲宽度补偿信号 PLUS_AUX通过R8接入光耦隔离驱动器N3的输入端，其输出端与电阻R12连接，电阻R12与二极管V8的正极连接，V8的负极引出输出引脚连接至脉冲电流恒流驱动信号形成电路的输入端；N3的输出端与电阻R12之间引出端子经电阻R14 接地；二极管V8的正极经电容C3接地。
[0015]本专利技术的优点在于：控制电路可靠，可以控制生成稳定给的恒流脉冲，电路所产生的脉冲恒流源，具备脉冲前沿时间小，脉冲前沿不过冲，脉冲电流稳定，脉冲宽度可通过FPGA等数字调节，以及脉冲功率大等优点，同时脉冲恒流闭环调节简单可靠、对功率开关IGBT(或MOS管)保护电路通俗齐全。
附图说明
[0016]下面对本专利技术说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
[0017]图1为本专利技术控制电路电路原理图；
[0018]图2为脉冲恒流控制电路时序图。
具体实施方式
[0019]下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0020]本专利技术一种脉冲恒流控制电路，其简单可靠，其利用电阻对脉冲电流取样，其取样电阻不是接在IGBT(或MOS管)的驱动回路上，而是接在参考地(GND) 与直流电压的负极之间，形成一个与脉冲电流成正比的负脉冲电压返回，另，通过基于直流电压的电流调节基准(I_ADJ)与脉冲控制信号(PLUS)相结合形成一个脉冲电流控制脉冲电压基准本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉冲恒流控制电路，其特征在于：包括脉冲电流取样电阻、脉冲电流基准形成电路、脉冲电流恒流驱动信号形成电路和跟随驱动与保护电路，所述脉冲电流取样电阻设置于功率恒流控制开关的接地端和直流电源负极之间用于采集与脉冲电流成正比的负脉冲电压，其输出端与脉冲电流恒流驱动信号形成电路的输入端连接；所述脉冲电流基准形成电路用于生成一个脉冲电流控制脉冲电压基准，其输出端与脉冲电流恒流驱动信号形成电路的输入端连接，所述脉冲电流恒流驱动信号形成电路用于根据脉冲电压基准与脉冲电流取样所得的负脉冲电压相加产生误差信号，其输出端连接跟随驱动与保护电路，所述跟随驱动与保护电路用于驱动控制功率恒流控制开关以实现脉冲恒流控制。2.如权利要求1所述的一种脉冲恒流控制电路，其特征在于：所述脉冲电流取样电阻包括电阻R20，功率恒流控制开关的G极与跟随驱动与保护电路的输出端连接；C极经负载LD1连接电源正极DC+；E极接地；电阻R20的一端连接至功率恒流控制开关的E极与接地之间；另一端引出端子连接电流恒流驱动信号形成电路的输入端。3.如权利要求1所述的一种脉冲恒流控制电路，其特征在于：所述脉冲电流基准形成电路包括光耦隔离驱动器N5、MOS管V9以及脉冲控制信号PLUS、电流调节基准I_ADJ、同相放大电路，所述脉冲控制信号PLUS连接光耦隔离驱动器的输入端，所述光耦隔离驱动器N5的输出端连接MOS管V9的G极，V9的G极经过电阻R17连接二极管V12的负极，二极管V12的正极连接V9的S极，二极管V12的负极接
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5V电源；V9的D极连接同相放大电路的同相输入端且电流调节基准I_ADJ输入至同相放大电路的同相输入端；所述同相放大电路对输入的信号进行同相放大后得到相应输出脉冲恒流控制所需的脉冲电压准基。4.如权利要求3所述的一种脉冲恒流控制电路，其特征在于：所述同相放大电路包括运放N6
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A、N6
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B，其中运放N6
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B的同相输入端作为同相放大电路的输入端，N6
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B的反相输入端经过电阻R21接地；N6
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B的反相输入端经电阻R18连接其输出端；在电阻R18两端并联设置电容C6；运放N6
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B的输出端与运放N6
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A的同相输入端连接，N6
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A的反相输入端与输出端连接，所述运放N6
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A的输出端经电阻R11后引出输出端子连接至脉冲电流恒...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔勇，蒲育勤，杜文韬，吴登科，
申请(专利权)人：芜湖国睿兆伏电子有限公司，
类型：发明
国别省市：