一种电流源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电流源，涉及电子电气技术领域，电流源包括：输出模块，输出模块用于向负载输出恒定电源；电源模块，电源模块与输出模块连接，以用于向输出模块供电；检测模块，检测模块与输出模块连接，以用于检测输出模块的电信号；MCU芯片，MCU芯片分别连接输出模块、电源模块和检测模块，MCU芯片通过检测模块检测出能驱动输出模块的最小电源，并控制电源模块输出最小电源至输出模块，以减小损耗。本申请通过控制电源模块输出能驱动输出模块的最小电源，以使得电流源整体的热损达到最小。小。小。

【技术实现步骤摘要】
一种电流源


[0001]本技术涉及电子电气
，尤其涉及一种电流源。

技术介绍

[0002]在原子重力仪真空系统外围器件中，分布有三种磁场线圈：磁光阱(MOT)磁场线圈，补偿磁场线圈和偏置磁场线圈。三种线圈均由恒流源控制。
[0003]在原子重力仪真空系统中，MOT线圈产生的梯度磁场与三束相互垂直的对射激光场组合在一起形成磁场阱，用于冷却和囚禁原子，线圈驱动电流的响应速度决定了原子被囚禁和冷却的快慢，同时在驱动感性负载时，断电瞬间感性负载会产生较高的反向电动势，过高的电压会对前级电路造成不可逆的损害。传统的恒流源制作是利用二极管、三极管、集成稳压源的特性制作的参数稳流器、串联反馈调整型稳流电源、开关稳流源等，但往往存在着下一问题：
[0004]1、输出电流范围小；
[0005]2、稳流精度不高；
[0006]3、可靠性较差；
[0007]4、输出纹波大；
[0008]5、发热量大；
[0009]6、电流达到稳定的时间较长，断电瞬间感性负载会产生较高的反向电动势，过高的电压对前级电路造成不可逆的损害；
[0010]在长时间使用时，由于温度的升高而使得反馈电阻的阻值发生变化，此时电流源输出电流的大小和理论值会发生偏移，电流源的输出精度随之降低。

技术实现思路

[0011]本技术的目的在于提供一种电流源，以使得电流源的热损达到最小。
[0012]为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
[0013]本技术实施例的第一方面提供了一种电流源，所述电流源包括：输出模块，所述输出模块用于向负载输出恒定电源；检测模块，所述检测模块与所述输出模块连接，以用于检测所述输出模块的电信号；MCU芯片，所述MCU芯片分别连接所述输出模块和检测模块，所述MCU芯片通过所述检测模块检测出能驱动所述输出模块的最小电源，并通过最小电源驱动所述输出模块，以减小损耗。
[0014]在一些实施例中，所述输出模块包括：用于向负载提供电源的第一运算放大器；用于反馈所述第一运算放大器输出端电信号的电压跟随器，所述电压跟随器的输入端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述电压跟随器的输出端与所述第一运算放大器的同相输入端连接。
[0015]在一些实施例中，所述输出模块还包括用于向负载提供续流回路的二极管，所述负载的输入端连接所述二极管的负极，所述二极管的正极接地。
[0016]在一些实施例中，所述电流源还包括数模转换器，所述数模转换器的输入端与所述MCU芯片连接，输出端与所述第一运算放大器的同相输入端连接。
[0017]在一些实施例中，所述输出模块还包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端与所述数模转换器的输出端连接，所述第一电阻的另一端连接所述第一运算放大器的同相输入端和所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端与所述电压跟随器的输出端连接。
[0018]在一些实施例中，所述输出模块还包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的一端接地，另一端连接所述第一运算放大器的反相输入端和所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接所述第一运算放大器的输出端。
[0019]在一些实施例中，所述检测模块包括用于检测电压的第二运算放大器，所述第二运算放大器的输入端连接所述输出模块的输出端，所述第二运算放大器的输出端连接所述MCU芯片的ADC采集引脚。
[0020]在一些实施例中，所述检测模块还包括用于检测电流的仪表放大器和检测电阻，所述检测电阻的一端连接所述第一运算放大器的输出端和所述仪表放大器的输入端一端，所述检测电阻的另一端连接所述仪表放大器的输入端另一端、所述电压跟随器的输入端和所述负载的输入端，所述仪表放大器的输出端连接所述MCU芯片的ADC采集引脚。
[0021]在一些实施例中，所述电流源还包括电源模块，所述电源模块包括开关电源和第一数字电位器，所述第一数字电位器的两端分别连接所述MCU芯片和所述开关电源，所述开关电源的输出端连接所述第一运算放大器的电源输入端。
[0022]在一些实施例中，所述电源模块还包括线性稳压器和第二数字电位器，所述第二数字电位器的两端分别连接所述MCU芯片和所述线性稳压器，所述线性稳压器的输入端连接所述开关电源，输出端连接所述第一运算放大器的电源输入端。
[0023]根据本技术实施例的一种电流源，至少具有如下有益效果：电流源在收到开启命令时，能在微秒内输出电流并保持稳定，在收到关断命令时，电流源同样能在微秒内切断电流输出，同时通过二极管将负载断电时产生的反向电动势快速消除，有效的保护了前级电路不受高压脉冲的损坏。由于电路并不是在恒温条件下工作，MCU芯片通过检测模块实时监测输出电流大小，当由于温度改变导致第一运算放大器的输出电流变化时，MCU芯片通过数模转换器调整第一运算放大器的输出电压大小，使输出电流达到理论值。
[0024]在使用前，MCU芯片控制第一运算放大器输出极小的电流，通过检测负载上的电压换算出负载的初始直流阻抗，MCU芯片能自动调整第一数字电位器和第二数字电位器的电阻大小，使得开关电源输出的电压刚好能驱动线性稳压器正常工作、线性稳压器输出的电压刚好能驱动第一运算放大器正常工作，此时，整个系统的热损达到最小。
[0025]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的
附图。
[0027]图1为根据实施例的电路原理图。
[0028]附图标记说明如下：1、第一运算放大器；2、电压跟随器；3、数模转换器；4、MCU芯片；5、电源模块；6、检测模块；7、第二运算放大器；8、仪表放大器；9、开关电源；10、第一数字电位器；11、线性稳压器；12、第二数字电位器；13、输出模块。
具体实施方式
[0029]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0030]术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0031]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流源，其特征在于，所述电流源包括：输出模块，所述输出模块用于向负载输出恒定电源；检测模块，所述检测模块与所述输出模块连接，以用于检测所述输出模块的电信号；MCU芯片，所述MCU芯片分别连接所述输出模块和检测模块，所述MCU芯片通过所述检测模块检测出能驱动所述输出模块的最小电源，并通过最小电源驱动所述输出模块，以减小损耗。2.根据权利要求1所述的电流源，其特征在于，所述输出模块包括：用于向负载提供电源的第一运算放大器；用于反馈所述第一运算放大器输出端电信号的电压跟随器，所述电压跟随器的输入端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述电压跟随器的输出端与所述第一运算放大器的同相输入端连接。3.根据权利要求2所述的电流源，其特征在于，所述输出模块还包括用于向负载提供续流回路的二极管，所述负载的输入端连接所述二极管的负极，所述二极管的正极接地。4.根据权利要求2所述的电流源，其特征在于，所述电流源还包括数模转换器，所述数模转换器的输入端与所述MCU芯片连接，输出端与所述第一运算放大器的同相输入端连接。5.根据权利要求4所述的电流源，其特征在于，所述输出模块还包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端与所述数模转换器的输出端连接，所述第一电阻的另一端连接所述第一运算放大器的同相输入端和所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端与所述电压跟随器的输出端连接。6.根据权利要求2所述的电流源，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊杰，
申请(专利权)人：中科酷原科技武汉有限公司，
类型：新型
国别省市：