一种多路双向数控恒流源制造技术

一种多路双向数控恒流源，包括ＣＰＵ控制电路单元、地址译码电路单元、Ｄ／Ａ转换电路单元和电压／电流转换电路单元，ＣＰＵ控制电路单元分别与地址译码电路单元和Ｄ／Ａ转换电路单元相连，地址译码电路单元与Ｄ／Ａ转换电路单元相连，ＣＰＵ控制电路单元通过地址译码电路单元选择Ｄ／Ａ转换电路单元输出一路或多路电压信号，Ｄ／Ａ转换电路单元与电压／电流转换电路单元相连，电压／电流转换电路单元将由Ｄ／Ａ转换电路单元输出的电压信号转化为相应的恒定电流输出信号。通过应用本实用新型专利技术，恒流源的路数可根据实际需要进行配置，可提供双向可调整的高精度电流，电流范围宽，使用方便、成本低、性能可靠，能灵活应用于实际工程中。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电流源装置，尤其是一种应用于自动化领域能够提供多路以 及双向电流的数控恒流源装置。
技术介绍
在工程应用中，常常需要用到0 200mA或_200mA +200mA的电流信号，主要是 因为电流信号比电压信号具有更强的抗干扰能力，特别是在进行远距离信号传输的时候。 恒流源作为一种特定的电源广泛的应用于电子电器、工业控制中，其特点是在负载发生变 化时，电源输出的电流能尽可能地保持稳定。目前市场模拟式单路恒流源较为常见，但是其 缺陷也十分明显第一是，可调性差因为不是数控的，所以电流大小不容易根据用户需要 而动态变化。第二是，路数单一如果需要多路标准恒流源就要用好几个单路恒流源组合完 成。第三是，电流方向单一有些恒流源只能作电流输入或者只能作电流输出。第四是，电 流范围小大部分恒流源的电流范围为4 20mA。第五是，精度低大部分恒流源的精度为 士 5%。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有恒流源的不足，提供一种新型的多路双向数控恒 流源，能为单路或多路负载提供双向高精度的数控恒流电源。按照本技术，上述技术问 题是通过下述技术方案来实现的一种多路双向数控恒流源，包括CPU控制电路单元、地址译码电路单元、D/A转换 电路单元和电压/电流转换电路单元，CPU控制电路单元分别与地址译码电路单元和D/A转 换电路单元相连，地址译码电路单元与D/A转换电路单元相连，CPU控制电路单元通过地址 译码电路单元选择D/A转换电路单元输出一路或多路电压信号，D/A转换电路单元与电压/ 电流转换电路单元相连，电压/电流转换电路单元将由D/A转换电路单元输出的电压信号 转化为相应的恒定电流输出信号。作为本技术进一步的实施方式，CPU控制电路单元通过向地址译码电路单元 和D/A转换电路单元输出地址信号和R/W控制信号来控制D/A转换电路单元输出电压信号 的路数，通过向D/A转换电路单元输出数据信号来控制D/A转换电路单元输出电压信号的 大小。作为本技术进一步的实施方式，CPU控制电路单元数据输出端与地址译码电 路单元的三根地址线相连，地址译码电路单元的地址输出端与D/A转换电路单元片选信号 线相连。作为本技术进一步的实施方式，D/A转换电路单元的数据线与CPU控制电路 单元的数据线相连并接收数据，D/A转换电路单元的地址线与CPU控制电路单元相连，D/A 转换电路单元的片选信号端与CPU控制电路单元相连，D/A转换电路单元的写信号端R/W与 CPU控制电路单元相连。作为本技术进一步的实施方式，运算放大器输入端分别与电阻R2和电阻R3 相连，运算放大器N2输出端通过电阻R8与三极管Vl和三极管V2基极相连，电阻R9 —端 与三极管Vl和三极管V2发射极相连，电阻R9另一端分别通过电阻R4和电阻R5与运算放 大器N2的负输入端和正输入端相连，电阻R2、R3、R4和R5与组成运算放大器N2组成同相 端和反相端的反馈网络。作为本技术进一步的实施方式，三极管Vl集电极通过电阻R6与正电源端相 连，三极管V2集电极通过电阻R7与负电源端相连，电阻R6和R7为限流电阻，分别限制了 流过三极管Vl和三极管V2的电流大小。作为本技术进一步的实施方式，电阻R2、R3、R4和R5均为精密电阻。作为本技术进一步的实施方式，CPU控制电路单元与D/A转换电路单元为一 体化结构。作为本技术进一步的实施方式，地址译码电路单元为译码器或数字可编程逻 辑器件。作为本技术进一步的实施方式，CPU控制电路单元为单片机或数字信号处理 器或微控制器或计算机。通过应用此种技术所描述的装置，恒流源的路数可根据实际需要进行配置， 解决了在一个系统中需要多路独立的恒流驱动且需要统一控制的问题。可提供双向电流， 精度高，电流范围较宽，其值可达士200mA，并可根据实际需要进行调整。同时使用方便、成 本低、性能可靠，能灵活应用于实际工程中。附图说明图1为本技术的整体电路原理框图；图2为本技术电路地址解码电路单元的电路原理图；图3为本技术电路DA转换电路单元部分的电路原理图；图4为本技术电路电压/电流转换电路单元部分的电路原理图；其中I-CPU控制电路单元，2-地址解码电路单元，3-D/A转换电路单元，4-电压/ 电流转换电路单元，Nl-D/Α 转换芯片，Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、RIO、R1UR12-电 阻，C1、C2、C3、C4-电容，N2-运算放大器，V1、V2_三极管，N3-38译码器。具体实施方式附图给出了本技术的具体实施例，下面将通过附图和实施例对本技术作 进一步的描述。作为该多路双向数控恒流源一种较佳的实施方式，本技术所描述的多路双向 数控恒流源主要包括以下几部分CPU控制电路单元1、地址译码电路单元2、D/A转换电路 单元3、电压/电流转换电路单元4，其原理框图如图1所示。其中，CPU控制电路单元1可 以是单片机、数字信号处理器(DSP)或其它微控制器(MCU)以及微处理器、计算机(PC)等。 地址译码电路单元2可以是译码器或CPLD(可编程逻辑器件)。D/A转换电路单元3可以 是集成在控制器内部，也可以独立设置。电压/电流转换电路单元4的路数可以根据实际 应用需要进行灵活配置。本技术中一种地址解码电路单元的具体实施方式电路原理图如图2所示作 为一种具体的实施方式，N3为38译码器，其型号为SN74HC138D。其ABC管脚为译码的地 址，其连接CPU控制电路单元1的A13 A15。其0E2A管脚为译码器的使能管脚，一个低电 平使能整个译码器。VCC和GND为D/A转换芯片m的数字电源和数字地，在本技术的 具体实施例中分别接+5V和数字地。YO Y7为三根地址线对应的输出，此管脚用来驱动 D/A转换芯片的CS片选信号。例如:A15, A14，A13为000时，YO管脚为低电平；A15, A14， A13为001时，Yl管脚为低电平。一块38译码器可以控制8块D/A转换芯片，即可以控制 32路D/A信号输出。本技术中一种D/A转换电路单元的具体实施方式电路原理图如图3所示D/ A转换芯片Nl为12位转换精度的D/A转换芯片DA7724。DBO DBll为附的数据线，其 和CPU控制电路单元1的数据线相连并接收数据。AO Al为附的地址线，其和CPU控制 电路单元1的地址线相连。通过这两根地址线可以选择VoutA VoutD中的一个通道进行 电压输出。CS管脚为m的片选信号，此管脚受CPU控制电路单元ι的控制。当CS为低电 平时，Nl被选通，这时CPU控制电路单元1可以通过地址线和数据线给m写数据。R/W管 脚是m的写信号，此管脚受CPU控制电路单元1的控制。VREra和VREFL分别模拟参考电 压的上限和下限，在本技术的具体实施例中分别接+IOV和-10V，Nl的输出电压只能 在这个范围内。VCC和的模拟电源管脚，在本技术的具体实施中分别接+15V 和-15V。VDD和GND为m的数字电源和数字地，在本技术的具体实施中例分别接+5V 和数字地。VoutA VoutD为附的四路模拟电压输出，其输出范围为-IOV +1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多路双向数控恒流源，其特征在于：包括ＣＰＵ控制电路单元（１）、地址译码电路单元（２）、Ｄ／Ａ转换电路单元（３）和电压／电流转换电路单元（４），所述ＣＰＵ控制电路单元（１）分别与地址译码电路单元（２）和Ｄ／Ａ转换电路单元（３）相连，所述地址译码电路单元（２）与Ｄ／Ａ转换电路单元（３）相连，ＣＰＵ控制电路单元（１）通过地址译码电路单元（２）选择Ｄ／Ａ转换电路单元（３）输出一路或多路电压信号，所述Ｄ／Ａ转换电路单元（３）与电压／电流转换电路单元（４）相连，电压／电流转换电路单元（４）将由Ｄ／Ａ转换电路单元（３）输出的电压信号转化为相应的恒定电流输出信号。

【技术特征摘要】
1.一种多路双向数控恒流源，其特征在于包括CPU控制电路单元(1)、地址译码电路 单元(2)、D/A转换电路单元(3)和电压/电流转换电路单元(4)，所述CPU控制电路单元 ⑴分别与地址译码电路单元⑵和D/A转换电路单元(3)相连，所述地址译码电路单元 (2)与D/A转换电路单元(3)相连，CPU控制电路单元(1)通过地址译码电路单元(2)选择 D/A转换电路单元(3)输出一路或多路电压信号，所述D/A转换电路单元(3)与电压/电流 转换电路单元⑷相连，电压/电流转换电路单元⑷将由D/A转换电路单元(3)输出的 电压信号转化为相应的恒定电流输出信号。2.根据权利要求1所述的一种多路双向数控恒流源，其特征在于所述CPU控制电路 单元(1)数据输出端与地址译码电路单元(2)的三根地址线相连，地址译码电路单元(2) 的地址输出端与D/A转换电路单元(3)片选信号线相连。3.根据权利要求1或2所述的一种多路双向数控恒流源，其特征在于所述D/A转换 电路单元(3)的数据线与CPU控制电路单元(1)的数据线相连并接收数据，D/A转换电路 单元(3)的地址线与CPU控制电路单元(1)相连，D/A转换电路单元(3)的片选信号端与 CPU控制电路单元⑴相连，D/A转换电路单元(3)的写信号端R/W与CPU控制电路单元 ⑴相连。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：羊利芬，李小文，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]