一种交流恒流源电路制造技术

一种交流恒流源电路，其至少包括变压器、整流桥、AC/DC电源模块、恒流控制电路，其中所述变压器的原侧与交流电源电连接，所述变压器的副侧与整流桥电连接，所述整流桥与所述恒流控制电路电连接，所述AC/DC电源模块与所述恒流控制电路电连接；所述恒流控制电路包括可调电位器、分压电阻、电压比较器芯片、MOSFET芯片和大功率电阻。本发明专利技术的交流恒流源电路还包括电流显示模块，所述电流显示模块包括数字电流表和穿心式电流传感器。本发明专利技术通过调节比较器参考电压的方法实现输出电流保持恒定，该电路具有灵敏度高且可靠性高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种交流恒流源电路，特别涉及一种基于比较器技术的交流恒流源模拟电路。
技术介绍
随着电力工业的发展，交流恒流源在配电网络中各种电子产品需求量大量增力口。目前主要使用的交流恒流源电路多数采用SPWM波形控制逆变电路，如中国专利文献 CN2854922Y所披露的一种恒流源，其先将变压器原侧的交流电转换为直流电，再将直流电经SPWM波形控制逆变电路逆变成所需的交流电。在该电路会产生大量谐波反馈到电网，容易干扰电子产品的正常工作，而且在使用过程中，用户需先通过MCU设定电流值，整个恒流源的硬件电路所需元器件较多，成本也较高，容易出现故障。另外一种交流恒流源则是通过多重调压器及相应的控制电路来实现。如中国专利文献CN1479181所披露的一种模拟式交流恒流源，包括电压粗调和电流细调两级调节结构。在粗调调压器滑动端连接有电压传感器，其信号反馈到粗调控制电路，形成粗调闭环结构。在输出变压器副侧与负载之间串联有电流传感器，其信号反馈到细调控制电路，形成细调闭环结构。但是该交流恒流源的动态调节电流反应慢，而且调节机构存在机械磨损，噪音大，寿命短。对于电子产品来说，电源可靠性的高低直接影响着系统可靠性的高低，因此提供一种高灵敏度且具有高可靠性的交流恒流源电路很有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于比较器技术的交流恒流源电路。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的一种交流恒流源电路，其至少包括变压器、整流桥、AC/DC电源模块、恒流控制电路，其中所述变压器的原侧与交流电源电连接，所述变压器的副侧与整流桥电连接，所述整流桥与所述恒流控制电路电连接，所述AC/ DC电源模块与所述恒流控制电路电连接；其特征在于所述恒流控制电路包括可调电位器、分压电阻、电压比较器芯片、MOSFET 芯片和大功率电阻；其中所述可调电位器与所述分压电阻串联组成分压电路后与所述整流桥的直流输出端电连接，从而在所述可调电位器与所述分压电阻的连接处产生基准比较电压UREF ； 所述基准比较电压UREF连接于所述电压比较器芯片的第一输入端； 所述MOSFET芯片和所述大功率电阻串联后组成反馈电路后与所述整流桥输出端电连接，从而在所述MOSFET芯片与大功率电阻的连接处产生反馈电压UFB ； 所述反馈电压UFB连接于所述电压比较器芯片的第二输入端； 所述电压比较器芯片实时比较所述第一输入端的基准比较电压UREF和所述第二输入端的反馈电压UFB的幅值大小，电压比较器芯片的输出连接于所述MOSFET芯片的控制栅极；当UFB小于UREF时，电压比较器芯片产生高电平信号至所述MOSFET芯片控制栅极，从而导通所述MOSFET芯片；当UFB大于UREF时，电压比较器芯片不产生高电平信号至所述MOSFET芯片控制栅极， 从而关断所述MOSFET芯片。进一步地，本专利技术的交流恒流源电路还包括电流显示模块，所述电流显示模块包括数字电流表和穿心式电流传感器，所述穿心式电流传感器穿过所述变压器副侧来检测流经变压器副侧的电流，所述数字电流表显示所述穿心式电流传感器检测的电流大小。进一步地，本专利技术的交流恒流源电路中所述变压器原侧输入交流电的电压为 220V，变压器副侧输出交流电的交压为5V。进一步地，本专利技术的交流恒流源电路中大功率电阻的额定功率为50W。 下面对本专利技术的电路的工作调节过程进行分析。当Ufb小于Ukef时，电压比较器芯片产生高电平信号至MOSFET芯片的控制栅极G， 从而导通MOSFET芯片的源极S和漏极D。MOSFET芯片的源极S和漏极D导通时，在整流桥模块、MOSFET芯片、大功率电阻Rl的回路中产生直流脉动电流II，从而在变压器的副侧，整流桥模块和电子产品内阻回路产生交流电流10。同时，由于在整流桥模块，MOSFET芯片，大功率电阻Rl的回路中产生脉动电流II， 随着脉动电流Il上升，UFB也随之上升；当UFB上升至大于UREF时，电压比较器芯片立即产生低电平信号至MOSFET芯片的控制栅极G，从而关断MOSFET芯片的源极S和漏极D。脉动电流Il下降，UFB也随之下降。UREF是由可调电位器的电阻决定的。也就是说，一旦确定了可调电位器的电阻大小，UREF也随之确定，负载中的电流大小也就确定为恒定。AC/DC电源模块为恒流控制电路的MOSFET芯片以及电流显示模块提供工作电压。本专利技术的有益效果是本专利技术通过调节比较器参考电压的方法实现输出电流保持恒定，该电路具有灵敏度高且高可靠性的优点。附图说明图1所示的是本专利技术的电路原理结构框图。图2所示的是本专利技术实施例的电路原理图。图3所示的是图2所示电路中的UFB电压波形图、UREF电压波形图及电压比较器输出的电平信号UC电压波形图。图4所示的图2所示电路中的流经电阻Rl的脉动电流11波形图。图5所示的图2所示电路中输出交流恒流IO波形图。具体实施例方式下面将结合附图的具体实施方式作进一步详细的说明。 如图1所示，本专利技术的交流恒流源电路，其包括变压器Bi、整流桥Dl、AC/DC电源模块B2、恒流控制电路、电流显示模块五部分。下面将对所述五个部分进行详细介绍。变压器Bl原侧输入交流220V (L、N)，变压器Bl副侧输出交流5V，本专利技术中所有交流电的电压均为有效值；变压器Bl副侧1脚与整流桥Dl输入端ACl连接，变压器Bl副侧2脚与电子产品内阻 R的1脚连接，电子产品内阻R的2脚与整流桥Dl输入端AC2连接； 电流显示模块包括数字电流表DP和穿心式电流传感器CT。数字电流表DP输入工作电源为交流220V (L、N)，穿心式电流传感器CT穿过变压器Bl副侧2脚与电子产品内阻R的1脚连接线来检测电流。穿心式电流传感器CT 二次侧出线连接数字电流表DP。AC/DC电源模块B2输入工作电源交流220V (L、N)，输出DC12V电压。其中 AC/DC电源模块B2的输出DC12V+连接按钮开关SWl的1脚，12Vgnd连接整流桥Dl输 出DC-。按钮开关SWl的作用是控制DC12V的输出。恒流控制电路由可调电位器VR、电压比较器芯片Ul、MOSFET芯片U2及外围大功率电阻R1，上拉电阻R2，分压电阻R3组成。其中可调电位器VR与分压电阻R3串联后组成分压电路与所述整流桥Dl的直流输出端 DC-和DC+电连接，从而在可调电位器VR与分压电阻R3的连接处产生基准比较电压UREF ； 具体的连接方式为可调电位器VR的2脚和3脚短接并与整流桥Dl输出的DC-连接； 可调电位器VR的1脚与电阻R3的2脚和电压比较器芯片Ul第2脚连接； 电阻R3的1脚与MOSFET芯片U2的漏极D及整流桥Dl输出的DC+连接。MOSFET芯片和大功率电阻串联组成反馈电路后与整流桥Dl的直流输出端DC-和 DC+电连接，从而在MOSFET芯片与大功率电阻的连接处产生反馈电压UFB ；大功率电阻Rl的2脚与整流桥Dl输出的DC-连接；大功率电阻Rl的1脚与MOSFET芯片的源极S及电压比较器芯片Ul第3脚连接； MOSFET芯片的漏极D与电阻R3的1脚及整流桥Dl输出的DC+连接。电压比较器芯片Ul的第1脚与MOSFET芯片U2的栅极G及上拉电阻R2的第2脚连接，上拉电阻R2的第1脚与按钮开关SWl的2脚连接，并连本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种交流恒流源电路，其至少包括变压器、整流桥、ＡＣ／ＤＣ电源模块、恒流控制电路，其中所述变压器的原侧与交流电源电连接，所述变压器的副侧与整流桥电连接，所述整流桥与所述恒流控制电路电连接，所述ＡＣ／ＤＣ电源模块与所述恒流控制电路电连接；其特征在于：所述恒流控制电路包括可调电位器、分压电阻、电压比较器芯片、ＭＯＳＦＥＴ芯片和大功率电阻；其中所述可调电位器与所述分压电阻串联后组成分压电路与所述整流桥的直流输出端电连接，从而在所述可调电位器与所述分压电阻的连接处产生基准比较电压ＵＲＥＦ；所述基准比较电压ＵＲＥＦ连接于所述电压比较器芯片的第一输入端；所述ＭＯＳＦＥＴ芯片和所述大功率电阻串联组成反馈电路后与整流桥输出端电连接，从而在所述ＭＯＳＦＥＴ芯片与所述大功率电阻的连接处产生反馈电压ＵＦＢ；所述反馈电压ＵＦＢ连接于所述电压比较器芯片的第二输入端；所述电压比较器芯片实时比较所述第一输入端的基准比较电压ＵＲＥＦ和所述第二输入端的反馈电压ＵＦＢ的幅值大小，电压比较器芯片的输出连接于所述ＭＯＳＦＥＴ芯片的控制栅极；当ＵＦＢ小于ＵＲＥＦ时，电压比较器芯片产生高电平信号至所述ＭＯＳＦＥＴ芯片控制栅极，从而导通所述ＭＯＳＦＥＴ芯片；当ＵＦＢ大于ＵＲＥＦ时，电压比较器芯片不产生高电平信号至所述ＭＯＳＦＥＴ芯片控制栅极，从而关断所述ＭＯＳＦＥＴ芯片。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺晓红，罗湘炜，
申请(专利权)人：湖北网安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：42