一種超高精度快速響應(yīng)直流電流校準(zhǔn)儀電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用于電流傳感器精度校準(zhǔn)設(shè)備的一種直流恒流源電路，尤其是涉及一種超高精度快速響應(yīng)直流電流校準(zhǔn)儀電路。
【背景技術(shù)】
[0002]電源設(shè)備已經(jīng)融合了越來越多的新技術(shù)。例如開關(guān)電源、硬開關(guān)、軟開關(guān)、參數(shù)穩(wěn)壓、線性反饋穩(wěn)壓、磁放大器技術(shù)、數(shù)控調(diào)壓、PWM、SPWM、電磁兼容等等。實(shí)際需求直接推動(dòng)電源技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，為了自動(dòng)檢測(cè)和顯示電流，并在過流、過壓等危害情況發(fā)生時(shí)具有自動(dòng)保護(hù)功能和更高級(jí)的智能控制，具有傳感檢測(cè)、傳感采樣、傳感保護(hù)的電源技術(shù)漸成趨勢(shì)，檢測(cè)電流或電壓的傳感器便應(yīng)運(yùn)而生并在中國(guó)開始受到廣大電源設(shè)計(jì)者的青睞。
[0003]目前，市場(chǎng)上的用于電流傳感器校準(zhǔn)的恒流電路是基于開關(guān)電源產(chǎn)生直流電壓通過電阻后產(chǎn)生直流電流。精度的控制是通過MCPU采集電阻兩端的電壓，計(jì)算后控制開關(guān)電源輸出電壓。此類校準(zhǔn)儀的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但是存在著很多不足，主要有一下幾點(diǎn):1、開關(guān)電源會(huì)引入高頻噪聲，導(dǎo)致電流源不純，影響傳感器校準(zhǔn)精度。2、采樣電阻價(jià)格高，發(fā)熱嚴(yán)重。3、整體精度不高，溫漂嚴(yán)重。4、電流穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)，響應(yīng)時(shí)間慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種低成本、低溫漂、電流純凈無雜波的超高精度快速響應(yīng)直流電流校準(zhǔn)儀電路。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種超高精度快速響應(yīng)直流電流校準(zhǔn)儀電路，包括供電電源電路和電流檢測(cè)與補(bǔ)償電路，所述的供電電源電路接入市電，供電電源電路通過大功率電阻和電流檢測(cè)與補(bǔ)償電路連接，所述的電流檢測(cè)與補(bǔ)償電路輸出高精度純凈直流電流，所述的供電電源電路包括降壓模塊、整流模塊與濾波模塊，所述的市電與供電電源電路連接依次經(jīng)過降壓模塊、整流模塊、濾波模塊后輸出脈動(dòng)直流電壓，所述的脈動(dòng)直流電壓經(jīng)過大功率電阻轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流電流流入電流檢測(cè)與補(bǔ)償電路，所述的電流檢測(cè)與補(bǔ)償電路包括霍爾電流檢測(cè)模塊、比較模塊與功率輸出模塊，所述的脈動(dòng)直流電流由霍爾電流檢測(cè)模塊進(jìn)行檢測(cè)后輸出電壓反饋信號(hào)，電壓反饋信號(hào)輸入比較模塊與基準(zhǔn)電壓比較后由功率輸出模塊輸出補(bǔ)償電流，所述的補(bǔ)償電流與脈動(dòng)直流電流匯合輸出高精度純凈直流電流。
[0006]所述的供電電源電路包括第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第三電容、第二電容、第九電阻、三端穩(wěn)壓管與第二三極管，所述的第一二極管的正極與第三二極管的負(fù)極連接構(gòu)成支路一，所述的第二二極管的正極與第四二極管的負(fù)極連接構(gòu)成支路二，所述的支路一、支路二、第三電容、第二電容與第九電阻并聯(lián)，所述的第三二極管的正極接地，所述的第二三極管的基極與集電極之間通過第十電阻連接，所述的第十電阻的一端與第二三極管的基極連接，第十電阻的另一端與第一二極管的負(fù)極連接，所述的第十電阻的另一端與脈動(dòng)直流電壓輸出端連接，所述的第二三極管的發(fā)射極連接有直流穩(wěn)壓輸出端，第二三極管的發(fā)射極通過第四電容與第三二極管的正極連接，所述的三端穩(wěn)壓管的輸出端與第二三極管的基極連接，三端穩(wěn)壓管的輸入端通過第八電阻與第二三極管的發(fā)射極連接，所述的三端穩(wěn)壓管的輸入端通過第七電阻與三端穩(wěn)壓管的接地端連接，所述的三端穩(wěn)壓管的接地端接地。
[0007]所述的市電通過變壓器后輸出，變壓器兩個(gè)輸出端口分別與第一二極管的正極、第二二極管的正極相連。
[0008]所述的電流檢測(cè)與補(bǔ)償電路包括電流檢測(cè)電路與電流補(bǔ)償電路，所述的電流檢測(cè)電路包括磁芯線圈、HALL器件、第一三極管與第一運(yùn)算放大器，所述的HALL器件的第一管腳通過第一電阻與直流穩(wěn)壓輸出端連接，HALL器件的第二管腳通過第三電阻與第一運(yùn)算放大器的反向輸入端連接，HALL器件的第四管腳通過第四電阻與第一運(yùn)算放大器的同相輸出端連接，所述的HALL器件的第三管腳通過第二電阻與第一三極管的電源負(fù)極連接，所述的第一運(yùn)算放大器的反相輸入端通過串聯(lián)的第一電容、第五電阻與第一三極管的發(fā)射極連接，第一運(yùn)算放大器的電源正極與直流穩(wěn)壓輸出端連接，第一運(yùn)算放大器的電源負(fù)極接地，第一運(yùn)算放大器的輸出端與第一三極管的基極連接，所述的第一三極管的集電極與直流穩(wěn)壓輸出端連接。
[0009]所述的磁芯線圈為坡莫合金磁芯外繞5000匝銅線，所述的HALL器件位于磁芯線圈內(nèi)，所述的高精度純凈直流電流穿過所述的磁芯線圈后與第一運(yùn)算放大器的電源負(fù)極連接，所述的磁芯線圈的一端與第一三極管的發(fā)射極連接，磁芯線圈的另一端通過取樣電阻與第一運(yùn)算放大器的電源負(fù)極連接，所述的磁芯線圈的另一端輸出電壓反饋信號(hào)。
[0010]所述的電流補(bǔ)償電路包括第六穩(wěn)壓二極管、第二運(yùn)算放大器、第三三極管、第四三極管、第五三極管與第六三極管，所述的第六穩(wěn)壓二極管的正極接地，第六穩(wěn)壓二極管的負(fù)極通過第十二電阻與第二運(yùn)算放大器的同相輸出端連接，第二運(yùn)算放大器的同相輸出端通過第十二電阻連接到流穩(wěn)壓輸出端，所述的電壓反饋信號(hào)通過第十一電阻與第二運(yùn)算放大器的反向輸入端連接，所述的第二運(yùn)算放大器的輸出端與第三三極管的基極連接，所述的第二運(yùn)算放大器的反向輸入端與第三三極管的發(fā)射極之間連接有第七電容與第十三電阻，所述的第二運(yùn)算放大器的反向輸入端與第四三極管的發(fā)射極之間連接有第六電容與第十四電阻，所述的第三三極管的發(fā)射極與第四三極管的基極連接，
[0011]所述的第三三極管的集電極、第四三極管的集電極、第五三極管的集電極、第六三極管的集電極分別與大功率電阻的一端連接，所述的第四三極管的發(fā)射極、第五三極管的發(fā)射極、第六三極管的發(fā)射極分別通過第十五電阻、第十六電阻、第十七電阻與大功率電阻的另一端連接，所述的第五三極管的基極與第四三極管的基極相連，所述的第六三極管的基極與第五三極管的基極相連，所述的大功率電阻的一端與脈動(dòng)直流電壓輸出端連接，所述的大功率電阻的另一端輸出得到高精度純凈直流電流。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于市電通過變壓器輸出低壓工頻電壓，整流濾波后獲得脈動(dòng)直流電壓。脈動(dòng)直流電壓只有50HZ雜波，通過大功率電阻后獲得脈動(dòng)直流電流。高精度快速響應(yīng)電流傳感器采集脈動(dòng)直流輸出直流電壓，直流電壓與穩(wěn)壓模塊比較后通過運(yùn)算放大器后，形成一個(gè)深度閉環(huán)結(jié)構(gòu)，通過電路補(bǔ)償脈動(dòng)直流，使其成為純凈的直流電流。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)低成本、高精度的直流電流校準(zhǔn)，且本電路低溫漂、響應(yīng)速度快，輸出的電流純凈無雜波。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的電路框圖；
[0014]圖2為供電電源電路的電路；
[0015]圖3為霍爾電流檢測(cè)模塊；
[0016]圖4為電流補(bǔ)償電路。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0018]如圖1至圖4所示:一種超高精度快速響應(yīng)直流電流校準(zhǔn)儀電路，包括供電電源電路1和電流檢測(cè)與補(bǔ)償電路2，供電電源電路1接入市電，供電電源電路1通過大功率電阻R18和電流檢測(cè)與補(bǔ)償電路2連接，電流檢測(cè)與補(bǔ)償電路2輸出高精度純凈直流電流IDC，供電電源電路1包括降壓模塊3、整流模塊4與濾波模塊5，市電與供電電源電路1連接依次經(jīng)過降壓模塊3、整流模塊4、濾波模塊5后輸出脈動(dòng)直流電壓ADCVCC，脈動(dòng)直流電壓ADCVCC經(jīng)過大功率電阻R18轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流電流IADC1流入電流檢測(cè)與補(bǔ)償電路2，電流檢測(cè)與補(bǔ)償電路2包括霍爾電流檢測(cè)模塊6、比較模塊7與功率輸出模塊8，脈動(dòng)直流電流IADC1由霍爾電流檢測(cè)模塊6進(jìn)行檢測(cè)后輸出電壓反饋信號(hào)C0MV1，電壓反饋信號(hào)C0MV1輸入比較模塊7與基準(zhǔn)電壓比較后由功率輸出模塊8輸出補(bǔ)償電流IADC2，補(bǔ)償電流IADC2與脈動(dòng)直流電流IADC1匯合輸出高精度純凈直流電流IDC。
[0019]供電電源電路1包括第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4、第三電容C3、第二電容C2、第九電阻R9、三端穩(wěn)壓管D5與第二三極管Q2，第一二極管D1的正極與第三二極管D3的負(fù)極連接構(gòu)成支路一，第二二極管D2的正極與第四二極管D4的負(fù)極連接構(gòu)成支路二，支路一、支路二、第三電容C3、第二電容C2與第九電阻R9并聯(lián)，第三二極管D3的正極接地，第二三極管Q2的基極與集電極之間通過第十電阻R10連接，第十電阻R10的一端與第二三極管Q2的基極連接，第十電阻R10的另一端與第一二極管D1的負(fù)極連接，第十電阻R10的另一端與脈動(dòng)直流電壓ADCVCC輸出端連接，第二三極管Q2的發(fā)射極連接有直流穩(wěn)壓輸出端DCVCC，第二三極管Q2的發(fā)射極通過第四電容C4與第三二極管D3的正極連接，三端穩(wěn)壓管D5的輸出端與第二三極管Q2的基極連接，三端穩(wěn)壓管D5的輸入端通過第八電阻R8與第二三極管Q2的發(fā)射極連接，三端穩(wěn)壓管D5的輸入端通過第七電阻R7與三端穩(wěn)壓管D5的接地端連接，三端穩(wěn)壓管D5的接地端接地。
[0020]市電通過變壓器transformer后輸出，變壓器transformer兩個(gè)輸出端口分別與第一二極管D1的正極、第二二極管D2的正極相連。
[0021 ] 電流檢測(cè)與補(bǔ)償電路2包括電流檢測(cè)電路與電流補(bǔ)償電路，電流檢測(cè)電路包括磁芯線圈、HALL器件、第一三極管Q1與第一運(yùn)算放大器0PIA，HALL器件的第一管腳通過第一電阻R1與直流穩(wěn)壓輸出端DCVCC連接，HALL器件的第二管腳通過第三電阻R3與第一運(yùn)算放大器0ΡΙΑ的反向輸入端連接，HALL器件的第四管腳通過第四電阻R4與第一運(yùn)算放大器0ΡΙΑ的同相輸出端連接，HALL器件的第三管腳通過第二電阻R2與第一三極管Q1的電源負(fù)極連接，第一運(yùn)算放大器0ΡΙΑ的反相輸入端通過串聯(lián)的第一電容C1、第五電阻R5與