專利名稱：一種PWM控制的4-20mA電流輸出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型一種PWM控制的4-20mA電流輸出裝置，涉及一種4_20mA電流輸出技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及由PWM控制的4-20mA電流輸出電路技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有市場(chǎng)上的很少帶4_20mA輸出功能的儀器儀表，由于現(xiàn)有的4_20mA輸出的精度不高、穩(wěn)定性差、電路復(fù)雜、相對(duì)的成本較高、驅(qū)動(dòng)能力低，不能滿足儀器儀表的高精度的運(yùn)行要求，無(wú)法提高儀器儀表的整體質(zhì)量，難以有效地保障安全運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服市場(chǎng)不能同時(shí)滿足對(duì)4_20mA輸出的精度、穩(wěn)定性、 成本、驅(qū)動(dòng)能力的要求的不足，設(shè)計(jì)一種PWM控制的4-20mA電流輸出裝置。其采用的技術(shù)方案是包括可控PWM信號(hào)、低通濾波模塊、運(yùn)放負(fù)反饋模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、保護(hù)模塊、電源在內(nèi)的結(jié)構(gòu)，其特征在于可控PWM信號(hào)與低通濾波模塊相連，低通濾波模塊、驅(qū)動(dòng)模塊與運(yùn)放負(fù)反饋模塊相連，驅(qū)動(dòng)模塊與保護(hù)模塊相連，電源為各模塊提供電源，所述的可控PWM信號(hào)由MCU產(chǎn)生，可以根據(jù)電路的離散性加以校正；所述的低通濾波模塊由濾波電阻Rl與濾波電容Cl串聯(lián)組成，Rl —端連接PWM信號(hào)，另一端連接濾波電容Cl，濾波電容Cl的另一端接電源GND;所述的運(yùn)放負(fù)反饋模塊由運(yùn)放U1、內(nèi)部負(fù)載電阻R2組成，濾波電阻Rl與濾波電容Cl公共端接入U(xiǎn)l第三腳，Ul的第二腳接入Q2的集電極和內(nèi)部負(fù)載電阻R2的公共端， Ul的6腳接入Ql的基極，Ul的7腳接電源VCC，Ul的4腳接電源GND，R2另一端接地；所述的驅(qū)動(dòng)模塊由三極管Ql和三極管Q2組成，Ql的集電極與Q2的集電極都接入二極管Dl 的A端，Ql的發(fā)射極接入Q2的基極，Q2的發(fā)射極接入R2和Ul的第2腳公共端；所述的保護(hù)模塊由二極管Dl和二極管D2組成，二極管Dl的K端接入電源VCC，二極管Dl的A端接二極管D2的K端，作為4-20mA的正輸出端，二極管D2的A端接電源GND，作為4_20mA的負(fù)輸出端。實(shí)施該技術(shù)后的明顯效果是優(yōu)化了電路，使4_20mA電流輸出精度高、穩(wěn)定性高、 成本低、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，提高了儀器儀表的整體質(zhì)量，有效地保障安全運(yùn)行。

圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述見(jiàn)附圖l，4_20mA電流輸出電路的原理圖中已標(biāo)示各元器件的型號(hào)，市場(chǎng)采購(gòu)元器件按原理圖連接就可實(shí)現(xiàn)4-20mA電流輸出功能，其可控PWM信號(hào)與低通濾波模塊相連， 低通濾波模塊、驅(qū)動(dòng)模塊與運(yùn)放負(fù)反饋模塊相連，驅(qū)動(dòng)模塊與保護(hù)模塊相連，電源為各模塊提供電源，所述的低通濾波模塊由濾波電阻Rl與濾波電容Cl串聯(lián)組成，Rl —端連接PWM信號(hào)，另一端連接濾波電容Cl，濾波電容Cl的另一端接電源GND;所述的運(yùn)放負(fù)反饋模塊由運(yùn)放U1、內(nèi)部負(fù)載電阻R2組成，濾波電阻Rl與濾波電容Cl公共端接入U(xiǎn)l第三腳，Ul的第二腳接入Q2的集電極和內(nèi)部負(fù)載電阻R2的公共端，Ul的6腳接入Ql的基極，Ul的7腳接電源VCC，Ul的4腳接電源GND，R2另一端接地；所述的驅(qū)動(dòng)模塊由三極管Ql和三極管Q2 組成，Ql的集電極與Q2的集電極都接入二極管Dl的A端，Ql的發(fā)射極接入Q2的基極，Q2 的發(fā)射極接入R2和Ul的第2腳公共端；所述的保護(hù)模塊由二極管Dl和二極管D2組成，二極管Dl的K端接入電源VCC，二極管Dl的A端接二極管D2的K端，作為4_20mA的正輸出端，二極管D2的A端接電源GND，作為4-20mA的負(fù)輸出端； 見(jiàn)附圖1，根據(jù)工作原理，電路中的MCU產(chǎn)生的高精度PWM信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波模塊濾波變成直流電壓信號(hào)，直流電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)放負(fù)反饋模塊放大，再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生4-20mA信號(hào)輸出，輸出信號(hào)在內(nèi)部負(fù)載電阻上產(chǎn)生的電壓信號(hào)反饋到運(yùn)放負(fù)反饋模塊， 提高信號(hào)的穩(wěn)定性，保護(hù)模塊提供電源VCC與電源GND的泄放回路，保護(hù)整個(gè)電路的安全性。
權(quán)利要求1.一種PWM控制的4-20mA電流輸出裝置，包括可控PWM信號(hào)、低通濾波模塊、運(yùn)放負(fù)反饋模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、保護(hù)模塊、電源在內(nèi)的結(jié)構(gòu)，其特征在于可控PWM信號(hào)與低通濾波模塊相連，低通濾波模塊、驅(qū)動(dòng)模塊與運(yùn)放負(fù)反饋模塊相連，驅(qū)動(dòng)模塊與保護(hù)模塊相連，電源為各模塊提供電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PWM控制的4-20mA電流輸出裝置，其特征在于可控PWM 信號(hào)由MCU產(chǎn)生，可以根據(jù)電路的離散性加以校正。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PWM控制的4-20mA電流輸出裝置，其特征在于低通濾波模塊由濾波電阻Rl與濾波電容Cl串聯(lián)組成，Rl —端連接PWM信號(hào)，另一端連接濾波電容 Cl，濾波電容Cl的另一端接電源GND;運(yùn)放負(fù)反饋模塊由運(yùn)放U1、內(nèi)部負(fù)載電阻R2組成，濾波電阻Rl與濾波電容Cl公共端接入U(xiǎn)l第三腳，Ul的第二腳接入Q2的集電極和內(nèi)部負(fù)載電阻R2的公共端，Ul的6腳接入Ql的基極，Ul的7腳接電源VCC，Ul的4腳接電源GND， R2另一端接地；所述的驅(qū)動(dòng)模塊由三極管Ql和三極管Q2組成，Ql的集電極與Q2的集電極都接入二極管Dl的A端，Ql的發(fā)射極接入Q2的基極，Q2的發(fā)射極接入R2和Ul的第2 腳公共端；保護(hù)模塊由二極管Dl和二極管D2組成，二極管Dl的K端接入電源VCC，二極管 Dl的A端接二極管D2的K端，作為4-20mA的正輸出端，二極管D2的A端接電源GND，作為 4-20mA的負(fù)輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型一種PWM控制的4-20mA電流輸出裝置。可控PWM信號(hào)與低通濾波模塊相連，低通濾波模塊、驅(qū)動(dòng)模塊與運(yùn)放負(fù)反饋模塊相連，驅(qū)動(dòng)模塊與保護(hù)模塊相連，電源為各模塊提供電源，所述的可控PWM信號(hào)由MCU產(chǎn)生，可以根據(jù)電路的離散性加以校正。與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)化了電路，使4-20mA電流輸出精度高、穩(wěn)定性高、成本低、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，提高了儀器儀表的整體質(zhì)量，有效地保障安全運(yùn)行。
文檔編號(hào)G05F1/56GK202083975SQ20112015461
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者彭江, 戴順輝, 施紅雷, 王曉輝 申請(qǐng)人:上海華建電力設(shè)備股份有限公司