數(shù)控直流電流源的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控直流電流源，它包括降壓整流濾波電路（1）、三端集成穩(wěn)壓電路（2）、負(fù)載電路（10）、D/A轉(zhuǎn)換電路（8）與數(shù)碼顯示電路（7），其特征是：它還設(shè)置著恒流源電路（3）、比較電路（4）、鍵盤（5）、數(shù)控電路（6）、數(shù)碼顯示電路（7）與給定電路（9）；降壓整流濾波電路（1）與三端集成穩(wěn)壓電路（2）及恒流源電路（3）組成電源電路，恒流源電路（3）的輸出端連接著輸出電路（10）；鍵盤（5）與數(shù)控電路（6）的輸入端連接，數(shù)控電路（6）的輸出端連接著數(shù)碼顯示電路（7）與D/A轉(zhuǎn)換電路（8）。D/A轉(zhuǎn)換電路（8）的輸出端與比較電路（4）連接，比較電路（4）的輸出端與恒流源電路（3）的同相輸入端連接。本實(shí)用新型輸出電流穩(wěn)定。
【專利說明】數(shù)fe直流電流源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控直流電流源。
技術(shù)背景
[0002]現(xiàn)有的數(shù)控直流電流源主要由整流濾波電路、調(diào)整管、過流保護(hù)、誤差放大、D/A轉(zhuǎn)換、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、數(shù)碼顯示與時(shí)鐘控制器組成。所用的調(diào)整管，主要使用一套雙計(jì)數(shù)器完成系統(tǒng)的控制功能，其中二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后去控制誤差放大的基準(zhǔn)電壓，以控制輸出步進(jìn)。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器通過譯碼后驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示輸出電流值，為了使系統(tǒng)工作正常，必須保證雙計(jì)數(shù)器同步工作，此系統(tǒng)使用靈活性不高，得到的電流不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有數(shù)控直流電流源的上述不足之處，本實(shí)用新型提供一種輸出電流穩(wěn)定的數(shù)控直流電流源。
[0004]本實(shí)用新型的構(gòu)思是采用FPGA控制電路，完成基本的鍵盤輸入、自動(dòng)掃描、電壓步進(jìn)、預(yù)制電流，數(shù)碼顯示等功能。FPGA將數(shù)據(jù)發(fā)送給DAC1210完成D/A轉(zhuǎn)換，后級(jí)輸出電路。FPGA綜合了鍵盤掃描、+ / 一識(shí)別、B⑶轉(zhuǎn)二進(jìn)制電路，使得本設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。
[0005]本數(shù)控直流電流源包括降壓整流濾波電路1、三端集成穩(wěn)壓電路2、負(fù)載電路10、D/A轉(zhuǎn)換電路8與數(shù)碼顯示電路7。還設(shè)置著恒流源電路3、比較電路4、鍵盤5、數(shù)控電路
6、數(shù)碼顯示電路7與給定電路9。降壓整流濾波電路I的輸出端與三端集成穩(wěn)壓電路2的輸入端連接，三端集成穩(wěn)壓電路2的輸出端與恒流源電路3的輸入端連接，恒流源電路3的輸出端連接著負(fù)載電路10。鍵盤5的輸出端與數(shù)控電路6的輸入端連接，數(shù)控電路6的數(shù)碼顯示輸出端連接著數(shù)碼顯示電路7，數(shù)控電路6的數(shù)字量輸出端與D/A轉(zhuǎn)換電路8的輸入端連接，D/A轉(zhuǎn)換電路8的參考電壓管腳與給定電路9連接，D/A轉(zhuǎn)換電路8的輸出端與比較電路4連接，比較電路4的輸出端與恒流源電路3的同相輸入端連接。
[0006]降壓整流濾波電路I主要由變壓器T與橋式整流電路D及濾波用濾波電解電容器El組成，三端集成穩(wěn)壓電路2主要由78H15三端穩(wěn)壓管及改善負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)電解電容E2構(gòu)成，三端集成穩(wěn)壓電路2的電壓輸出端輸給恒流源電路3正15V電壓。恒流源電路3主要由運(yùn)算放大器4558與三極管8050及三極管2SC2625構(gòu)成。運(yùn)算放大器4558的第八引腳接正12V電壓，第四引腳接負(fù)12V，第七引腳與三極管8050的基極連接，三極管8050的發(fā)射極與三極管2SC2625的基極連接，三極管8050的集電極與三極管2SC2625集電極并連接作為恒流源電路3的電壓輸入端。三極管2SC2625的發(fā)射極作為恒流源電路3的輸出端(正輸出端)與負(fù)載電路10的一端連接。運(yùn)算放大器4558的第六引腳經(jīng)采樣電阻器Rl與共用地線連接，并且第六引腳作為恒流源電路3的輸入端(反相輸入端)與負(fù)載電路10的另一端連接。負(fù)載電路10連接著可變電阻器RL，可變電阻器RL用于模擬負(fù)載。運(yùn)算放大器4558的第五引腳作為恒流源電路3的信號(hào)輸入端。[0007]數(shù)控電路6由集成電路芯片F(xiàn)PGA構(gòu)成，鍵盤5的第一至第六按鍵開關(guān)與數(shù)控電路6的第一至第六引腳連接，數(shù)控電路6的第七至第十七引腳與數(shù)碼顯示電路7連接。數(shù)碼顯示電路7由四個(gè)共陰極數(shù)碼管組成。四個(gè)共陰極數(shù)碼管分別顯示個(gè)位、十位、百位與千位。
[0008]數(shù)控電路6的第十八引腳與共用地線連接。數(shù)控電路6的第三十一引腳與正12V連接。
[0009]D/A轉(zhuǎn)換電路8由集成電路芯片DAC1210構(gòu)成，數(shù)控電路6的第十九引腳至第二十四引腳分別與D/A轉(zhuǎn)換電路8的第十五至第二十引腳連接，數(shù)控電路6的第二十五至第三十引腳分別與D/A轉(zhuǎn)換電路8的第四至第九引腳連接，D/A轉(zhuǎn)換電路8的第一和第二引腳及第三引腳與共用地線連接。第二十一引腳和第二十二引腳與鍵盤5的第七按鍵開關(guān)連接。第二十三引腳和第二十四引腳與正12V連接。第十引腳與給定電路9的電壓調(diào)節(jié)電阻器RD的滑動(dòng)鍵連接。
[0010]比較電路4由另一個(gè)運(yùn)算放大器4558構(gòu)成，D/A轉(zhuǎn)換電路8的第十三和第十四引腳分別與比較電路4的第二引腳及第三引腳連接，比較電路4的第八引腳與正12V連接，第四引腳與負(fù)12V連接，第一引腳和D/A轉(zhuǎn)換電路8的內(nèi)部電阻反饋端與第十一引腳并聯(lián)作為比較電路4的信號(hào)輸出端與恒流源電路3的信號(hào)輸入端連接。
[0011]給定電路9由電壓調(diào)節(jié)電阻器RD構(gòu)成，電壓調(diào)節(jié)電阻器RD的一端與共用地線連接，另一端與正12V連接。
[0012]本數(shù)控直流電流源的數(shù)控電路6通過向D/A轉(zhuǎn)換電路8送不同的控制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流的調(diào)控。降壓整流濾波電路I與三端集成穩(wěn)壓電路2為恒流源電路3提供可靠穩(wěn)定的直流電壓。恒流源電路3以由D/A轉(zhuǎn)換電路8經(jīng)比較電路4送來的電壓為基準(zhǔn)電壓向負(fù)載電路10輸出相應(yīng)的穩(wěn)定直流電流。通過鍵盤5輸入，數(shù)控電路6改變了向D/A轉(zhuǎn)換電路8輸送的控制信號(hào)，就可以得到不同的基準(zhǔn)電壓Vj，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)負(fù)載電路10的電流大小的控制。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果:
[0014]1、本數(shù)控直流電流源是弱電信號(hào)控制強(qiáng)電流，輸出電流穩(wěn)定，避免因電源波動(dòng)引起負(fù)載死機(jī)或誤動(dòng)作，有利于提高設(shè)備的整體性能，操作安全；
[0015]2、具有開機(jī)置零功能，鍵盤操作靈活有效，能隨機(jī)設(shè)置在量程范圍內(nèi)的電流值和實(shí)現(xiàn)清零功能；
[0016]3、數(shù)碼管能穩(wěn)定清晰正確地顯示所設(shè)置的電流值；
[0017]4、具有“ + ”、“一 ”步進(jìn)調(diào)整功能，步進(jìn)≤10 mA；
[0018]5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例的電路方框圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例的電路圖。
[0021]上述圖中
[0022]I 一降壓整流濾波電路 2—三端集成穩(wěn)壓電路 3—恒流源電路
[0023]4 一比較電路 5—鍵盤 6—數(shù)控電路 7—數(shù)碼顯示電路
[0024]8—D/A轉(zhuǎn)換電 路 9一給定電路 10—負(fù)載電路 Rl—采樣電阻器[0025]RD—電壓調(diào)節(jié)電阻器 RL—可變電阻器El—濾波電解電容器
[0026]E2—改善負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)電解電容 Cl 一濾波電容器
[0027]C2—改善負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)電容T 一變壓器 D—橋式整流電路。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合實(shí)施例及其【專利附圖】

【附圖說明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】不局限于下述的實(shí)施例。
[0029]實(shí)施例 [0030]本實(shí)施例的電路方框圖見圖1，它包括降壓整流濾波電路1、三端集成穩(wěn)壓電路2、負(fù)載電路10、D/A轉(zhuǎn)換電路8與數(shù)碼顯示電路7。本實(shí)施例還設(shè)置著恒流源電路3、比較電路4、鍵盤5、數(shù)控電路6、數(shù)碼顯示電路7與給定電路9。降壓整流濾波電路I的輸出端與三端集成穩(wěn)壓電路2的輸入端連接，三端集成穩(wěn)壓電路2的輸出端與恒流源電路3的輸入端連接，恒流源電路3的輸出端連接著負(fù)載電路10。鍵盤5的輸出端與數(shù)控電路6的輸入端連接，數(shù)控電路6的數(shù)碼顯示輸出端連接著數(shù)碼顯示電路7，數(shù)控電路6的數(shù)字量輸出端與D/A轉(zhuǎn)換電路8的輸入端連接，D/A轉(zhuǎn)換電路8的參考電壓管腳與給定電路9連接，D/A轉(zhuǎn)換電路8的輸出端與比較電路4連接，比較電路4的輸出端與恒流源電路3的同相輸入端連接。
[0031]數(shù)控電路6通過向D/A轉(zhuǎn)換電路8送不同的控制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流的調(diào)控。降壓整流濾波電路I與三端集成穩(wěn)壓電路2為恒流源電路3提供可靠穩(wěn)定的直流電壓。恒流源電路3以由D/A轉(zhuǎn)換電路8經(jīng)比較電路4送來的電壓為基準(zhǔn)電壓向負(fù)載電路10輸出相應(yīng)的穩(wěn)定直流電流。通過鍵盤5輸入，數(shù)控電路6改變了向D/A轉(zhuǎn)換電路8輸送的控制信號(hào)，就可以得到不同的基準(zhǔn)電壓Vj，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)負(fù)載電路10的電流大小的控制。
[0032]本實(shí)施例的電路圖見圖2，由圖2詳細(xì)說明電路方框圖1的連接關(guān)系。降壓整流濾波電路I主要由變壓器T與橋式整流電路D及濾波用濾波電解電容器El組成，三端集成穩(wěn)壓電路2主要由78H15三端穩(wěn)壓管及改善負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)電解電容E2構(gòu)成，三端集成穩(wěn)壓電路2的電壓輸出端輸給恒流源電路3正15V電壓。恒流源電路3主要由運(yùn)算放大器4558與三極管8050及三極管2SC2625構(gòu)成。運(yùn)算放大器4558的第八引腳接正12V電壓，第四引腳接負(fù)12V，第七引腳與三極管8050的基極連接，三極管8050的發(fā)射極與三極管2SC2625的基極連接，三極管8050的集電極與三極管2SC2625集電極并連接作為恒流源電路3的電壓輸入端。三極管2SC2625的發(fā)射極作為恒流源電路3的輸出端(正輸出端)與負(fù)載電路10的一端連接。運(yùn)算放大器4558的第六引腳經(jīng)采樣電阻器Rl與共用地線連接，并且第六引腳作為恒流源電路3的輸入端(反相輸入端)與負(fù)載電路10的另一端連接。負(fù)載電路10連接著可變電阻器RL，可變電阻器RL用于模擬負(fù)載。運(yùn)算放大器4558的第五引腳作為恒流源電路3的信號(hào)輸入端。
[0033]數(shù)控電路6由集成電路芯片F(xiàn)PGA構(gòu)成，鍵盤5的第一至第六按鍵開關(guān)與數(shù)控電路6的第一至第六引腳連接，數(shù)控電路6的第七至第十七引腳與數(shù)碼顯示電路7連接。數(shù)碼顯示電路7由四個(gè)共陰極數(shù)碼管組成。四個(gè)共陰極數(shù)碼管分別顯示個(gè)位、十位、百位與千位。
[0034]數(shù)控電路6的第十八引腳與共用地線連接。數(shù)控電路6的第三十一引腳與正12V連接。[0035]D/A轉(zhuǎn)換電路8由集成電路芯片DAC1210構(gòu)成，數(shù)控電路6的第十九引腳至第二十四引腳分別與D/A轉(zhuǎn)換電路8的第十五至第二十引腳連接，數(shù)控電路6的第二十五至第三十引腳分別與D/A轉(zhuǎn)換電路8的第四至第九引腳連接，D/A轉(zhuǎn)換電路8的第一和第二引腳及第三引腳與共用地線連接。第二十一引腳和第二十二引腳與鍵盤5的第七按鍵開關(guān)連接。第二十三引腳和第二十四引腳與正12V連接。第十引腳與給定電路9的電壓調(diào)節(jié)電阻器RD的滑動(dòng)鍵連接。
[0036]比較電路4由另一個(gè)運(yùn)算放大器4558構(gòu)成，D/A轉(zhuǎn)換電路8的第十三和第十四引腳分別與比較電路4的第二引腳及第三引腳連接，比較電路4的第八引腳與正12V連接，第四引腳與負(fù)12V連接，第一引腳和D/A轉(zhuǎn)換電路8的內(nèi)部電阻反饋端與第十一引腳并聯(lián)作為比較電路4的信號(hào)輸出端與恒流源電路3的信號(hào)輸入端連接。
[0037]給定電路9由電壓調(diào)節(jié)電阻器RD構(gòu)成，電壓調(diào)節(jié)電阻器RD的一端與共用地線連接，另一端與正12V連接。
[0038]本實(shí)施例對(duì)電路進(jìn)行了仿真的功能測(cè)試和性能測(cè)試，性能指標(biāo)如下。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)控直流電流源，它包括降壓整流濾波電路(I)、三端集成穩(wěn)壓電路(2)、負(fù)載電路(10 )、D/A轉(zhuǎn)換電路(8 )與數(shù)碼顯示電路(7 );還設(shè)置著恒流源電路(3 )、比較電路(4 )、鍵盤(5)、數(shù)控電路(6)、數(shù)碼顯示電路(7)與給定電路(9);降壓整流濾波電路(I)的輸出端與三端集成穩(wěn)壓電路(2)的輸入端連接，三端集成穩(wěn)壓電路(2)的輸出端與恒流源電路(3)的輸入端連接，恒流源電路(3)的輸出端連接著負(fù)載電路(10);鍵盤(5)的輸出端與數(shù)控電路(6)的輸入端連接，數(shù)控電路(6)的數(shù)碼顯示輸出端連接著數(shù)碼顯示電路(7)，數(shù)控電路(6)的數(shù)字量輸出端與D/A轉(zhuǎn)換電路(8)的輸入端連接，D/A轉(zhuǎn)換電路(8)的參考電壓管腳與給定電路(9)連接，D/A轉(zhuǎn)換電路(8)的輸出端與比較電路(4)連接，比較電路(4)的輸出端與恒流源電路(3)的同相輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控直流電流源，其特征是:所述的降壓整流濾波電路(I)主要由變壓器(T)與橋式整流電路(D)及濾波用濾波電解電容器(El)組成，三端集成穩(wěn)壓電路(2)主要由78H15三端穩(wěn)壓管及改善負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)電解電容(E2)構(gòu)成，三端集成穩(wěn)壓電路(2)的電壓輸出端輸給恒流源電路(3)正15V電壓；恒流源電路(3)主要由運(yùn)算放大器4558與三極管8050及三極管2SC2625構(gòu)成；運(yùn)算放大器4558的第八引腳接正12V電壓，第四引腳接負(fù)12V，第七引腳與三極管8050的基極連接，三極管8050的發(fā)射極與三極管2SC2625的基極連接，三極管8050的集電極與三極管2SC2625集電極并連接作為恒流源電路(3)的電壓輸入端；三極管2SC2625的發(fā)射極作為恒流源電路(3)的正輸出端與負(fù)載電路(10)的一端連接；運(yùn)算放大器4558的第六引腳經(jīng)采樣電阻器(Rl)與共用地線連接，并且第六引腳作為恒流源電路(3)的反相輸入端與負(fù)載電路(10)的另一端連接；負(fù)載電路(10)連接著可變電阻器(RL)，可變電阻器(RL)用于模擬負(fù)載；運(yùn)算放大器4558的第五引腳作為恒流源電路(3)的信號(hào)輸入端； 數(shù)控電路(6)由集成電路芯片F(xiàn)PGA構(gòu)成，鍵盤(5)的第一至第六按鍵開關(guān)與數(shù)控電路(6)的第一至第六引腳連接，數(shù)控電路(6)的第七至第十七引腳與數(shù)碼顯示電路(7)連接；數(shù)碼顯示電路(7)由四個(gè)共陰極數(shù)碼管組成；四個(gè)共陰極數(shù)碼管分別顯示個(gè)位、十位、百位與千位； 數(shù)控電路(6)的第十八引腳與共用地線連接，數(shù)控電路(6)的第三十一引腳與正12V連接； D/A轉(zhuǎn)換電路(8)由集成電路芯片DAC1210構(gòu)成，數(shù)控電路(6)的第十九引腳至第二十四引腳分別與D/A轉(zhuǎn)換電路(8)的第十五至第二十引腳連接，數(shù)控電路(6)的第二十五至第三十引腳分別與D/A轉(zhuǎn)換電路(8)的第四至第九引腳連接，D/A轉(zhuǎn)換電路(8)的第一和第二引腳及第三引腳與共用地線連接；第二十一引腳和第二十二引腳與鍵盤(5)的第七按鍵開關(guān)連接；第二十三引腳和第二十四引腳與正12V連接；第十引腳與給定電路(9)的電壓調(diào)節(jié)電阻器(RD)的滑動(dòng)鍵連接； 比較電路(4 )由另一個(gè)運(yùn)算放大器4558構(gòu)成，D/A轉(zhuǎn)換電路(8 )的第十三和第十四弓丨腳分別與比較電路(4)的第二引腳及第三引腳連接，比較電路(4)的第八引腳與正12V連接，第四引腳與負(fù)12V連接，第一引腳和D/A轉(zhuǎn)換電路(8)的內(nèi)部電阻反饋端與第十一引腳并聯(lián)作為比較電路(4)的信號(hào)輸出端與恒流源電路(3)的信號(hào)輸入端連接； 給定電路(9)由電壓調(diào)節(jié)電阻器(RD)構(gòu)成，電壓調(diào)節(jié)電阻器(RD)的一端與共用地線連接，另一端與正12V連接。
【文檔編號(hào)】G05F1/46GK203561908SQ201320708696
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】楊毅峰 申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司