一種直流升壓穩(wěn)壓電流源電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種直流升壓穩(wěn)壓電流源電路，包括輸入濾波電路、IC1升壓電路、過壓保護(hù)電路、輸出電壓調(diào)節(jié)電路、高頻升壓電路和整流濾波電路，輸入濾波電路由電解電容C11組成，電解電容C11的正極接VIN正端口，負(fù)極接地，IC1升壓電路由軟啟動(dòng)電容C13、自舉電容C12、芯片使能電阻R11、自舉電阻12和IC1集成器件組成，所述自舉電容C12的正極與IC1集成器件的BST端口連接，自舉電容C12的負(fù)極與自舉電阻12的一端連接，自舉電阻12的另一端與IC1集成器件的SW端口連接，芯片使能電阻R11的一端與輸入直流電源的正極連接；本實(shí)用新型輸出電流電壓穩(wěn)定，制造成本低，實(shí)現(xiàn)從低壓到高壓的轉(zhuǎn)換，且電路結(jié)構(gòu)簡捷、效率高，能夠直接驅(qū)動(dòng)壓電型智能閥門定位器。
【專利說明】一種直流升壓穩(wěn)壓電流源電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及電流源電路，具體是一種直流升壓穩(wěn)壓電流源電路。

【背景技術(shù)】
[0002]電流源為集成電路中的基本單元，廣泛應(yīng)用于各種模擬及集成數(shù)字電路中。電流源的結(jié)構(gòu)種類繁多，但在大多數(shù)的集成電路中都是采用的電壓除以電阻再鏡像的方式產(chǎn)生集成電路所需要的電流。通過這種方式產(chǎn)生的電流源的電阻由于受到溫度，電壓，加工工藝及制程等的影響，尤其溫度對產(chǎn)生的電流的影響很大，會(huì)產(chǎn)生20%左右的變化，另外場效應(yīng)管在不同工藝邊界的參數(shù)也存在著變化，使得同一電路輸出電流值會(huì)有30%以上的差異。因此在大批量生產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)品的成品率會(huì)受到很大的影響，而且這種電流源產(chǎn)生的電流的精度也達(dá)不到產(chǎn)業(yè)要求。因此，有必要提供一種改進(jìn)的電流源電路來克服上述缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種直流升壓穩(wěn)壓電流源電路，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0005]一種直流升壓穩(wěn)壓電流源電路，包括輸入濾波電路、ICl升壓電路、過壓保護(hù)電路、輸出電壓調(diào)節(jié)電路、高頻升壓電路和整流濾波電路，輸入濾波電路由電解電容Cll組成，電解電容Cl I的正極接VIN正端口，負(fù)極接地，ICl升壓電路由軟啟動(dòng)電容C13、自舉電容C12、芯片使能電阻R11、自舉電阻12和ICl集成器件組成，所述自舉電容C12的正極與ICl集成器件的BST端口連接，自舉電容C12的負(fù)極與自舉電阻12的一端連接，自舉電阻12的另一端與ICl集成器件的SW端口連接，芯片使能電阻Rll的一端與輸入直流電源的正極連接，另一端與ICI集成器件的EN端口連接；軟啟動(dòng)電容C13的一端與ICI集成器件的SS端口連接，另一端接地；所述過壓保護(hù)電路由電阻R14和電阻R15組成，其中，電阻R14與電阻R15的一端連接，并且與ICl集成器件的VO端口連接，電阻R14的另一端接地，所述電阻R15的另一端同時(shí)連接場效應(yīng)管M的源極；所述輸出電壓調(diào)節(jié)電路包括電阻R13和電阻R16，ICl集成器件的FB端口接電阻R13的一端和電阻R16的一端，電阻R13的另一端接地，電阻R16的另一端同時(shí)場效應(yīng)管M的源極；所述高頻升壓電路由高頻升壓變壓器Tl及續(xù)流二極管Dll組成，其中，高頻升壓變壓器Tl的I引腳與ICl集成器件的SW端口和續(xù)流二極管Dll的負(fù)極端連接，Tl的2引腳與續(xù)流二極管Dll的正極接地，Tl的3引腳口接地，Tl的4引腳與整流二極管D12的正極連接；所述整流濾波電路由整流二極管D12、高頻濾波電容C14、電解電容Cl5組成，其中，整流二極管D12的正極與高頻升壓變壓器Tll的4引腳連接，整流二極管D12的負(fù)極與電阻R4連接，高頻濾波電容C14的一端連接場效應(yīng)管M的源極，另一端接地；電解電容C15的正端也與場效應(yīng)管M的源極連接，另一端接地；所述場效應(yīng)管M的漏極連接VOUT端口，場效應(yīng)管M的柵極連接放大器AMP的輸出端；所述放大器AMP的輸出端同時(shí)連接電阻R4的一端與放大器AMP的反向輸入端，其中，電阻R4連接VREF端口，VREF端口為正溫系數(shù)電壓產(chǎn)生子電路輸出端；所述放大器AMP的正向輸入端同時(shí)連接電阻R2的一端和電阻R5的一端，且電阻R2另一端接地，電阻R5的另一端連接VO端口，VO端口為閥值電壓產(chǎn)生子電路的輸出端，且VIN端口也與VO端口相連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述ICl集成器件型號為MP24943。
[0007]進(jìn)一步的，所述ICl集成器件的GND端口接地。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型當(dāng)電壓輸入至放大器的反向輸入端，效應(yīng)管與放大器連接，且效應(yīng)管的電子遷移率為與溫度變化趨勢相反的工藝參數(shù)，且通過場效應(yīng)管的漏極輸出產(chǎn)生的電流，使得第一場效應(yīng)管的電子遷移率與電壓可相互削弱或抵消對方因溫度變化對輸出的電流的影響，提高了輸出電流的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確度，且克服了現(xiàn)有單一芯片耐壓偏低，無法獨(dú)立實(shí)現(xiàn)低壓到高壓轉(zhuǎn)換的缺點(diǎn)，提供了一種體積小，輸出電流電壓穩(wěn)定，制造成本低的閥門定位器專用驅(qū)動(dòng)電源，并通過集成電路芯片和高頻升壓變壓器為核心器件，實(shí)現(xiàn)從低壓12V?24V到高壓100V?200V的轉(zhuǎn)換，且具有電路結(jié)構(gòu)簡捷、外圍器件少、效率高的特點(diǎn)，能夠直接驅(qū)動(dòng)壓電型智能閥門定位器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為直流升壓穩(wěn)壓電流源電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為直流升壓穩(wěn)壓電流源電路中什么的的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0012]請參閱圖1?2，本實(shí)用新型實(shí)施例中，一種直流升壓穩(wěn)壓電流源電路，包括輸入濾波電路、ICI升壓電路、過壓保護(hù)電路、輸出電壓調(diào)節(jié)電路、高頻升壓電路和整流濾波電路，輸入濾波電路由電解電容Cll組成，電解電容Cll的正極接VIN正端口，負(fù)極接地，ICl升壓電路由軟啟動(dòng)電容C13、自舉電容C12、芯片使能電阻RH、自舉電阻12和ICl集成器件組成，其中，ICl集成器件型號為MP24943 (ICl集成器件為現(xiàn)有技術(shù)，不做過多描述)，所述自舉電容C12的正極與ICl集成器件的BST端口連接，自舉電容C12的負(fù)極與自舉電阻12的一端連接，自舉電阻12的另一端與ICl集成器件的SW端口連接，芯片使能電阻Rll的一端與輸入直流電源的正極連接，另一端與ICl集成器件的EN端口連接；軟啟動(dòng)電容C13的一端與ICl集成器件的SS端口連接，另一端接地；所述過壓保護(hù)電路由電阻Rl4和電阻Rl5組成，其中，電阻R14與電阻R15的一端連接，并且與ICl集成器件的VO端口連接，電阻R14的另一端接地，所述電阻R15的另一端同時(shí)連接場效應(yīng)管M的源極；所述輸出電壓調(diào)節(jié)電路包括電阻R13和電阻R16，IC1集成器件的FB端口接電阻R13的一端和電阻R16的一端，電阻R13的另一端接地，電阻R16的另一端同時(shí)場效應(yīng)管M的源極；所述高頻升壓電路由高頻升壓變壓器Tl及續(xù)流二極管Dll組成，其中，高頻升壓變壓器Tl的I引腳與ICl集成器件的SW端口和續(xù)流二極管Dll的負(fù)極端連接，Tl的2引腳與續(xù)流二極管Dll的正極接地，Tl的3引腳口接地，Tl的4引腳與整流二極管D12的正極連接；所述整流濾波電路由整流二極管D12、高頻濾波電容C14、電解電容C15組成，其中，整流二極管D12的正極與高頻升壓變壓器Tll的4引腳連接，整流二極管D12的負(fù)極與電阻R4連接，高頻濾波電容C14的一端連接場效應(yīng)管M的源極，另一端接地；電解電容C15的正端也與場效應(yīng)管M的源極連接，另一端接地；所述場效應(yīng)管M的漏極連接VOUT端口，場效應(yīng)管M的柵極連接放大器AMP的輸出端；所述放大器AMP的輸出端同時(shí)連接電阻R4的一端與放大器AMP的反向輸入端,其中，電阻R4連接VREF端口，VREF端口為正溫系數(shù)電壓產(chǎn)生子電路輸出端；所述放大器AMP的正向輸入端同時(shí)連接電阻R2的一端和電阻R5的一端，且電阻R2另一端接地，電阻R5的另一端連接VO端口，VO端口為閥值電壓產(chǎn)生子電路的輸出端，且VIN端口也與VO端口相連接。
[0013]本實(shí)用新型的工作原理:高頻升壓變壓器Tll提供能量，經(jīng)過高頻升壓變壓器Tll的耦合變換后，能量經(jīng)整流二極管D12后，將交流波形變成脈動(dòng)直流，并對輸出濾波電解電容C15充電，同時(shí)對壓電閥門定位器提供能量。當(dāng)ICl集成器件中的內(nèi)置開關(guān)斷開時(shí)，供電電源被斷開，此刻高頻升壓變壓器Tll的原邊能量通過續(xù)流二極管Dll放電，整流二極管D12截止，電解電容C15的充電能量繼續(xù)給負(fù)載提供能量，保持恒定的輸出電壓；IC1中內(nèi)置N溝道耗盡型MOS管Ml的開關(guān)頻率為100kHz，此頻率由內(nèi)置的內(nèi)部振蕩器提供，由于此頻率相對負(fù)載的時(shí)間常數(shù)足夠長，經(jīng)過變壓器的變比升壓，負(fù)載上可獲得連續(xù)的直流電壓，電阻Rl3和電阻R16用來設(shè)定輸出電壓，電阻R14和電阻電阻Rl5用來提供過電壓保護(hù)。此電路的過流取樣電阻主要由ICl集成器件中的內(nèi)置的RSEN電阻完成，當(dāng)RSEN兩端的電壓升高到一定值后，就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部的電流限值比較器發(fā)生翻轉(zhuǎn)，從而關(guān)斷ICl內(nèi)部的開關(guān)管，達(dá)到電流保護(hù)的功能。集成電路器件ICl集成器件的主要特性:輸入電壓范圍:4.5V?55V，輸出電壓可調(diào)范圍0.8V?45V，輸出最大電流為3A，工作頻率為100kHz，具有開關(guān)導(dǎo)通電阻小、過電壓、過流保護(hù)功能，并具有較低的電磁輻射；輸出電壓通過調(diào)整電阻R13和R16完成；輸出電壓調(diào)整:當(dāng)為固定的輸出電壓時(shí)，輸出電壓不需要調(diào)整；若需要調(diào)整輸出電壓，可用數(shù)字萬用表檢測端口的電壓值，調(diào)整電阻R13和電阻R16的值，調(diào)整電阻R13的值為主，R13的阻值越大，輸出電壓越低，R16的阻值越大，輸出電壓越高，且同時(shí)VREF端口產(chǎn)生一個(gè)與溫度變化趨勢相同的電壓，VO端口與VIN端口連接，且產(chǎn)生具有固定電壓值的另一個(gè)電壓，且兩個(gè)電壓分與外部電源輸入的電壓轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電流輸出，調(diào)節(jié)所述放大器AMP的輸出電壓VOUT的大小，進(jìn)而使輸出的電流的大小滿足設(shè)計(jì)需求，其中，所述場效應(yīng)管M的電子遷移率為與溫度變化趨勢相反的工藝參數(shù)，從而可部分或全部抵消VREF端口輸出的電壓因溫度而對輸出電流的影響，保證了輸出電流的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確度。
[0014]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0015]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種直流升壓穩(wěn)壓電流源電路，包括輸入濾波電路、ICI升壓電路、過壓保護(hù)電路、輸出電壓調(diào)節(jié)電路、高頻升壓電路和整流濾波電路，其特征在于，輸入濾波電路由電解電容Cll組成，電解電容Cll的正極接VIN正端口，負(fù)極接地，ICl升壓電路由軟啟動(dòng)電容C13、自舉電容C12、芯片使能電阻RH、自舉電阻12和ICl集成器件組成，所述自舉電容C12的正極與ICl集成器件的BST端口連接，自舉電容C12的負(fù)極與自舉電阻12的一端連接，自舉電阻12的另一端與ICl集成器件的SW端口連接，芯片使能電阻Rll的一端與輸入直流電源的正極連接，另一端與ICl集成器件的EN端口連接；軟啟動(dòng)電容C13的一端與ICl集成器件的SS端口連接，另一端接地；所述過壓保護(hù)電路由電阻R14和電阻R15組成，其中，電阻RH與電阻R15的一端連接，并且與ICl集成器件的VO端口連接，電阻R14的另一端接地，所述電阻R15的另一端同時(shí)連接場效應(yīng)管M的源極；所述輸出電壓調(diào)節(jié)電路包括電阻R13和電阻R16，ICl集成器件的FB端口接電阻R13的一端和電阻R16的一端，電阻R13的另一端接地，電阻R16的另一端同時(shí)場效應(yīng)管M的源極；所述高頻升壓電路由高頻升壓變壓器Tl及續(xù)流二極管DlI組成，其中，高頻升壓變壓器Tl的I引腳與ICl集成器件的SW端口和續(xù)流二極管Dll的負(fù)極端連接，Tl的2引腳與續(xù)流二極管Dll的正極接地，Tl的3引腳口接地，Tl的4引腳與整流二極管D12的正極連接；所述整流濾波電路由整流二極管D12、高頻濾波電容C14、電解電容C15組成，其中，整流二極管D12的正極與高頻升壓變壓器Tll的4引腳連接，整流二極管D12的負(fù)極與電阻R4連接，高頻濾波電容C14的一端連接場效應(yīng)管M的源極，另一端接地；電解電容C15的正端也與場效應(yīng)管M的源極連接，另一端接地；所述場效應(yīng)管M的漏極連接VOUT端口，場效應(yīng)管M的柵極連接放大器AMP的輸出端；所述放大器AMP的輸出端同時(shí)連接電阻R4的一端與放大器AMP的反向輸入端,其中，電阻R4連接VREF端口，VREF端口為正溫系數(shù)電壓產(chǎn)生子電路輸出端；所述放大器AMP的正向輸入端同時(shí)連接電阻R2的一端和電阻R5的一端，且電阻R2另一端接地，電阻R5的另一端連接VO端口，VO端口為閥值電壓產(chǎn)生子電路的輸出端，且VIN端口也與VO端口相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流升壓穩(wěn)壓電流源電路，其特征在于，所述ICl集成器件型號為 MP24943。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流升壓穩(wěn)壓電流源電路，其特征在于，所述ICl集成器件的GND端口接地。
【文檔編號】G05F1/569GK204028741SQ201420501200
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】鄧崢華, 黃平娜, 楊新華, 夏潔, 丘紅利, 廖敏 申請人:廣東梅雁吉祥水電股份有限公司