一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源的制作方法
一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电源，具体是指一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源。
【背景技术】
[0002]目前，电池厂商在制作完电池保护电路板以后一般都需要用双极性电源来检测该电池保护电路板的各项功能是否已经达标，即利用双极性电源快速的实现对电池保护电路板的过压、欠压、过流的快速校准和测试。所谓的双极性电源是指该电源放电时其电源内部的电流是从负极流向正极，而对该电源充电时其电源内部的电流是从正极流向负极(传统的普通电源其内部的电流无论在什么情况下都只能从负极流向正极，而不能从正极流向负极)。但是，目前市面上所销售的双极性电源其工作电流容易发生波动，会使得其供电性能不稳定。如何有效克服电流波动所带来的负面影响，便是人们急需要解决的难题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服目前双极性电源其工作电流容易发生波动，会使得其供电性能不稳定的缺陷，提供一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源。
[0004]本发明的目的通过下述技术方案实现:一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源，其由直流电源S，与直流电源S相连接的控制电路，与控制电路相连接的温度补偿电路，与温度补偿电路相连接的光敏电阻CDS，在串接温度补偿电路与光敏电阻CDS之间的精密反相可调电路，与直流电源S的负极相连接的光束激发式逻辑放大电路，与光束激发式逻辑放大电路相连接的逻辑保护射极耦合式放大电路，以及设置在精密反相可调电路与光束激发式逻辑放大电路之间的恒流保护电路组成。
[0005]进一步的，所述的恒流保护电路由保护芯片U1，三极管Q7，三极管Q8，串接在保护芯片Ul的COMP管脚与VREF管脚之间的二极管D8，P极与保护芯片Ul的RT管脚相连接、N极则经电阻R28后与保护芯片Ul的FB管脚相连接的二极管D7，一端与保护芯片Ul的CS管脚相连接、另一端接地的电阻R29，一端与保护芯片Ul的DVR管脚相连接、另一端则与三极管Q7的基极相连接的电阻R24，一端与三极管Q7的集电极相连接、另一端则经电阻R27后与三极管Q8的集电极相连接的电阻R26，一端与三极管Q8的发射极相连接、另一端接地的电阻R25，以及正极与三极管Q8的发射极相连接、负极则与光束激发式逻辑放大电路相连接的极性电容C12组成；所述二极管D7的N极与精密反相可调电路相连接；三极管Q8的基极与电阻R27和电阻R26的连接点相连接，而三极管Q7的发射极接地；所述保护芯片Ul的VREF管脚与其VCC管脚相连接、其GND管脚接地。
[0006]所述精密反相可调电路由二极管Dl，LMC6062型功率放大器P2，一端与二极管Dl的P极相连接、另一端与LMC6062型功率放大器P2的正极输入端相连接的电阻R8，一端分别与温度补偿电路以及二极管D7的N极相连接、另一端与二极管Dl的N极连接后再与LM4431电压参考电路的输出端相连接的电位器R9，以及一端与LMC6062型功率放大器P2的正极输入端相连接、另一端经光敏电阻⑶S后与LMC6062型功率放大器P2的输出端相连接的电阻RlO组成；所述LMC6062型功率放大器P2的负极输入端与电位器R9的控制端相连接，其输出端还与LM4431电压参考电路的输入端相连接。
[0007]所述光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P3，与非门ICl，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P3的正极输入端相连接、正极经光二极管D2后接地的极性电容C5，一端与极性电容C5的正极相连接、另一端经二极管D3后接地的电阻RlI，正极与电阻Rll和二极管D3的连接点相连接、负极接地的极性电容C7，一端与与非门ICl的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P3的正极输入端相连接的电阻R12，串接在功率放大器P3的负极输入端与输出端之间的电阻R13，一端与与非门ICl的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R14，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C6，以及一端与极性电容C7的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R15组成；所述与非门ICl的正极输入端与功率放大器P3的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P3的输出端相连接，功率放大器P3的正极输入端与直流电源S的负极相连接，其输出端则与极性电容C12的负极相连接。
[0008]所述逻辑保护射极耦合式放大电路由三极管Q5，三极管Q6，功率放大器P4，功率放大器P5，串接在功率放大器P4的负极输入端与输出端之间的电阻R17，串接在功率放大器P5的正极输入端与输出端之间的极性电容C10，串接在功率放大器P4的正极输入端与三极管Q5的集电极之间的电阻R16，串接在三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极之间的电阻R18，与电阻R18相并联的电容C9，负极与功率放大器P4的正极输入端相连接、正极经电阻R19后与三极管Q5的发射极相连接的极性电容C8，串接在三极管Q6的基极与极性电容CS的正极之间的电阻R20，正极与三极管Q6的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D4和电阻R21后与功率放大器P4的输出端相连接的电容C11，P极与功率放大器P5的输出端相连接、N极经电阻R23和电阻R22后与稳压二极管D4与电阻R21的连接点相连接的二极管D5，以及P极与电容Cll的负极相连接、N极与二极管D5与电阻R23的连接点相连接的稳压二极管D6组成；所述三极管Q5的基极与极性电容CS的正极相连接，其发射极与三极管Q6的发射极相连接，其集电极与功率放大器P4的负极输入端相连接；三极管Q6的集电极与功率放大器P5的负极输入端相连接，功率放大器P5的正极输入端与功率放大器P4的输出端相连接；所述极性电容C8的正极与与非门IC3的输出端相连接，电阻R23与电阻R22的连接点则与光敏电阻CDS与电阻RlO的连接点相连接。
[0009]所述控制电路由三极管Q1，三极管Q2，串接在三极管Ql的集电极与三极管Q2的集电极之间的电阻Rl，串接在三极管Ql的发射极与直流电源S的负极之间的RC滤波电路，串接在三极管Ql的基极与直流电源S的负极之间的电阻R2，以及与直流电源S相并联的电阻R5组成；所述三极管Q2的发射极与直流电源S的正极相连接，而三极管Q2的基极还与三极管Ql的集电极相连接。
[0010]所述的温度补偿电路由三极管Q3，三极管Q4，功率放大器Pl，串接在三极管Q3的集电极与三极管Q2的集电极之间的电阻R4，串接在功率放大器Pl的正极输入端与输出端之间的电容C2，串接在功率放大器Pl的负极输入端与输出端之间的电容C3，负极与三极管Q4的发射极相连接、正极与二极管D的N极相连接的电容C4，一端与电容C4的负极相连接、另一端与二极管D的P极相连接的电阻R6，以及一端与功率放大器Pl的输出端相连接、另一端与二极管D7的N极相连接的电阻R7组成；所述功率放大器Pl的正极输入端与三极管Q4的集电极相连接，其负极输入端与三极管Q3的发射极相连接；所述三极管Q4的集电极与三极管Q2的集电极相连接，其基极接地；三极管Q3的基极与直流电源S的正极相连接。
[0011]所述RC滤波电路由电阻R3，以及与电阻R3相并联的电容Cl组成。为确保使用效果，所述的电容C2、电容C3及电容C4均为极性电容，所述的保护芯片Ul为AP3843CP集成电路。
[0012]本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0013](I)本发明整体结构简单，其制作和使用非常方便。
[0014](2)本发明能根据外部环境的温度变化来自动调整输出电流值，从而确保其性能稳定。
[0015](3)本发明将美国国家半导体公司生产的LM4431电压参考电路和LMC6062型功率放大器结合在一起形成精密反相可调电路，因此能大幅度的增加本发明的电流输出范围。
[0016](4)本发明设置 有恒流保护电路，其可以对本发明的工作电流进行锁定，从而使本发明的工作电流维持在一定的范围内，避免因电流波动而影响本发明的供电性能。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的结构示意图。
[0018]图2为本发明的逻辑保护射极耦合式放大电路的结构示意图。
[0019]图3为本发明的恒流保护电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0021]如图1所示，本发明由直流电源S，与直流电源S相连接的控制电路，与控制电路相连接的温度补偿电路，与温度补偿电路相连接的光敏电阻CDS，在串接温度补偿电路与光敏电阻CDS之间的精密反相可调电路，与直流电源S的负极相连接的光束激发式逻辑放大电路，与光束激发式逻辑放大电路相连接的逻辑保护射极耦合式放大电路，以及设置在精密反相可调电路与光束激发式逻辑放大电路之间的恒流保护电路组成。
[0022]该精密反相可调电路由二极管D1，LMC6062型功率放大器P2，电阻R8，电位器R9，电阻RlO及LM4431电压参考电路组成。其中，LMC6062型功率放大器P2和LM4431电压参考电路均为美国国家半导体公司生产。连接时，电阻R8的一端与二极管Dl的P极相连接、其另一端与LMC6062型功率放大器P2的正极输入端相连接；电位器R9的一端分别与温度补偿电路以及恒流保护电路相连接、另一端与二极管Dl的N极连接后再与LM4431电压参考电路的输出端相连接；电阻RlO的一端与LMC6062型功率放大器P2的正极输入端相连接、另一端经光敏电阻⑶S后与LMC6062型功率放大器P2的输出端相连接。
[0023]同时，LMC6062型功率放大器P2的负极输入端需要与电位器R9的控制端相连接，而其输出端则还与LM4431电压参考电路的输入端相连接，以确保电位器R9、LM4431电压参考电路和LMC6062型功率放大器P2形成一个电回路。为确保运行效果，电阻RlO与光敏电阻⑶S的连接点接地，而LMC6062型功率放大器P2的正极输入端还需要外接一 15V的直流电压。
[0024]所述控制电路由三极管Q1，三极管Q2，电阻R1，电阻R2，电阻R5以及RC滤波电路组成。连接时，电阻Rl串接在三极管Ql的集电极与三极管Q2的集电极之间，而RC滤波电路则串接在三极管Ql的发射极与直流电源S的负极之间。电阻R2串接在三极管Ql的基极与直流电源S的负极之间的，电阻R5则与直流电源S相并联。
[0025]同时，三极管Q2的发射极与直流电源S的正极相连接，其基极还与三极管Ql的集电极相连接。为确保运行效果，电阻R1、电阻R2、电阻R3及电阻R5的阻值均为10ΚΩ。本申请中的RC滤波电路由电阻R3，以及与电阻R3相并联的电容Cl组成。
[0026]温度补偿电路用于外部环境温度变化时的功率补偿，其由三极管Q3，三极管Q4，功率放大器P1，串接在三极管Q3的集电极与三极管Q2的集电极之间的电阻R4，串接在功率放大器Pl的正极输入端与输出端之间的电容C2，串接在功率放大器Pl的负极输入端与输出端之间的电容C3，负极与三极管Q4的发射极相连接、正极与二极管D的N极相连接的电容C4，一端与电容C4的负极相连接、另一端则与二极管D的P极相连接的电阻R6，以及一端与功率放大器Pl的输出端相连接、另一端与电位器R9与恒流保护电路的连接点相连接的电阻R7组成。S卩，功率放大器Pl的输入端经电阻R7和电位器R9后与二极管D的N极相连接。
[0027]功率放大器Pl的正极输入端与三极管Q4的集电极相连接，其负极输入端还与三极管Q3的发射极相连接。而三极管Q4的集电极还与三极管Q2的集电极相连接，而其基极接地。为确保使用效果，所述的电容C2、电容C3及电容C4均优先采用极性电容来实现。
[0028]所述光束激发式逻辑放大电路则主要由功率放大器P3，与非门ICl，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P3的正极输入端相连接、正极经光二极管D2后接地的极性电容C5，一端与极性电容C5的正极相连接、另一端经二极管D3后接地的电阻R11，正极与电阻Rll和二极管D3的连接点相连接、负极接地的极性电容C7，一端与与非门ICl的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P3的正极输入端相连接的电阻R12，串接在功率放大器P3的负极输入端与输出端之间的电阻R13，一端与与非门ICl的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R14，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C6，以及一端与极性电容C7的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R15组成。
[0029]同时，所述与非门ICl的正极输入端与功率放大器P3的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P3的输出端相连接，而功率放大器P3的正极输入端与直流电源S的负极相连接，其输出端则与恒流保护电路相连接。
[0030]所述逻辑保护射极耦合式放大电路的结构如图2所示，即其由三极管Q5，三极管Q6，功率放大器P4，功率放大器P5，串接在功率放大器P4的负极输入端与输出端之间的电阻R17，串接在功率放大器P5的正极输入端与输出端之间的极性电容C10，串接在功率放大器P4的正极输入端与三极管Q5的集电极之间的电阻R16，串接在三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极之间的电阻R18，与电阻R18相并联的电容C9，负极与功率放大器P4的正极输入端相连接、正极经电阻R19后与三极管Q5的发射极相连接的极性电容C8，串接在三极管Q6的基极与极性电容C8的正极之间的电阻R20，正极与三极管Q6的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D4和电阻R21后与功率放大器P4的输出端相连接的电容C11，P极与功率放大器P5的输出端相连接、N极经电阻R23和电阻R22后与稳压二极管D4与电阻R21的连接点相连接的二极管D5，以及P极与电容Cll的负极相连接、N极与二极管D5与电阻R23的连接点相连接的稳压二极管D6组成。
[0031]同时，所述三极管Q5的基极与极性电容C8的正极相连接，其发射极与三极管Q6的发射极相连接，其集电极与功率放大器P4的负极输入端相连接；三极管Q6的集电极与功率放大器P5的负极输入端相连接，功率放大器P5的正极输入端与功率放大器P4的输出端相连接。
[0032]在连接时，所述极性电容C8的正极要与与非门IC3的输出端相连接，而电阻R23与电阻R22的连接点则与光敏电阻CDS与电阻RlO的连接点相连接。
[0033]该恒流保护电路的结构如图3所示，其包括保护芯片Ul，三极管Q7，三极管Q8，串接在保护芯片Ul的COMP管脚与VREF管脚之间的二极管D8，P极与保护芯片Ul的RT管脚相连接、N极则经电阻R28后与保护芯片Ul的FB管脚相连接的二极管D7。其中，电阻R28为恒流检测电阻，其上的压降反馈到保护芯片Ul的FB管脚，保护芯片Ul则根据这个反馈电压的高低与其内部的基准电压进行比较，从而调整其DVR管脚所输出的脉冲占空比，由此则可以达到恒流的目的。
[0034]为了达到更好的效果，该恒流保护电路还包括有一端与保护芯片Ul的CS管脚相连接、另一端接地的电阻R29，一端与保护芯片Ul的DVR管脚相连接、另一端则与三极管Q7的基极相连接的电阻R24，一端与三极管Q7的集电极相连接、另一端则经电阻R27后与三极管Q8的集电极相连接的电阻R26，一端与三极管Q8的发射极相连接、另一端接地的电阻R25，以及正极与三极管Q8的发射极相连接、负极则与功率放大器P3的输出端相连接的极性电容C12。
[0035]二极管D7的N极与电阻R7和电位器R9的连接点相连接；三极管Q8的基极与电阻R27和电阻R26的连接点相连接，而三极管Q7的发射极接地；所述保护芯片Ul的VREF管脚与其V CC管脚相连接、其GND管脚接地。为了达到更好的保护效果，该保护芯片Ul优选为AP3843CP集成电路来实现。
[0036]如上所述，便可较好的实现本发明。
【主权项】
1.一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源，其由直流电源S，与直流电源S相连接的控制电路，与控制电路相连接的温度补偿电路，与温度补偿电路相连接的光敏电阻CDS，在串接温度补偿电路与光敏电阻CDS之间的精密反相可调电路，与直流电源S的负极相连接的光束激发式逻辑放大电路，以及与光束激发式逻辑放大电路相连接的逻辑保护射极耦合式放大电路组成；其特征在于，在精密反相可调电路与光束激发式逻辑放大电路之间还设置有恒流保护电路；所述的恒流保护电路由保护芯片Ul，三极管Q7，三极管Q8，串接在保护芯片Ul的COMP管脚与VREF管脚之间的二极管D8，P极与保护芯片Ul的RT管脚相连接、N极则经电阻R28后与保护芯片Ul的FB管脚相连接的二极管D7，一端与保护芯片Ul的CS管脚相连接、另一端接地的电阻R29，一端与保护芯片Ul的DVR管脚相连接、另一端则与三极管Q7的基极相连接的电阻R24，一端与三极管Q7的集电极相连接、另一端则经电阻R27后与三极管Q8的集电极相连接的电阻R26，一端与三极管Q8的发射极相连接、另一端接地的电阻R25，以及正极与三极管Q8的发射极相连接、负极则与光束激发式逻辑放大电路相连接的极性电容C12组成；所述二极管D7的N极与精密反相可调电路相连接；三极管Q8的基极与电阻R27和电阻R26的连接点相连接，而三极管Q7的发射极接地；所述保护芯片Ul的VREF管脚与其VCC管脚相连接、其GND管脚接地。2.根据权利要求1所述的一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源，其特征在于，所述精密反相可调电路由二极管D1，LMC6062型功率放大器P2，一端与二极管Dl的P极相连接、另一端与LMC6062型功率放大器P2的正极输入端相连接的电阻R8，一端分别与温度补偿电路以及二极管D7的N极相连接、另一端与二极管Dl的N极连接后再与LM4431电压参考电路的输出端相连接的电位器R9，以及一端与LMC6062型功率放大器P2的正极输入端相连接、另一端经光敏电阻⑶S后与LMC6062型功率放大器P2的输出端相连接的电阻RlO组成；所述LMC6062型功率放大器P2的负极输入端与电位器R9的控制端相连接，其输出端还与LM4431电压参考电路的输入端相连接； 所述光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P3，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P3的正极输入端相连接、正极经光二极管D2后接地的极性电容C5，一端与极性电容C5的正极相连接、另一端经二极管D3后接地的电阻RlI，正极与电阻Rll和二极管D3的连接点相连接、负极接地的极性电容C7，一端与与非门ICl的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P3的正极输入端相连接的电阻R12，串接在功率放大器P3的负极输入端与输出端之间的电阻R13，一端与与非门ICl的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R14，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C6，以及一端与极性电容C7的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R15组成；所述与非门ICl的正极输入端与功率放大器P3的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P3的输出端相连接，功率放大器P3的正极输入端与直流电源S的负极相连接，其输出端则与极性电容C12的负极相连接； 所述逻辑保护射极耦合式放大电路由三极管Q5，三极管Q6，功率放大器P4，功率放大器P5，串接在功率放大器P4的负极输入端与输出端之间的电阻R17，串接在功率放大器P5的正极输入端与输出端之间的极性电容C10，串接在功率放大器P4的正极输入端与三极管Q5的集电极之间的电阻R16，串接在三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极之间的电阻R18，与电阻R18相并联的电容C9，负极与功率放大器P4的正极输入端相连接、正极经电阻R19后与三极管Q5的发射极相连接的极性电容C8，串接在三极管Q6的基极与极性电容C8的正极之间的电阻R20，正极与三极管Q6的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D4和电阻R21后与功率放大器P4的输出端相连接的电容C11，P极与功率放大器P5的输出端相连接、N极经电阻R23和电阻R22后与稳压二极管D4与电阻R21的连接点相连接的二极管D5，以及P极与电容Cl I的负极相连接、N极与二极管D5与电阻R23的连接点相连接的稳压二极管D6组成；所述三极管Q5的基极与极性电容CS的正极相连接，其发射极与三极管Q6的发射极相连接，其集电极与功率放大器P4的负极输入端相连接；三极管Q6的集电极与功率放大器P5的负极输入端相连接，功率放大器P5的正极输入端与功率放大器P4的输出端相连接；所述极性电容C8的正极与与非门IC3的输出端相连接，电阻R23与电阻R22的连接点则与光敏电阻CDS与电阻RlO的连接点相连接。3.根据权利要求2所述的一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源，其特征在于，所述控制电路由三极管Ql，三极管Q2，串接在三极管Ql的集电极与三极管Q2的集电极之间的电阻R1，串接在三极管Ql的发射极与直流电源S的负极之间的RC滤波电路，串接在三极管Ql的基极与直流电源S的负极之间的电阻R2，以及与直流电源S相并联的电阻R5组成；所述三极管Q2的发射极与直流电源S的正极相连接，而三极管Q2的基极还与三极管Ql的集电极相连接。4.根据权利要求3所述的一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源，其特征在于，所述的温度补偿电路由三极管Q3，三极管Q4，功率放大器Pl，串接在三极管Q3的集电极与三极管Q2的集电极之间的电阻R4，串接在功率放大器Pl的正极输入端与输出端之间的电容C2，串接在功率放大器Pl的负极输入端与输出端之间的电容C3，负极与三极管Q4的发射极相连接、正极与二极管D的N极相连接的电容C4，一端与电容C4的负极相连接、另一端与二极管D的P极相连接的电阻R6，以及一端与功率放大器Pl的输出端相连接、另一端与二极管D7的N极相连接的电阻R7组成；所述功率放大器Pl的正极输入端与三极管Q4的集电极相连接，其负极输入端与三极管Q3的发射极相连接；所述三极管Q4的集电极与三极管Q2的集电极相连接，其基极接地；三极管Q3的基极与直流电源S的正极相连接。5.根据权利要求4所述的一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源，其特征在于，所述RC滤波电路由电阻R3，以及与电阻R3相并联的电容Cl组成。6.根据权利要求5所述的一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源，其特征在于，所述的电容C2、电容C3及电容C4均为极性电容。7.根据权利要求6所述的一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源，其特征在于，所述的保护芯片Ul为AP3843CP集成电路。
【专利摘要】本发明公开了一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源，其由直流电源S，与直流电源S相连接的控制电路，与控制电路相连接的温度补偿电路，与温度补偿电路相连接的光敏电阻CDS，在串接温度补偿电路与光敏电阻CDS之间的精密反相可调电路，与直流电源S的负极相连接的光束激发式逻辑放大电路，以及与光束激发式逻辑放大电路相连接的逻辑保护射极耦合式放大电路组成；其特征在于，在精密反相可调电路与光束激发式逻辑放大电路之间还设置有恒流保护电路；本发明设置有恒流保护电路，其可以对本发明的工作电流进行锁定，从而使本发明的工作电流维持在一定的范围内，避免因电流波动而影响本发明的供电性能。
【IPC分类】G05F1/573, G05F1/567
【公开号】CN104898755
【申请号】CN201510317015
【发明人】周云扬
【申请人】成都冠深科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月10日
【公告号】CN104467417A
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电源，具体是指一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源。
【背景技术】
[0002]目前，电池厂商在制作完电池保护电路板以后一般都需要用双极性电源来检测该电池保护电路板的各项功能是否已经达标，即利用双极性电源快速的实现对电池保护电路板的过压、欠压、过流的快速校准和测试。所谓的双极性电源是指该电源放电时其电源内部的电流是从负极流向正极，而对该电源充电时其电源内部的电流是从正极流向负极(传统的普通电源其内部的电流无论在什么情况下都只能从负极流向正极，而不能从正极流向负极)。但是，目前市面上所销售的双极性电源其工作电流容易发生波动，会使得其供电性能不稳定。如何有效克服电流波动所带来的负面影响，便是人们急需要解决的难题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服目前双极性电源其工作电流容易发生波动，会使得其供电性能不稳定的缺陷，提供一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源。
[0004]本发明的目的通过下述技术方案实现:一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源，其由直流电源S，与直流电源S相连接的控制电路，与控制电路相连接的温度补偿电路，与温度补偿电路相连接的光敏电阻CDS，在串接温度补偿电路与光敏电阻CDS之间的精密反相可调电路，与直流电源S的负极相连接的光束激发式逻辑放大电路，与光束激发式逻辑放大电路相连接的逻辑保护射极耦合式放大电路，以及设置在精密反相可调电路与光束激发式逻辑放大电路之间的恒流保护电路组成。
[0005]进一步的，所述的恒流保护电路由保护芯片U1，三极管Q7，三极管Q8，串接在保护芯片Ul的COMP管脚与VREF管脚之间的二极管D8，P极与保护芯片Ul的RT管脚相连接、N极则经电阻R28后与保护芯片Ul的FB管脚相连接的二极管D7，一端与保护芯片Ul的CS管脚相连接、另一端接地的电阻R29，一端与保护芯片Ul的DVR管脚相连接、另一端则与三极管Q7的基极相连接的电阻R24，一端与三极管Q7的集电极相连接、另一端则经电阻R27后与三极管Q8的集电极相连接的电阻R26，一端与三极管Q8的发射极相连接、另一端接地的电阻R25，以及正极与三极管Q8的发射极相连接、负极则与光束激发式逻辑放大电路相连接的极性电容C12组成；所述二极管D7的N极与精密反相可调电路相连接；三极管Q8的基极与电阻R27和电阻R26的连接点相连接，而三极管Q7的发射极接地；所述保护芯片Ul的VREF管脚与其VCC管脚相连接、其GND管脚接地。
[0006]所述精密反相可调电路由二极管Dl，LMC6062型功率放大器P2，一端与二极管Dl的P极相连接、另一端与LMC6062型功率放大器P2的正极输入端相连接的电阻R8，一端分别与温度补偿电路以及二极管D7的N极相连接、另一端与二极管Dl的N极连接后再与LM4431电压参考电路的输出端相连接的电位器R9，以及一端与LMC6062型功率放大器P2的正极输入端相连接、另一端经光敏电阻⑶S后与LMC6062型功率放大器P2的输出端相连接的电阻RlO组成；所述LMC6062型功率放大器P2的负极输入端与电位器R9的控制端相连接，其输出端还与LM4431电压参考电路的输入端相连接。
[0007]所述光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P3，与非门ICl，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P3的正极输入端相连接、正极经光二极管D2后接地的极性电容C5，一端与极性电容C5的正极相连接、另一端经二极管D3后接地的电阻RlI，正极与电阻Rll和二极管D3的连接点相连接、负极接地的极性电容C7，一端与与非门ICl的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P3的正极输入端相连接的电阻R12，串接在功率放大器P3的负极输入端与输出端之间的电阻R13，一端与与非门ICl的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R14，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C6，以及一端与极性电容C7的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R15组成；所述与非门ICl的正极输入端与功率放大器P3的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P3的输出端相连接，功率放大器P3的正极输入端与直流电源S的负极相连接，其输出端则与极性电容C12的负极相连接。
[0008]所述逻辑保护射极耦合式放大电路由三极管Q5，三极管Q6，功率放大器P4，功率放大器P5，串接在功率放大器P4的负极输入端与输出端之间的电阻R17，串接在功率放大器P5的正极输入端与输出端之间的极性电容C10，串接在功率放大器P4的正极输入端与三极管Q5的集电极之间的电阻R16，串接在三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极之间的电阻R18，与电阻R18相并联的电容C9，负极与功率放大器P4的正极输入端相连接、正极经电阻R19后与三极管Q5的发射极相连接的极性电容C8，串接在三极管Q6的基极与极性电容CS的正极之间的电阻R20，正极与三极管Q6的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D4和电阻R21后与功率放大器P4的输出端相连接的电容C11，P极与功率放大器P5的输出端相连接、N极经电阻R23和电阻R22后与稳压二极管D4与电阻R21的连接点相连接的二极管D5，以及P极与电容Cll的负极相连接、N极与二极管D5与电阻R23的连接点相连接的稳压二极管D6组成；所述三极管Q5的基极与极性电容CS的正极相连接，其发射极与三极管Q6的发射极相连接，其集电极与功率放大器P4的负极输入端相连接；三极管Q6的集电极与功率放大器P5的负极输入端相连接，功率放大器P5的正极输入端与功率放大器P4的输出端相连接；所述极性电容C8的正极与与非门IC3的输出端相连接，电阻R23与电阻R22的连接点则与光敏电阻CDS与电阻RlO的连接点相连接。
[0009]所述控制电路由三极管Q1，三极管Q2，串接在三极管Ql的集电极与三极管Q2的集电极之间的电阻Rl，串接在三极管Ql的发射极与直流电源S的负极之间的RC滤波电路，串接在三极管Ql的基极与直流电源S的负极之间的电阻R2，以及与直流电源S相并联的电阻R5组成；所述三极管Q2的发射极与直流电源S的正极相连接，而三极管Q2的基极还与三极管Ql的集电极相连接。
[0010]所述的温度补偿电路由三极管Q3，三极管Q4，功率放大器Pl，串接在三极管Q3的集电极与三极管Q2的集电极之间的电阻R4，串接在功率放大器Pl的正极输入端与输出端之间的电容C2，串接在功率放大器Pl的负极输入端与输出端之间的电容C3，负极与三极管Q4的发射极相连接、正极与二极管D的N极相连接的电容C4，一端与电容C4的负极相连接、另一端与二极管D的P极相连接的电阻R6，以及一端与功率放大器Pl的输出端相连接、另一端与二极管D7的N极相连接的电阻R7组成；所述功率放大器Pl的正极输入端与三极管Q4的集电极相连接，其负极输入端与三极管Q3的发射极相连接；所述三极管Q4的集电极与三极管Q2的集电极相连接，其基极接地；三极管Q3的基极与直流电源S的正极相连接。
[0011]所述RC滤波电路由电阻R3，以及与电阻R3相并联的电容Cl组成。为确保使用效果，所述的电容C2、电容C3及电容C4均为极性电容，所述的保护芯片Ul为AP3843CP集成电路。
[0012]本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0013](I)本发明整体结构简单，其制作和使用非常方便。
[0014](2)本发明能根据外部环境的温度变化来自动调整输出电流值，从而确保其性能稳定。
[0015](3)本发明将美国国家半导体公司生产的LM4431电压参考电路和LMC6062型功率放大器结合在一起形成精密反相可调电路，因此能大幅度的增加本发明的电流输出范围。
[0016](4)本发明设置 有恒流保护电路，其可以对本发明的工作电流进行锁定，从而使本发明的工作电流维持在一定的范围内，避免因电流波动而影响本发明的供电性能。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的结构示意图。
[0018]图2为本发明的逻辑保护射极耦合式放大电路的结构示意图。
[0019]图3为本发明的恒流保护电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0021]如图1所示，本发明由直流电源S，与直流电源S相连接的控制电路，与控制电路相连接的温度补偿电路，与温度补偿电路相连接的光敏电阻CDS，在串接温度补偿电路与光敏电阻CDS之间的精密反相可调电路，与直流电源S的负极相连接的光束激发式逻辑放大电路，与光束激发式逻辑放大电路相连接的逻辑保护射极耦合式放大电路，以及设置在精密反相可调电路与光束激发式逻辑放大电路之间的恒流保护电路组成。
[0022]该精密反相可调电路由二极管D1，LMC6062型功率放大器P2，电阻R8，电位器R9，电阻RlO及LM4431电压参考电路组成。其中，LMC6062型功率放大器P2和LM4431电压参考电路均为美国国家半导体公司生产。连接时，电阻R8的一端与二极管Dl的P极相连接、其另一端与LMC6062型功率放大器P2的正极输入端相连接；电位器R9的一端分别与温度补偿电路以及恒流保护电路相连接、另一端与二极管Dl的N极连接后再与LM4431电压参考电路的输出端相连接；电阻RlO的一端与LMC6062型功率放大器P2的正极输入端相连接、另一端经光敏电阻⑶S后与LMC6062型功率放大器P2的输出端相连接。
[0023]同时，LMC6062型功率放大器P2的负极输入端需要与电位器R9的控制端相连接，而其输出端则还与LM4431电压参考电路的输入端相连接，以确保电位器R9、LM4431电压参考电路和LMC6062型功率放大器P2形成一个电回路。为确保运行效果，电阻RlO与光敏电阻⑶S的连接点接地，而LMC6062型功率放大器P2的正极输入端还需要外接一 15V的直流电压。
[0024]所述控制电路由三极管Q1，三极管Q2，电阻R1，电阻R2，电阻R5以及RC滤波电路组成。连接时，电阻Rl串接在三极管Ql的集电极与三极管Q2的集电极之间，而RC滤波电路则串接在三极管Ql的发射极与直流电源S的负极之间。电阻R2串接在三极管Ql的基极与直流电源S的负极之间的，电阻R5则与直流电源S相并联。
[0025]同时，三极管Q2的发射极与直流电源S的正极相连接，其基极还与三极管Ql的集电极相连接。为确保运行效果，电阻R1、电阻R2、电阻R3及电阻R5的阻值均为10ΚΩ。本申请中的RC滤波电路由电阻R3，以及与电阻R3相并联的电容Cl组成。
[0026]温度补偿电路用于外部环境温度变化时的功率补偿，其由三极管Q3，三极管Q4，功率放大器P1，串接在三极管Q3的集电极与三极管Q2的集电极之间的电阻R4，串接在功率放大器Pl的正极输入端与输出端之间的电容C2，串接在功率放大器Pl的负极输入端与输出端之间的电容C3，负极与三极管Q4的发射极相连接、正极与二极管D的N极相连接的电容C4，一端与电容C4的负极相连接、另一端则与二极管D的P极相连接的电阻R6，以及一端与功率放大器Pl的输出端相连接、另一端与电位器R9与恒流保护电路的连接点相连接的电阻R7组成。S卩，功率放大器Pl的输入端经电阻R7和电位器R9后与二极管D的N极相连接。
[0027]功率放大器Pl的正极输入端与三极管Q4的集电极相连接，其负极输入端还与三极管Q3的发射极相连接。而三极管Q4的集电极还与三极管Q2的集电极相连接，而其基极接地。为确保使用效果，所述的电容C2、电容C3及电容C4均优先采用极性电容来实现。
[0028]所述光束激发式逻辑放大电路则主要由功率放大器P3，与非门ICl，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P3的正极输入端相连接、正极经光二极管D2后接地的极性电容C5，一端与极性电容C5的正极相连接、另一端经二极管D3后接地的电阻R11，正极与电阻Rll和二极管D3的连接点相连接、负极接地的极性电容C7，一端与与非门ICl的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P3的正极输入端相连接的电阻R12，串接在功率放大器P3的负极输入端与输出端之间的电阻R13，一端与与非门ICl的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R14，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C6，以及一端与极性电容C7的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R15组成。
[0029]同时，所述与非门ICl的正极输入端与功率放大器P3的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P3的输出端相连接，而功率放大器P3的正极输入端与直流电源S的负极相连接，其输出端则与恒流保护电路相连接。
[0030]所述逻辑保护射极耦合式放大电路的结构如图2所示，即其由三极管Q5，三极管Q6，功率放大器P4，功率放大器P5，串接在功率放大器P4的负极输入端与输出端之间的电阻R17，串接在功率放大器P5的正极输入端与输出端之间的极性电容C10，串接在功率放大器P4的正极输入端与三极管Q5的集电极之间的电阻R16，串接在三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极之间的电阻R18，与电阻R18相并联的电容C9，负极与功率放大器P4的正极输入端相连接、正极经电阻R19后与三极管Q5的发射极相连接的极性电容C8，串接在三极管Q6的基极与极性电容C8的正极之间的电阻R20，正极与三极管Q6的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D4和电阻R21后与功率放大器P4的输出端相连接的电容C11，P极与功率放大器P5的输出端相连接、N极经电阻R23和电阻R22后与稳压二极管D4与电阻R21的连接点相连接的二极管D5，以及P极与电容Cll的负极相连接、N极与二极管D5与电阻R23的连接点相连接的稳压二极管D6组成。
[0031]同时，所述三极管Q5的基极与极性电容C8的正极相连接，其发射极与三极管Q6的发射极相连接，其集电极与功率放大器P4的负极输入端相连接；三极管Q6的集电极与功率放大器P5的负极输入端相连接，功率放大器P5的正极输入端与功率放大器P4的输出端相连接。
[0032]在连接时，所述极性电容C8的正极要与与非门IC3的输出端相连接，而电阻R23与电阻R22的连接点则与光敏电阻CDS与电阻RlO的连接点相连接。
[0033]该恒流保护电路的结构如图3所示，其包括保护芯片Ul，三极管Q7，三极管Q8，串接在保护芯片Ul的COMP管脚与VREF管脚之间的二极管D8，P极与保护芯片Ul的RT管脚相连接、N极则经电阻R28后与保护芯片Ul的FB管脚相连接的二极管D7。其中，电阻R28为恒流检测电阻，其上的压降反馈到保护芯片Ul的FB管脚，保护芯片Ul则根据这个反馈电压的高低与其内部的基准电压进行比较，从而调整其DVR管脚所输出的脉冲占空比，由此则可以达到恒流的目的。
[0034]为了达到更好的效果，该恒流保护电路还包括有一端与保护芯片Ul的CS管脚相连接、另一端接地的电阻R29，一端与保护芯片Ul的DVR管脚相连接、另一端则与三极管Q7的基极相连接的电阻R24，一端与三极管Q7的集电极相连接、另一端则经电阻R27后与三极管Q8的集电极相连接的电阻R26，一端与三极管Q8的发射极相连接、另一端接地的电阻R25，以及正极与三极管Q8的发射极相连接、负极则与功率放大器P3的输出端相连接的极性电容C12。
[0035]二极管D7的N极与电阻R7和电位器R9的连接点相连接；三极管Q8的基极与电阻R27和电阻R26的连接点相连接，而三极管Q7的发射极接地；所述保护芯片Ul的VREF管脚与其V CC管脚相连接、其GND管脚接地。为了达到更好的保护效果，该保护芯片Ul优选为AP3843CP集成电路来实现。
[0036]如上所述，便可较好的实现本发明。
【主权项】
1.一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源，其由直流电源S，与直流电源S相连接的控制电路，与控制电路相连接的温度补偿电路，与温度补偿电路相连接的光敏电阻CDS，在串接温度补偿电路与光敏电阻CDS之间的精密反相可调电路，与直流电源S的负极相连接的光束激发式逻辑放大电路，以及与光束激发式逻辑放大电路相连接的逻辑保护射极耦合式放大电路组成；其特征在于，在精密反相可调电路与光束激发式逻辑放大电路之间还设置有恒流保护电路；所述的恒流保护电路由保护芯片Ul，三极管Q7，三极管Q8，串接在保护芯片Ul的COMP管脚与VREF管脚之间的二极管D8，P极与保护芯片Ul的RT管脚相连接、N极则经电阻R28后与保护芯片Ul的FB管脚相连接的二极管D7，一端与保护芯片Ul的CS管脚相连接、另一端接地的电阻R29，一端与保护芯片Ul的DVR管脚相连接、另一端则与三极管Q7的基极相连接的电阻R24，一端与三极管Q7的集电极相连接、另一端则经电阻R27后与三极管Q8的集电极相连接的电阻R26，一端与三极管Q8的发射极相连接、另一端接地的电阻R25，以及正极与三极管Q8的发射极相连接、负极则与光束激发式逻辑放大电路相连接的极性电容C12组成；所述二极管D7的N极与精密反相可调电路相连接；三极管Q8的基极与电阻R27和电阻R26的连接点相连接，而三极管Q7的发射极接地；所述保护芯片Ul的VREF管脚与其VCC管脚相连接、其GND管脚接地。2.根据权利要求1所述的一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源，其特征在于，所述精密反相可调电路由二极管D1，LMC6062型功率放大器P2，一端与二极管Dl的P极相连接、另一端与LMC6062型功率放大器P2的正极输入端相连接的电阻R8，一端分别与温度补偿电路以及二极管D7的N极相连接、另一端与二极管Dl的N极连接后再与LM4431电压参考电路的输出端相连接的电位器R9，以及一端与LMC6062型功率放大器P2的正极输入端相连接、另一端经光敏电阻⑶S后与LMC6062型功率放大器P2的输出端相连接的电阻RlO组成；所述LMC6062型功率放大器P2的负极输入端与电位器R9的控制端相连接，其输出端还与LM4431电压参考电路的输入端相连接； 所述光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P3，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P3的正极输入端相连接、正极经光二极管D2后接地的极性电容C5，一端与极性电容C5的正极相连接、另一端经二极管D3后接地的电阻RlI，正极与电阻Rll和二极管D3的连接点相连接、负极接地的极性电容C7，一端与与非门ICl的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P3的正极输入端相连接的电阻R12，串接在功率放大器P3的负极输入端与输出端之间的电阻R13，一端与与非门ICl的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R14，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C6，以及一端与极性电容C7的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R15组成；所述与非门ICl的正极输入端与功率放大器P3的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P3的输出端相连接，功率放大器P3的正极输入端与直流电源S的负极相连接，其输出端则与极性电容C12的负极相连接； 所述逻辑保护射极耦合式放大电路由三极管Q5，三极管Q6，功率放大器P4，功率放大器P5，串接在功率放大器P4的负极输入端与输出端之间的电阻R17，串接在功率放大器P5的正极输入端与输出端之间的极性电容C10，串接在功率放大器P4的正极输入端与三极管Q5的集电极之间的电阻R16，串接在三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极之间的电阻R18，与电阻R18相并联的电容C9，负极与功率放大器P4的正极输入端相连接、正极经电阻R19后与三极管Q5的发射极相连接的极性电容C8，串接在三极管Q6的基极与极性电容C8的正极之间的电阻R20，正极与三极管Q6的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D4和电阻R21后与功率放大器P4的输出端相连接的电容C11，P极与功率放大器P5的输出端相连接、N极经电阻R23和电阻R22后与稳压二极管D4与电阻R21的连接点相连接的二极管D5，以及P极与电容Cl I的负极相连接、N极与二极管D5与电阻R23的连接点相连接的稳压二极管D6组成；所述三极管Q5的基极与极性电容CS的正极相连接，其发射极与三极管Q6的发射极相连接，其集电极与功率放大器P4的负极输入端相连接；三极管Q6的集电极与功率放大器P5的负极输入端相连接，功率放大器P5的正极输入端与功率放大器P4的输出端相连接；所述极性电容C8的正极与与非门IC3的输出端相连接，电阻R23与电阻R22的连接点则与光敏电阻CDS与电阻RlO的连接点相连接。3.根据权利要求2所述的一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源，其特征在于，所述控制电路由三极管Ql，三极管Q2，串接在三极管Ql的集电极与三极管Q2的集电极之间的电阻R1，串接在三极管Ql的发射极与直流电源S的负极之间的RC滤波电路，串接在三极管Ql的基极与直流电源S的负极之间的电阻R2，以及与直流电源S相并联的电阻R5组成；所述三极管Q2的发射极与直流电源S的正极相连接，而三极管Q2的基极还与三极管Ql的集电极相连接。4.根据权利要求3所述的一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源，其特征在于，所述的温度补偿电路由三极管Q3，三极管Q4，功率放大器Pl，串接在三极管Q3的集电极与三极管Q2的集电极之间的电阻R4，串接在功率放大器Pl的正极输入端与输出端之间的电容C2，串接在功率放大器Pl的负极输入端与输出端之间的电容C3，负极与三极管Q4的发射极相连接、正极与二极管D的N极相连接的电容C4，一端与电容C4的负极相连接、另一端与二极管D的P极相连接的电阻R6，以及一端与功率放大器Pl的输出端相连接、另一端与二极管D7的N极相连接的电阻R7组成；所述功率放大器Pl的正极输入端与三极管Q4的集电极相连接，其负极输入端与三极管Q3的发射极相连接；所述三极管Q4的集电极与三极管Q2的集电极相连接，其基极接地；三极管Q3的基极与直流电源S的正极相连接。5.根据权利要求4所述的一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源，其特征在于，所述RC滤波电路由电阻R3，以及与电阻R3相并联的电容Cl组成。6.根据权利要求5所述的一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源，其特征在于，所述的电容C2、电容C3及电容C4均为极性电容。7.根据权利要求6所述的一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源，其特征在于，所述的保护芯片Ul为AP3843CP集成电路。
【专利摘要】本发明公开了一种基于恒流保护的射极耦合式偏置电流源，其由直流电源S，与直流电源S相连接的控制电路，与控制电路相连接的温度补偿电路，与温度补偿电路相连接的光敏电阻CDS，在串接温度补偿电路与光敏电阻CDS之间的精密反相可调电路，与直流电源S的负极相连接的光束激发式逻辑放大电路，以及与光束激发式逻辑放大电路相连接的逻辑保护射极耦合式放大电路组成；其特征在于，在精密反相可调电路与光束激发式逻辑放大电路之间还设置有恒流保护电路；本发明设置有恒流保护电路，其可以对本发明的工作电流进行锁定，从而使本发明的工作电流维持在一定的范围内，避免因电流波动而影响本发明的供电性能。
【IPC分类】G05F1/573, G05F1/567
【公开号】CN104898755
【申请号】CN201510317015
【发明人】周云扬
【申请人】成都冠深科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月10日
【公告号】CN104467417A
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