專利名稱：大功率恒流電源的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種恒流電源。
目前恒流電源在電子電路中尚屬一種附屬電路，其功率較小，輸出電流多為毫安數量級。隨著電子技術迅速發展，恒流源作為一種特殊電源的要求越來越迫切。為了使恒流源能象恒壓源一樣作為一種基本電源得到廣泛的應用，本實用新型設計出一種穩定度高、輸出功率大的恒流源(輸出恒定電流可達1安培以上)，以供需要恒流供電的設備或儀器使用。
本實用新型采用了MOS場效應管為中心元件，結合串聯式穩壓電路進行控制，并可利用大功率晶體管作為輸出，實現恒流供電。具體電路原理框圖如

圖1所示。圖1中，1為直流電源；2為穩壓電源，提供電路穩定的工作點設置，具體可采用一般穩壓電路，也可用穩壓集成電路；3為恒流源輸出電路，采用以電壓控制電流的器件來完成恒流輸出的目的，中心元件采用大功率MOS場效應管；恒流源輸出電路3包括負載在內；4為取樣放大電路；5為穩壓電路；6為電壓基準電路。由電流取樣獲得誤差電流，經取樣放大電路4后轉換成電壓值，將此電壓送入穩壓電路5進行誤差放大，并與電壓基準電路6的基準電壓進行比較，而后控制調整輸出并獲得一個調整電壓去控制恒流源輸出電路3，獲得恒定電流輸出。
恒流源輸出電路3由于所用晶體管類型不同及負載RL接法不同，可組成多種輸出方式，下面舉出幾種一)、采用大功率MOS場效應管作為中心元件。如圖2所示，11接電源；12為調整電壓，接在場效應管的柵極；13為取樣放大，接于場效應管的源極；R為取樣電阻，一端接場效應管的源極，一端接地；RL為負載，接場效應管的漏極。當采用增強型場效應管時，調整電壓12的輸出為正電位，而采用耗盡型場效應管時，調整電壓12可作相應調節，輸出電位可正可負。
二)、中心元件采用MOS場效應管推動大功率PNP型晶體三極管。如圖3所示，其中場效應管柵極接調整電壓12，源極接地，漏極經電阻Rb接大功率三極管基極，而三極管的發射極接電源，集電極經負載RL接取樣放大13。MOS場效應管可以是增強型或耗盡型，只是對應調整電壓的正負極性有所不同而已。
三)、改變圖3中負載RL的接法，使RL接在電源與發射極之間，成為另一種輸出方式，如圖4所示。
四)、采用結型場效應管作為中心元件，代替圖3中的MOS場效應管，調整電壓輸出改為負極性，如圖5所示。
五)、改變圖5負載RL的接法，把RL接于電源與發射極間，成為另一種輸出方式，如圖6所示。
六)、當對恒流要求不很高時，中心元件也可采用晶體三極管。如圖7所示。同樣也可把負載RL接在發射極與電源之間。
以上輸出方式均以N－溝道場效應管或MPN三極管為中心元件，改變電路的接法，同樣可采用以P－溝道場效應管或PNP三極管為中心元件。
本實用新型實施例的電路原理圖如圖8所示，恒流源輸出電路3中心元件采用場效應管T2推動，PNP型大功率三極管T1，T1的發射極接直流電源(經低壓變壓器B1和整流橋堆D降壓整流濾波所得的直流電源)，集電極接負載RL后一端接取樣電阻R1落地，另一端經R3接集成運算放大器IC3，再經IC4進一步放大后進入集成穩壓電路IC2(IC2以采用LM723為例)之第4腳，與基準電壓進行比較放大，然后控制調節輸出電壓并獲得一調整電壓由IC2第10腳輸出去控制場效應管T2柵極(T2可用3D06A場效應管)，T2的源極接地。大功率晶體三極管T1的基極經限流電阻R2接場效應管T2的漏極。整個電路的偏置電源由穩壓集成電路IC1提供，IC1可用7818三端集成穩壓電路，電壓18V。波段開關SW為負載阻抗選擇，其中SW(a)為電源電壓選擇開關，接于低壓變壓器B1的次級，SW(b)為基準電壓調節開關，一端經R5接上IC2第6腳，另一端接上IC2第5腳，并接電阻R6落地；SW(c)為輸出電流調節開關，一端通過電阻R4接到IC3的異相輸入端，另一端接輸出電流微調電阻W落地。
圖9為本實用新型的外形圖，其中15為輸出恒流調節旋鈕，16為輸出恒流指示，17為負載阻抗選擇旋鈕，18為輸出接線柱。
本實用新型電路簡單，輸出恒流大小可任意調節，穩定度高，恒流從0～1安培甚至1安培以上，主要用于電磁閥的控制、化學電鍍、化學分析及蓄電池充電等方面。
權利要求1.一種大功率恒流電源，其特征是恒流源電路由直流電源1、穩壓電源2、恒流源輸出電路3、取樣放大電路4、穩壓電路5、電壓基準電路6組成，恒流源輸出電路3的中心元件可采用大功率MOS場效應管、大功率結型場效應管、或采用場效應管推動大功率晶體三極管，負載RL包括在恒流源輸出電路3中，穩壓電源2提供整個電路偏工作點。
2.一種如權利要求1所述的大功率恒流電源，其特征是恒流源輸出電路3中心元件采用場效應管T2推動PNP型大功率三極管T1，T1的發射極接上由低壓變壓器B1和整流橋堆D降壓整流濾波后所得的直流電源，集電極接負載RL后一端接取樣電阻R1落地，另一端經R3接集成運算放大器IC3，再經IC4進一步放大后進入集成穩壓電路IC2(IC2可采用LM723)之第4腳，由IC2第10腳輸出調整電壓控制場效應管T2的柵極(T2可用3D06A場效應管)，T2源極接地，漏極經限流電阻接T1的基極，穩壓電源2可采用三端集成穩壓電路7818，SW(a)為電源電壓選擇開關，接于低壓變壓器B1的次級，SW(b)為基準電壓調節，一端經R5接IC2第6腳，另一端接IC2第5腳，并接R6落地，SW(c)為輸出電流調節開關，一端經電阻R5接IC3異相，輸入端，另一端經電流微調W落地。
專利摘要本實用新型屬于一種恒流電源。它采用了大功率MOS場效應管、大功率結型場效應管或用場效應管推動大功率晶體三極管作為輸出電路的中心元件，結合串聯式穩壓電路進行控制，利用電源取樣并轉換為電壓，與基準電壓進行比較、放大，實現恒流控制。本實用新型電路簡單，輸出恒流可達1安培以上，其大小可根據需要任意調節，穩定度高，主要用于電磁閥的控制、化學電鍍、化學分析及蓄電池充電等方面。
文檔編號G05F1/10GK2060239SQ8921407
公開日1990年8月8日 申請日期1989年7月15日 優先權日1989年7月15日
發明者溫建, 朱錦堃 申請人:中山大學