[发明专利]一种PWM控制的4-20mA电流输出电路

说明书

技术领域

本发明一种PWM控制的4-20mA电流输出电路，涉及一种4-20mA电流输出技术领域，特别涉及由PWM控制的4-20mA电流输出电路技术领域。

背景技术

现有市场上的很少带4-20mA输出功能的仪器仪表，由于现有的4-20mA输出的精度不高、稳定性差、电路复杂、相对的成本较高、驱动能力低，不能满足仪器仪表的高精度的运行要求，无法提高仪器仪表的整体质量，难以有效地保障安全运行。

发明内容

本发明的目的是为了克服市场不能同时满足对4-20mA输出的精度、稳定性、成本、驱动能力的要求的不足，设计一种PWM控制的4-20mA电流输出电路。其特征在于：可控PWM信号与低通滤波模块相连，低通滤波模块、驱动模块与运放负反馈模块相连，驱动模块与保护模块相连，电源为各模块提供电源，所述的可控PWM信号由MCU产生，可以根据电路的离散性加以校正；其输出电路为，R1一端连接PWM信号，另一端连接滤波电容C1，滤波电容C1的另一端接电源GND；滤波电阻R1与滤波电容C1公共端接入U1第三脚，U1的第二脚接入Q2的集电极和内部负载电阻R2的公共端，U1的6脚接入Q1的基极，U1的7脚接电源VCC，U1的4脚接电源GND，R2另一端接地；Q1的集电极与Q2的集电极都接入二极管D1的A端，Q1的发射极接入Q2的基极，Q2的发射机接入R2和U1的第2脚公共端；二极管D1的K端接入电源VCC，二极管D1的A端接二极管D2的K端，作为4-20mA的正输出端，二极管D2的A端接电源GND，作为4-20mA的负输出端，所述的低通滤波模块由滤波电阻R1与滤波电容C1串联组成，所述的运放负反馈模块由运放U1、内部负载电阻R2组成，所述的驱动模块由三极管Q1和三极管Q2组成，所述的保护模块由二极管D1和二极管D2组成。

实施该技术后的明显效果是：优化了电路，使4-20mA电流输出精度高、稳定性高、成本低、驱动能力强，提高了仪器仪表的整体质量，有效地保障安全运行。

附图说明

图1为本发明的电路原理图；

具体实施方式

以下结合附图，对本发明作进一步描述：

见附图1，4-20mA电流输出电路的原理图中已标示各元器件的型号，市场采购元器件按原理图连接就可实现4-20mA电流输出功能，其可控PWM信号与低通滤波模块相连，低通滤波模块、驱动模块与运放负反馈模块相连，驱动模块与保护模块相连，电源为各模块提供电源，所述的低通滤波模块由滤波电阻R1与滤波电容C1串联组成，R1一端连接PWM信号，另一端连接滤波电容C1，滤波电容C1的另一端接电源GND；所述的运放负反馈模块由运放U1、内部负载电阻R2组成，滤波电阻R1与滤波电容C1公共端接入U1第三脚，U1的第二脚接入Q2的集电极和内部负载电阻R2的公共端，U1的6脚接入Q1的基极，U1的7脚接电源VCC，U1的4脚接电源GND，R2另一端接地；所述的驱动模块由三极管Q1和三极管Q2组成，Q1的集电极与Q2的集电极都接入二极管D1的A端，Q1的发射极接入Q2的基极，Q2的发射机接入R2和U1的第2脚公共端；所述的保护模块由二极管D1和二极管D2组成，二极管D1的K端接入电源VCC，二极管D1的A端接二极管D2的K端，作为4-20mA的正输出端，二极管D2的A端接电源GND，作为4-20mA的负输出端；

见附图1，根据工作原理，电路中的MCU产生的高精度PWM信号经过低通滤波模块滤波变成直流电压信号，直流电压信号经过运放负反馈模块放大，再经过驱动模块驱动产生4-20mA信号输出，输出信号在内部负载电阻上产生的电压信号反馈到运放负反馈模块，提高信号的稳定性，保护模块提供电源VCC与电源GND的泄放回路，保护整个电路的安全性。