[实用新型]一种大功率高效高精度宽范围直流恒流源

说明书

技术领域

本实用新型涉及开关电源保护领域，特别是指一种大功率高效高精度宽范围直流恒流源。

背景技术

直流恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源，恒流源的实现方法可分为采用线性串联调整的线性恒流源和采用开关电源的开关型恒流源。线性恒流源优点是纹波小，稳定度高，不产生高频干扰；由于采用体积大而重的变压器，大电容和大电感导致效率低，电压调整范围小，发热量大且笨重；开关型恒流源优点是效率高，体积小，轻便，稳流范围宽；缺点是会产生高频干扰，纹波相对较大。

现有的这两种技术无法实现大功率、高效、高精度指标同时实现的直流恒流源。

实用新型内容

本实用新型提出一种大功率高效高精度宽范围直流恒流源，解决了现有技术中的的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种大功率高效高精度宽范围直流恒流源，包括：开关型直流电压源、线性恒流源和线性调整管压降控制电路，开关型直流电压源和线性恒流源串行连接，电流通过开关式恒流源输入，通过线性恒流源输出到负载，线性恒流源的输出端经线性调整管压降控制电路反馈至开关型直流电压源。

优选的，开关型直流电压源包括三相工频交流电、整流桥、滤波单元、DC-AC逆变器和变压器TF1，三相工频交流电的三个相线端通过开关依次与整流桥、滤波单元和DC-AC逆变器连接。

优选的，DC-AC逆变器包括IGBT模块VT1、VT2、VT3和VT4，变压器TF1的一个原边与隔直电容Cb、饱和电感Lr串联后连接VT1的发射极E，变压器TFl的另一原边与VT4的集电极连接，变压器TF1的副边分别连接二极管D1、二极管D2的阳极，二极管D1和二极管D2的阴极通过连接器J1连接管压降信号，电感器L1的一端连接变压器TF1的中心抽头，电感器L1的另一端A端连接电路测量与显示电路。

优选的，线性恒流源包括线性调节管和线性恒流控制电路，线性调节管包括三极管Q2、Q3和Q4，三极管Q1的发射极分别与三极管Q2、Q3和Q4的基极连接，三极管Q1的基极与第一PID恒流控制电路连接，第一PID恒流控制电路与电流采样电路连接，电流采样电路的输出端分别与三极管Q2、Q3和Q4的发射极连接并输出至电流测量与显示电路，三极管Q2、Q3和Q4的集电极通过连接器J1连接管压降信号。

优选的，线性调整管压降控制电路包括与连接器J1连接的电压霍尔传感器IC1，电压霍尔传感器与运算放大器的正向输入端连接，运算放大器的输出端通过电阻R16与第二PID恒压控制电路连接，第二PID恒压控制电路依次与PWM生成电路和反馈电路连接，反馈电路用于控制开关型直流电压源。

本实用新型的恒流精度由线性调整管的调节精度决定，恒流精度高，达到线性恒流源的精度水平；通过改变所串联的开关调整管的占空比，实现对线性调整管管压降的控制，并控制在较小值，解决了线性恒流源功率小效率低的缺点，功率效率接近开关式恒流源，又实现高精度低纹波。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的电路原理图；

图2为图1所示开关型直流电压源的电路原理图；

图3为图1所示线性恒流源的电路原理图；

图4为图1所示线性调整管压降控制电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1，本实用新型的一种大功率高效高精度宽范围直流恒流源，包括：串行连接的开关型直流电压源与线性恒流源，电流从开关型直流电压源输入，从线性恒流源输出到负载，其中线性恒流源的输出端经线性调整管压降控制电路反馈至开关型直流电压源，恒流精度由线性调整管的调节精度决定，恒流精度高，达到线性恒流源的精度水平；通过改变所串联的开关调整管的占空比，实现对线性调整管管压降的控制，并控制在较小值，解决了线性恒流源功率小效率低的缺点，功率效率接近开关式恒流源，又实现高精度低纹波。