[发明专利]一种无缝接入电压电流换挡控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及电压、电流换挡控制领域，具体涉及一种无缝接入电压电流换挡控制系统。

背景技术

现有的电压、电流换档控制电路一般是采用继电器换档控制法和开关管换档控制法。继电器换档控制法，通过对输出电压、输出电流分别进行检测，将检测的电压、电流值和需要输出的电压、电流值分别进行比较，得到不同的继电器控制电平，进而控制相应电压、电流档位的继电器导通和关断，达到电压、电流的换档控制，这种控制方法的最大缺点是存在换档断流和打火拉弧问题，对电路损害极大。开关管换档控制法和继电器换档控制法基本相同，其区别是开关管换档控制法的换档执行单元为半导体开关管，不存在打火拉弧问题，换档断流也基本上可以忽略，但仍然存在较大的换档波动，以及较为复杂的换档控制电路。因此，对于半导体分析仪类等尖端产品，电压检测灵敏度要求高达μV级，电流检测灵敏度要求高达pA级，采用传统的电压、电流换档控制方法，任何的换档波动就会显著影响电压、电流的检测指标；当进行微弱电压、电流信号输出、测试时，甚至会完全淹没微弱的电压、电流信号。

发明内容

本发明的目的是针对现有的电压、电流换挡控制系统存在换档波动、电路结构复杂的不足，提出了通过设置高电压低电流量程切换限流电路、中电压中电流量程切换限流电路和低电压高电流量程切换限流电路三个电路，且上述三个电路中均包含三个级联的三极管，实现电路的自适应电压选择功能和自适应分级电流控制功能的一种无缝接入电压电流换挡控制系统。

本发明具体采用如下技术方案：

一种无缝接入电压电流换挡控制系统，包括依次连接的高电压低电流量程切换限流电路、中电压中电流量程切换限流电路、低电压高电流量程切换限流电路、功率开关电流检测电路和输出防反接电路，所述功率开关电流检测电路上连接有吸收滤波电路和电平脉冲驱动电路，所述高电压低电流量程切换限流电路、中电压中电流量程切换限流电路和低电压高电流量程切换限流电路中均包括三只三极管，三只三极管级联，其中第一只三极管的集电极与第二只三极管的基极相连，第二只三极管的发射极与第三只三极管的基极相连。

优选地，所述第一只三极管的基极与第二只三极管的基极之间设有一只电容。

优选地，所述功率开关电流检测电路包括功率调整三极管，所述功率调整三极管的发射集连接一只电阻。

优选地，所述输出防反接电路包括并联在一起的一只二极管、一只电容和一只电阻。

优选地，所述吸收滤波电路包括电阻，电阻的两端分别串联有一只电容。

优选地，所述电平脉冲驱动电路包括驱动三极管，所述驱动三极管的基极、集电极和发射集上各串联有一只电阻。

本发明具有如下有益效果：

(1)能实时跟踪负载端电压、电流变化，通过无缝量程切换控制，实现输出电压、电流的可控性、高稳定性，而不必担心由电压、电流切换而带来的电压、电流瞬变。

(2)采用无缝量程切换技术，避免了传统切换电路固有的切换“死区”产生的电压电流动态瞬变；采用无缝量程切换技术，稳定可靠的电压性能，实现各档电压、电流的无缝衔接，无需额外的开关切换，提高测试速度和稳定性。

(3)采用无延时过流保护，实时进入保护状态、改变电压或电流量程，保护该输出负载或被测件。

(4)采取电平脉冲驱动电路，使电路既能输出直流电压、电流信号，也能输出脉冲电压、电流信号。

(5)本发明采用三级量程切换电路，以此方法可以扩展到更多级量程控制，且无须额外增加其它外部控制电路。

附图说明

图1为一种无缝接入电压电流换挡控制系统结构框图；

图2为一种无缝接入电压电流换挡控制系统具体电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：