[发明专利]一种便携式双向恒流源模块

说明书

技术领域

本发明属于电子技术的技术领域。特别涉及一种便携式高稳定度双向恒流源模块。

背景技术

恒流源在光纤通信、LED照明、激光器驱动等很多场合都有重要的应用，而在某些场合，如激光器驱动中，恒流源的输出电流稳定度至关重要，输出电流的不稳定会影响激光器的寿命以及输出光功率。常用的提高电流稳定性的措施有：1、利用磁饱和电抗器的非线性磁化原理提高稳定性；2、在负载回路中串联大电阻(相对于负载电阻)；3、通过负反馈网络实现电流自动稳定。在这几种方案中，第一种方案受器件本身的影响较大，对稳定度的提高有限；第二种方案由于在负载回路中串联了大电阻，可有效地减小负载电阻的变化对输出电流的影响，但由于负载回路大电阻的存在，使得输出电流很小，一般只能在毫安级，而且大部分功率都降在了大电阻上，也使得效率极低；第三种方案由于负反馈网络本身具有的自动调整功能，可以使输出电流自动稳定，而不受负载变化的影响，因此是目前提高电流稳定度的最有效的方法，但目前已公开的技术中，一般都是采取单一的线性反馈网络，这种方案存在的最大缺点是，一旦反馈网络出现故障，系统将处于开环工作状态，输出电流将急剧增大，很容易损坏负载和电路本身，另一个缺点是使用场合受到限制，只能应用在负载对电流是线性响应的场合，在某些特定场合下，如负载对电流的响应存在延迟或超前的情况，这种基于单一线性反馈网络的恒流源将失去自动稳定的能力。另外目前常见的恒流源装置都是台式仪器，体积大，笨重，不易于系统集成。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺点，提供一种基于双反馈PID控制的便携式高稳定度双向恒流源模块。

本发明的具体的技术方案是：

一种便携式双向恒流源模块，结构有电流设置电路1、输出控制电路5、末级输出电路6和第一反馈电路7；其特征在于，结构还有减法器电路2、PID电 路3、限流设置电路4、第二反馈电路8、显示驱动电路9和前面板10；电流设置电路1的输出端和第二反馈电路8的输出端分别与减法器电路2的两个输入端相连，减法器电路2的输出端接PID电路3的输入端，PID电路3的输出端接限流设置电路4的输入端，限流设置电路4的第一个输出端接输出控制电路5的控制输入端，第一反馈电路7的输出端接输出控制电路5的反馈输入端，输出控制电路5的输出端接末级输出电路6的输入端，末级输出电路6的取样电阻输出端同时接第一反馈电路7的输入端和第二反馈电路8的输入端，限流设置电路4的第二个输出端、第三个输出端和第一反馈电路7的输出端分别与显示驱动电路9的三个输入端相连；

所述的前面板10的结构包括：9针D形接口101、上限调节102、下限调节103和输出调节104；所述的9针D形接口101的1脚、5脚接地，6脚接电源VCC，2脚接电源VEE，7脚和3脚分别接末级输出电路6的端口CURRENT+和端口CURRENT-，8脚、4脚、9脚分别接显示驱动电路9的端口CURRENT_DIS、端口LIMIT_L_DIS、和端口LIMIT_H_DIS；所述的上限调节102和下限调节103分别是限流设置电路4中的电位器W2和电位器W3的调节螺丝；输出调节104是电流设置电路1中的电位器W1的调节螺丝；

所述的电流设置电路1的结构为：电阻R1的一端接电源VCC，另一端接稳压二极管D1的阴极和电位器W1的一端，稳压二极管D1的阳极接地，电阻R2的一端接电源VEE，另一端接稳压二极管D2的阳极和电位器W1的另一端，稳压二极管D2的阴极接地，电位器W1的滑线端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接运放U1A的同相输入端，运放U1A的反相输入端接电阻R4的一端和电阻R5的一端，电阻R4的另一端接地，电阻R5的另一端接运放U1A的输出端，运放U1A的正电源端接电源VCC，负电源端接电源VEE，运放U1A的输出端作为电流设置电路1的输出端，记为端口M1_OUT，接减法器电路2的端口M2_IN1，所述的电位器W1是3296封装的电位器，其调节螺丝位于前面板10上，是输出调节104；

所述的减法器电路2的结构为：电阻R6的一端作为减法器电路2的一个输入端，记为端口M2_IN2，运放U1B的反相输入端接电阻R6的另一端和电阻R9的一端，电阻R9的另一端接运放U1B的输出端，电阻R7的一端作为减法 器电路2的另一个输入端，记为端口M2_IN1，运放U1B的同相输入端接电阻R7的另一端和电阻R8的一端，电阻R8的另一端接地，运放U1B的输出端作为减法器电路2的输出端，记为端口M2_OUT，接PID电路3的端口M3_IN；