[发明专利]一种多路精密恒流源

说明书

技术领域

本发明属于恒流源设计技术领域，具体涉及一种多路精密恒流源。

背景技术

对于小信号高精度电源，在长距离传输时，容易受到周围环境和地面环境的干扰和影响，即使采用屏蔽、低分布电感电容、双绞线信号线传输也会在负载上产生一定噪声，给测量带来一定麻烦和干扰，恒流源设备在变送器和传感器电路中应用较为广泛，恒流源要求输出电流保持恒定，而现有的恒流源设计多存在以下几个干扰：第一，环境温度不断变换影响恒流源内阻变化；第二，负载变化影响输出电压变化；第三，设备输出电流精度难以控制；另外，多路精密恒流源设备即使设备内部达到相对稳定的环境，设备内的多个通道之间肯定也会存在一定差异，同一个通道每次电流输出也会存在少许误差，给恒流源的设计带来一定的困难，因此，现如今缺少一种结构简单、体积小、成本低、设计合理、精度高的多路精密恒流源。

发明内容

为减小温度变化及负载变化对恒流源的影响，本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多路精密恒流源。

本发明的技术解决方案如下：

本发明的多路精密恒流源，包括电源模块、FPGA及于FPGA连接的输入部件，其特征在于：所述多路精密恒流源还包括和与FPGA连接的多个用于为负载5提供恒流的恒流源调理单元，每个所述恒流源调理单元包括恒流源电路、数模转换电路、电流采样电路、模数转换电路及与所述FPGA1输出端相接的隔离电路2，

所述数模转换电路3和恒流源电路4依次连接在隔离电路2的输出端与所述负载5的输入端之间，所述电流采样电路6和模数转换电路7依次连接在负载5的输出端与所述隔离电路2的输入端之间；

所述电源模块包括与所述FPGA1输出端相接且为每个所述恒流源电路4和每个所述负载5均供电的DC/DC转换电路10、以及与所述DC/DC转换电路10输出端相接且为所述FPGA1供电的电平转换电路9；

所述多路精密恒流源还包括温度采样调整单元，所述温度采样调整单元包括加热模块、散热模块及与所述FPGA1输入端相接的温度采样电路8，

所述加热模块包括与所述FPGA1输出端相接的继电器开关14和所述继电器开关14输出端相接用于增加环境温度的电热丝15；所述散热模块包括与所述FPGA1输出端相接的直流电机模块16和安装在所述直流电机模块16转轴上用于降低环境温度的风扇17。

上述恒流源调理单元的数目与多路精密恒流源的通道数相等。

上述DC/DC转换电路10包括电源、场效应晶体管Q3、场效应晶体管Q4带有中心抽头的变压器T1、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电阻R11、电阻R12、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电感L1及电感L2，

所述变压器T1的初级的一端经电容C13与场效应晶体管Q3的源极和场效应晶体管Q4的漏极的连接端相接，场效应晶体管Q3的漏极分两路，一路与电源输出端相接，另一路与并联的电阻R11和电容C11的一端相接；场效应晶体管Q4的源极分两路，一路与并联的电阻R12和电容C17的一端相接，另一路接地；并联的电阻R11和电容C11的另一端与并联的电阻R12和电容C17的另一端相接，且并联的电阻R11和电容C11的另一端与并联的电阻R12和电容C17的另一端的连接端与变压器T1的初级的另一端相接，场效应晶体管Q3的栅极和场效应晶体管Q4的栅极均与所述FPGA1相接，变压器T1的次级的一端经二极管D2、电感L1和电感L2与电容C16的一端相接，电感L2和电容C16的一端的连接端为5V电源输出端，电容C16的另一端分两路，一路与变压器T1的次级的中心抽头相接，另一路接地；变压器T1的次级的另一端经二极管D3和电感L1的连极端相接。

上述电流采样电路(6)包括精密电阻R4、电阻R5、电容C9、电阻R8及电容C10，

所述精密电阻R4的一端经电阻R5和电容C9接地，精密电阻R4的另一端经电阻R8和电容C10接地，电阻R5和电容C9的连接端为电流采样电路(6)的第一信号输出端D0，电阻R8和电容C10的连接端为电流采样电路(6)的第二信号输出端D1。

上述恒流源电路(4)包括型号为OP07的运放U1、型号为OP07的运放U2、电阻R1、三极管Q1、三极管Q2、电阻RL及电阻R2，