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润生介绍复合型精密恒流源的基本结构与恒压设计

发布者:邢台油浸式变压器厂    发布时间:2019-01-14
润生介绍复合型精密恒流源的基本结构与恒压设计

所谓恒流源,即对应于一定的电压变化所产生的电流变化趋于零,电流是一个恒定值,具有很高的动态输出电阻。

目前广泛采用的恒流源有两种形式:一种是型恒流源、一种是线性恒流源。但满足高精度的要求只有线性恒流源。线性恒流源虽然邢台油浸式变压器效率低,但纹波系数小、稳定性好、精密度高:型恒流源虽然效率高,但纹波系数较大,不适合用于精密测量。而复合型精密恒流源是一种由前级为精密电压源电路,后级由集成线性器构成恒流源电路而构成的恒流源系统。

复合型精密恒流源因其电路简单、体积小、性能好,在精密测量和电学计量(如计量、半导体性能测试、传感器应用、现代大型仪器中稳定磁场的产生等)等方面具有广泛的应用前景。

例:设计的复合型精密恒流源,额定交流输入电压为160~250V,频率50Hz,经恒压源、恒流源后输出0~1A稳定的电流。以下是复合型精密恒流源的基本结构与恒压设计:

复合型精密恒流源主要由交流输入电路、整流滤波电路、恒压源和线性恒流源组成。其中恒压源和线性恒流源是实现恒流控制的核心。

TOP224的工作原理:

TOP224Y是主电路的核心控制器件,主要包括以下几个部分:

(1)控制电压源。由控制电压Uc向并联调整器和门极驱动提供偏压,而控制端电流TC则能调节占空比;

(2)带隙基准电压源。可以提供各种基准电压;

(3)振荡器。产生锯齿波SAW、******占空比信号和时钟信号;

(4)并联调整器/误差放大器;

(5)脉宽调制器。通过改变控制端电流IC的大小,连续调节脉冲占空比,实现脉宽调制并能滤掉噪声电压;

(6)门驱动级和输出级。内含耐压为700V的功率管MOSFET;

(7)过流保护电路。利用MOSFET的漏源通态电阻来检测过电流,当漏极电流过大时MOSFET关断,起到过流保护作用;

(8)过热保护及上电复位电路。当芯片结温t>135℃时关断输出级;

(9)关断/自动重启动电路。当调节失控时,立即使芯片在低占空比下工作。当故障已排除,就自动重新启动邢台油浸式变压器恢复工作;

(10)电流源。提供偏流用。

恒压源的工作原理

恒压源电路主要由TOP224Y器件及其外围器件、隔离邢台油浸式变压器和整流滤波电路、输出电压检测电路组成。由于TOP224Y器件集成了通态可控栅极驱动电路的N沟道功率MOSFET管、电压型PWM控制器、100kHz振荡器、启动偏置电路、带隙基准、用于环路补偿的并联偏置调整器以及误差放大器和故障保护的全部功能,因而采用后可使电路更为简洁,设计更为方便,性能更强。

恒压源原理如下:输出经过TL431反馈并将误差放大,TL431的恒流端驱动光电耦合器U的发光部分,而处在邢台油浸式变压器这边的变压器厂家光耦感光部分得到的反馈电流,用来调整TOP224Y器件的时间,从而得到一个稳定的电压输出。TOP224Y与隔离邢台油浸式变压器、外部误差放大器都是恒压源的重要组成部分。

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