CN106340921B - 一种能提供高频交流电的电流源电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种能提供高频交流电的电流源电路，包括一电流源主体电路和一充放电电路，所述充放电电路连接于所述电流源主体电路，所述电流源主体电路用于给所述充放电电路进行充电，所述充放电电路用于给负载电路提供高频电流并对自身进行充电，所述充放电电路包括一充电模块、一放电模块和一齐纳晶体管，所述齐纳晶体管和所述放电模块串联，两者一起与所述充电模块并联。本发明中的电流源实现电路，能明显的提高电流源输出电流的频率，减少对所述锂电池组的电能消耗，延长了电流源的工作时间。
Description
技术领域
本发明涉及电流源电路，尤其是涉及一种能提供高频交流电的电流源电路。
背景技术
电流源电路是构成模拟电路的基本组成部分，它给电路其它模块提供偏置电流，所以我们希望电流源电路产生的源电流不随电源电压而变化。现有的电流源电路提供的电流频率往往较低，一般不超过5HZ，对于一些对电流频率要求较高的负载电路，则现有的电流源电路则满足不了要求；同时，现有的电流源由于电池容量的限制，一般工作时间不会太长，这就很大程度上限制了电流源的使用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种能够提供高频交流电的电流源电路。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种能提供高频交流电的电流源电路，包括一电流源主体电路和一充放电电路，所述充放电电路连接于所述电流源主体电路，所述电流源主体电路用于给所述充放电电路进行充电，所述充放电电路用于给负载电路提供高频电流并对自身进行充电，所述充放电电路包括一充电模块、一放电模块和一齐纳晶体管，所述齐纳晶体管和所述放电模块串联，两者一起与所述充电模块并联。
采用本发明的技术方案，能明显的提高电流源输出电流的频率，高达500HZ,同时利用所述第一电感的储能功能，在所述第三电容放电结束后，对所述第三电容和第二电容同时进行充电，从而减少了对所述锂电池组的电能消耗，延长了电流源的工作时间。
附图说明
图1是本发明的能提供高频交流电的电流源电路图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明的实施例提供了一种能提供高频交流电的电流源电路，包括一电流源主体电路和一充放电电路，所述充放电电路连接于所述电流源主体电路，所述电流源主体电路用于给所述充放电电路进行充电，所述充放电电路用于给负载电路提供高频电流并对自身进行充电，所述充放电电路包括一充电模块、一放电模块和一齐纳晶体管ZD，所述齐纳晶体管ZD和所述放电模块串联，两者一起与所述充电模块并联。
所述电流源主体电路包括一锂电池组LC、一与锂电池组LC并联的第一电容C1和一功率场效应晶体管K1，所述功率场效应晶体管K1的漏极D分别与所述锂电池组LC和所述第一电容C1的正极相连，所述功率场效应晶体管K1的源极S连接所述充放电电路，所述功率场效应晶体管K1的栅极G接入端串联有一第一电阻R1和一第二电阻R2,起到限流和放电的作用。在所述锂电池组LC上并联所述第一电容C1的目的是为了减少充电时对所述锂电池组LC的压力，使得所述锂电池组LC间接给电容充电。所述功率场效应晶体管K1的栅极G接入具有一定周期的方波信号，来周期控制所述功率场效应晶体管K1的关断。
所述充放电电路包括一充电模块、一放电模块和一齐纳晶体管ZD，所述齐纳晶体管ZD和所述放电模块串联，两者一起与所述充电模块并联。所述充电模块包括一串联于所述第三电阻R3之后的第一晶体管D1；一与所述第一晶体管D1并联的第二电容器C2，且所述第二电容器C2的正极连接所述第一晶体管D1的负极；串联于所述第一晶体管D1和所述第二电容器C2之后并相互并联的一第二晶体管D2和一第三电容器C3，所述第三电容器C3的正极连接所述第二晶体管D2的负极并连接所述第一晶体管D1的负极。所述放电模块包括一第三晶体管D3，所述第三晶体管D3的负极与所述齐纳晶体管ZD的负极相连；一串联于所述第三晶体管D3之后的第一电感L1，所述第一电感L1与所述第三晶体管D3的正极相连；一可关断晶闸管K2，所述可关断晶闸管K2的正极与所述齐纳晶体管ZD的负极相连，所述可关断晶闸管K2正极连接有一阳极K接入端，负极连接有一控制极G1接入端，所述控制极G1接入端上还串接有一第四电阻R4；一串联于所述可关断晶闸管K2负极之后的第二电感L2；一串联于所述第二电感L2之后的第五电阻R5，所述第五电阻R5另一端连接第一电感L1的另一端，所述第二电感L2和所述第五电阻R5之间接负载电路。所述可关断晶闸管K2的阳极K接入端和控制极G1接入端接入具有一定周期的方波信号。
本电流源电路的实现原理：开始阶段，所述锂电池组LC首先对所述第一电容C1进行充电直至充满，然后在所述场效应晶体管的栅极G输入一定周期的方波信号，在方波信号达到峰值时，所述场效应晶体管的漏极D和源极S导通，所述第一电容C1开始给所述第三电容C3充电，当所述方波信号的峰值结束时，所述第一电容C1停止给所述第三电容C3充电，此时，所述第三电容C3充电完成，并开始经由所述放电电路进行放电，由于所述第三电容C3电压较高，所述齐纳晶体管ZD被正向导通，在所述场效应晶体管的栅极G输入一定周期的方波信号F1的同时，在所述可关断晶闸管K2阳极K接入端输入另一方波型号F2，所述方波信号F1和所述方波信号F2到达峰值的时间相差半个周期，即在所述第三电容C3开始放电的同时，所述可关断晶闸管K2也导通，所述放电电路开始对负载电路进行放电，在所述第三电容C3放电的同时，所述第一电感L1会进行储能，在所述第三电容C3放电结束后，由于所述可关断晶闸管K2承受反向电压而关断，所述第一电感L1上的储能会使得所述齐纳晶体管ZD方向导通，并开始对所述第二电容C2和所述第三电容C3进行反向充电，但由于能量损耗，所述第二电容C2和所述第三电容C3经由所述第一电感L1所充的电能只有原来所述锂电池组LC对所述第三电容C3所充电能的70％左右，在所述第一电感L1对所述第二电容C2和所述第三电容C3进行充电的同时，所述锂电池组LC也会对所述第三电容C3进行充电，主要是补充回路中损耗的能量，但相比于完全由所述锂电池组LC再次充电来说节省了70％左右的能量。通过设置方波信号的周期大小,即能保证给负载回路提供频率高达500HZ的高频交流电。
采用本发明的技术方案，能明显的提高电流源输出电流的频率，高达500HZ,同时利用所述第一电感L1的储能功能，在所述第三电容C3放电结束后，对所述第三电容C3和第二电容C2同时进行充电，从而减少了对所述锂电池组LC的电能消耗，延长了电流源的工作时间。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (2)
1.一种能提供高频交流电的电流源电路，其特征在于，包括一电流源主体电路和一充放电电路，所述充放电电路连接于所述电流源主体电路，所述电流源主体电路用于给所述充放电电路进行充电，所述充放电电路用于给负载电路提供高频电流并对自身进行充电，所述充放电电路包括一充电模块、一放电模块和一齐纳晶体管，所述齐纳晶体管和所述放电模块串联，两者一起与所述充电模块并联；
所述电流源主体电路包括一锂电池组、一与锂电池组并联的第一电容和一功率场效应晶体管，所述功率场效应晶体管的漏极分别与所述锂电池组和所述第一电容的正极相连，所述功率场效应晶体管的源极连接所述充放电电路，所述功率场效应晶体管的栅极接入端串联有一第一电阻和一第二电阻,起到限流和放电的作用；所述功率场效应晶体管的源极和所述充放电电路之间还串联有一第三电阻；
所述充电模块包括一串联于所述第三电阻之后的第一晶体管；一与所述第一晶体管并联的第二电容器，且所述第二电容器的正极连接所述第一晶体管的负极；串联于所述第一晶体管和所述第二电容器之后并相互并联的一第二晶体管和一第三电容器，所述第三电容器的正极连接所述第二晶体管的负极并连接所述第一晶体管的负极；
所述放电模块包括一第三晶体管，所述第三晶体管的负极与所述齐纳晶体管的负极相连；一串联于所述第三晶体管之后的第一电感，所述第一电感与所述第三晶体管的正极相连；一可关断晶闸管，所述可关断晶闸管的正极与所述齐纳晶体管的负极相连，所述可关断晶闸管正极连接有一阳极接入端，负极连接有一控制极接入端，所述控制极接入端上还串接有一第四电阻；一串联于所述可关断晶闸管负极之后的第二电感；一串联于所述第二电感之后的第五电阻，所述第五电阻另一端连接第一电感的另一端，所述第二电感和所述第五电阻之间接负载电路。
2.根据权利要求1所述的能提供高频交流电的电流源电路，其特征在于，所述可关断晶闸管的阳极接入端和控制极接入端接入具有一定周期的方波信号。
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