一种脉宽调制电流终端电路板制造技术

本实用新型专利技术旨在提供一种通讯稳定、具有双通道的脉宽调制电流终端电路板。本实用新型专利技术包括数模转换器，所述数模转换器上设置有VOUTA端口和VOUTB端口，所述VOUTA端口和所述VOUTB端口均电连接有U803运算放大器，所述U803运算放大器的输入端电连接有U804仪表放大器，所述U803运算放大器电连接有U801脉宽调制器，所述U801脉宽调制器电连接有U802驱动器，所述U802驱动器的OUT_P端口、所述U804仪表放大器的OUT_N端口、外部电感以及外部负载连接形成闭合回路，所述脉宽调制电流终端电路板与外部电源连接且与外部控制板通讯连接。本实用新型专利技术应用于电路板的技术领域。用于电路板的技术领域。用于电路板的技术领域。

A pulse width modulation current terminal circuit board

【技术实现步骤摘要】
一种脉宽调制电流终端电路板


[0001]本技术应用于电路板的
,特别涉及一种脉宽调制电流终端电路板。

技术介绍

[0002]热流测量仪器主要利用热流的基本原理，用于测量物体的热学参数热阻、热阻抗、热损、热系数、接触热阻等等，热流测量需要两个恒定的温度加载在被测物体的两端，就像电路中因电荷移动形成的电流一样，在被测物中冷端和热端形成的温差，会在物体内产生热流。为了达到精准的测量目的，物体两端的温度需保持稳定和精准，目前穿戴式移动终端具有很多测温功能，尤其是同时具备包括周边外部环境温度测量和人体内部自身温度测量两个监测功能的存在。这两种不同的温度，也就是在同一模块穿戴电子设备中的测量会同时存在，穿戴终端产品要分别精准的测量出两个温度，这就要求内部两个热传感器相互之间不会受到热导影响，即人体穿戴时候的体温不会传导影响到环境温度传感器，相对环境温度也不会影响到人体温度传感器；因热流串扰的因素，目前国内穿戴设备测量温度同时又测量环境的产品不多见，国际领先品牌的穿戴电子终端产品、智能手环等设备，新增了人体与环境温度同时监测的健康管理功能，然而这类智能穿戴设备的热流高精测量目前还没有在市面上出现，目前市场上的驱动器，较多的是利用可控硅调压的方法进行控温，这种方法只能满足调压的要求，却无法进行稳压，并且驱动电路要求工作在控温的闭环回路中，因此容易受到外部电网等干扰因素的波动，从而影响到控温的平坦度和温度的收敛。其中，PWM电流终端电路是热流测量仪器的重要组成部分，而现有的脉宽调制电流终端电路板大多工作不稳定，在多通道的同步使用中，需结合MCU来采集PWM信号源，因此有必要提供一种通讯稳定、具有双通道的脉宽调制电流终端电路板。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种通讯稳定、具有双通道的脉宽调制电流终端电路板。
[0004]本技术所采用的技术方案是：本技术包括数模转换器，所述数模转换器上设置有VOUTA端口和VOUTB端口，所述VOUTA端口和所述VOUTB端口均电连接有U803运算放大器，所述U803运算放大器的输入端电连接有U804仪表放大器，所述U803运算放大器电连接有U801脉宽调制器，所述U801脉宽调制器电连接有U802驱动器，所述U802驱动器的OUT_P端口、所述U804仪表放大器的OUT_N端口、外部电感以及外部负载连接形成闭合回路，所述脉宽调制电流终端电路板与外部电源连接且与外部控制板通讯连接。
[0005]由上述方案可见，PWM调制电流终端包括电源保护电路、压控脉宽调制电路、MOSFET驱动电路、PI调整环节电路、电流驱动、电流取样电路、数模转换电路；电源保护电路包括所述电源保护模块，压控脉宽调制电路包括所述U801脉宽调制器，MOSFET驱动电路包括所述U802驱动器，PI调整环节电路包括所述U803运算放大器，电流取样电路包括所述U804仪表放大器，数模转换电路包括所述数模转换器，所述数模转换器上设置有VOUTA端口
和VOUTB端口，双通道ADCVOUTA、VOUTB正好可以分别设定每个通道的PWM控制电平，PWM调制电流终端需要控制PWM驱动的恒定电流，所述U804仪表放大器包括LCR低通滤波器L801、第一电容C813、第二电容C814以及R818，所述U804仪表放大器用于10倍取样电流的放大，所述U803运算放大器包括U803_A和U803_B，所述U803运算放大器放大后的电流取样信号送入所述U803运算放大器，所述数模转换器设置的电流经U803_B输出进行积分比较后，U803_A输出的电平就是控制目标电流，即设定的驱动电流所需要的PWM占空比控制电压。控制所述U801脉宽调制器的MOD脚电平，就会输出占空比不同的PWM，负载不变，占空比相对变化，就会改变负载的电流。当设定好电流时，负载只会流过设置好的电流，恒流是通过PI的闭环调节，使得流过负载的电流不会变化，信号通讯较为稳定。
[0006]所述脉宽调制电流终端电路板输出信号类型为PWM，即脉宽调制信号，输入电压范围为+24
±
20%，电流控制精度为100mA~1000mA，输出电流范围为0~1A，电流回读精度为0.25% +0.015%，分辨率小于2mA，工作频率为30KHz，最大频率误差小于1.7%，PWM占空比误差小于 3.7%，控制方式为压控，电流设置精度可达
±
0.1%，最大输出功率为＜28W。
[0007]一个优选方案是，所述脉宽调制电流终端电路板还包括电源保护模块，所述电源保护模块包括N型场效应管、浪涌电流控制器、第一电阻R601、第二电阻R603、第三电阻R608、第四电阻R614、第五电阻R607以及第六电阻R613，所述第一电阻R601和所述第二电阻R603并联且与所述N型场效应管的输入端口连接，所述浪涌电流控制器的UVLO端口连接有所述第三电阻R608与所述第四电阻R614的节点，所述浪涌电流控制器的OVLO端口连接有所述第五电阻R607和所述第六电阻R613的节点。
[0008]由上述方案可见，所述电源保护模块主要起到保护负载驱动电路，防止因负载或是电源的热拔插引起的电流浪涌或反向电流造成的冲击损坏。所述N型场效应管具有功率限制功能的正高电压热插拔、所述浪涌电流控制器以及外围阻容器件构成过流保护、过压保护、欠压保护电路、熔断保护、功率保护。电流取样由所述第一电阻R601和所述第二电阻R603分流获得，所述浪涌电流控制器的UVLO端口作为欠压保护的端口，欠压保护由所述第三电阻R608与所述第四电阻R614分压获得，所述浪涌电流控制器的OVLO端口 作为过压保护的端口，过压保护由所述第五电阻R607和所述第六电阻R613分压获得。所述电源保护模块还包括Q601 MOSFET，所述第一电阻R601、所述第二电阻R603、Q601 MOSFET以及受保护的负载电路串联，通过检测所述第一电阻R601和所述第二电阻R603的电压，当电流限制阈值达到55 mV。在限流条件下，通过控制Q601 MOSFET的栅极电压来限制MOSFET Q601中的电流。当限流电路是有效的，故障定时器启动，如果过流故障超时时间结束，负载电流低于阈值，则所述浪涌电流控制器恢复正常工作。
[0009]一个优选方案是，外部电源包括正压LDO电源和负压LDO电源，所述正压LDO电源包括第一线性稳压器，所述第一线性稳压器的输入端口依次电连接有第一RC退耦、共模电感L601以及外部输入电压，所述负压LDO电源包括第二线性稳压器，所述第二线性稳压器的输入端口依次电连接有第二RC退耦、电感L602以及外部输入电压。
[0010]由上述方案可见，所述第一线性稳压器和所述第二线性稳压器的输入范围分别为20V和
‑
20V，输出电流均为500mA，超低噪声为0.8
µ
VRMS ，超高电源电压抑制比 为PSRR 76dB at 1MHz。数字电路和运放电路的供电电压分别为正5V和正负12V，负本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉宽调制电流终端电路板，其特征在于：它包括数模转换器（1），所述数模转换器（1）上设置有VOUTA端口和VOUTB端口，所述VOUTA端口和所述VOUTB端口均电连接有U803运算放大器（2），所述U803运算放大器（2）的输入端电连接有U804仪表放大器（3），所述U803运算放大器（2）电连接有U801脉宽调制器（4），所述U801脉宽调制器（4）电连接有U802驱动器（5），所述U802驱动器（5）的OUT_P端口、所述U804仪表放大器（3）的OUT_N端口、外部电感（9）以及外部负载（10）连接形成闭合回路，所述脉宽调制电流终端电路板与外部电源（7）连接且与外部MCU控制板（8）通讯连接。2.根据权利要求1所述的一种脉宽调制电流终端电路板，其特征在于：所述脉宽调制电流终端电路板还包括电源保护模块（6），所述电源保护模块（6）包括N型场效应管、浪涌电流控制器、第一电阻R601、第二电阻R603、第三电阻R608、第四电阻R614、第五电阻R607以及第六电阻R613，所述第一电阻R601和所述第二电阻R603并联且与所述N型场效应管的输入端口连接，所述浪涌电流控制器的UVLO端口连接有所述第三电阻R608与所述第四电阻R614的节点，所述浪涌电流控制器的OVLO端口连接有所述第五电阻R607和所述第六电阻R613的节点。3.根据权利要求1所述的一种脉宽调制电流终端电路板，其特征在于：外部电源包括正压LD...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海来，梁国桐，彭明海，冯章法，张芯，
申请(专利权)人：珠海市运泰利自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：