CN209911859U - 程控电压/电流输出切换电路及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种程控电压/电流输出切换电路及系统，所述程控电压/电流输出切换电路包括放大电路模块和继电器模块，该继电器模块与放大电路模块连接，继电器模块接收电压/电流切换信号并将该信号传递给放大电路模块，放大电路模块接收模拟信号和继电器模块传来的电压/电流切换信号后进行同相放大稳压输出电路和Howland恒流输出电路之间的切换。本实用新型使用一个放大器和若干电阻即可实现电压和电流的切换输出，使用的器件更少，占用的空间也更小，可用于EP‑H8301。
Description
技术领域
本实用新型涉及程控电源，特别涉及一种程控电压/电流输出切换电路及系统。
背景技术
程控电源被大量用在各种电子产品的测试测量领域，而且也更多地在向其它行业拓展，采用微机控制，技术先进，全程控、全按键操作，体积小、重量轻、携带方便，既可用于实验室，也可以现场使用。
但是，现有的程控电源一方面不能实现电压和电流切换输出，另一方面占用空间大。
实用新型内容
本实用新型的目的之一在于提供一种程控电压/电流输出切换电路，该程控电压/电流输出切换电路使用一个放大器和若干电阻即可实现电压和电流的切换输出，使用的器件更少，占用的空间也更小。
技术方案是：一种程控电压/电流输出切换电路，所述程控电压/电流输出切换电路包括放大器模块和继电器模块，该继电器模块与放大器模块连接，继电器模块接收电压/电流切换信号并将该信号传递给放大器模块，放大器模块接收模拟信号和继电器模块传来的电压/电流切换信号后进行同相放大稳压输出电路和Howland恒流输出电路之间的切换。
作为优选，所述放大器设置有放大器第一引脚、放大器第二引脚、放大器第三引脚、放大器第四引脚、放大器第五引脚、放大器第六引脚、放大器第七引脚和放大器第八引脚。
作为优选，所述继电器设置有继电器第一连接端、继电器第二连接端、继电器第三连接端、继电器第四连接端、继电器第五连接端、继电器第六连接端、继电器第七连接端和继电器第八连接端。
作为优选，所述程控电压/电流输出切换电路还包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、第一接地源、第二接地源和第一电源；电阻R1一端与第一接地源连接，另一端与放大器第二引脚等电势，另一端与放大器第三引脚等电势，电阻R2一端与电阻R5连接，另一端与放大器第二引脚等电势，电阻R5另一端与放大器第六引脚等电势，放大器第七引脚连接第一电源正极，放大器第四引脚连接第一电源负极，电阻R6一端与放大器第六引脚等电势，另一端与继电器第三连接端连接，电阻R4一端与放大器第三引脚等电势，另一端与继电器第四连接端等电势，继电器第八连接端接收控制信号。
作为优选，所述放大器模块为放大器OPA454。
作为优选，所述继电器模块为继电器AGN2004H。
本实用新型的本实用新型的目的之二在于提供一种程控电压/电流输出切换系统。
技术方案是：一种程控电压/电流输出切换系统，包括控制器模块，所述程控电压/电流输出切换系统还包括DAC模块和电压/电流切换电路模块，控制器模块分别与DAC模块和电压/电流切换电路模块连接，电压/电流切换电路模块还与DAC模块连接；控制器模块分别将输出信号的参数传递给DAC模块和将控制电压/电流切换的信号传递给电压/电流切换电路模块，DAC模块接收输出信号的参数后转换为模拟信号输入电压/电流切换电路模块，电压/电流切换电路模块接收从DAC模块来的模拟信号和控制器模块传来的切换信号后进行同相放大稳压输出电路和Howland恒流输出电路之间的切换。
作为优选，所述电压/电流切换电路模块为上述的电压/电流切换电路。
作为优选，所述控制器模块为FPGA。
作为优选，所述DAC模块为DAC8831。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型采用在DA输出后级增加一级放大电路，通过继电器改变放大电路的电路结构，进行电压输出电路和恒流源电路的切换，实现电压和电流切换输出。
本实用新型使用一个放大器和若干电阻即可实现电压和电流的切换输出，使用的器件更少，占用的空间也更小。
本实用新型可用于EP-H8301。
术语说明
DAC-DAC即Digital-to-Analog Converter，指数模转换器。
附图说明
图1是本实用新型程控电压/电流输出切换电路原理图；
图2是本实用新型电压输出等效原理图；
图3是本实用新型电流输出等效原理图；
图4是本实用新型程控电压/电流输出切换电路图；
图5是本实用新型系统电路原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1
如图1-5，一种程控电压/电流输出切换电路，包括放大器模块和继电器模块，该继电器模块与放大器模块连接，继电器模块接收电压/电流切换信号并将该信号传递给放大器模块，放大器模块接收模拟信号和继电器模块传来的电压/电流切换信号后进行同相放大稳压输出电路和Howland恒流输出电路之间的切换。
进一步需要说明的是，本实用新型中，程控电压/电流输出切换电路还包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、第一接地源、第二接地源和第一电源。
放大器设置有放大器第一引脚、放大器第二引脚、放大器第三引脚、放大器第四引脚、放大器第五引脚、放大器第六引脚、放大器第七引脚和放大器第八引脚。
继电器设置有继电器第一连接端、继电器第二连接端、继电器第三连接端、继电器第四连接端、继电器第五连接端、继电器第六连接端、继电器第七连接端和继电器第八连接端。
电阻R1一端与第一接地源连接，另一端与放大器第二引脚等电势，电阻R3一端与DAC模块的输出端连接，另一端与放大器第三引脚等电势，电阻R2一端与电阻R5连接，另一端与放大器第二引脚等电势，电阻R5另一端与放大器第六引脚等电势，放大器第七引脚连接第一电源正极，放大器第四引脚连接第一电源负极，电阻R6一端与放大器第六引脚等电势，另一端与继电器第三连接端连接，电阻R4一端与放大器第三引脚等电势，另一端与继电器第四连接端等电势，继电器第八连接端与控制器模块连接，接收从控制器模块而来的控制信号。
进一步需要说明的是，本实用新型中，放大器模块为放大器，放大器优选 OPA454。
进一步需要说明的是，本实用新型中，继电器模块继电器，继电器优选 AGN2004H。
本实用新型中，通过在R4后端增加一个开关，选择正端反馈电路是否接入电路，实现对电压/电流输出的切换。
本实用新型中，电压输出电路原理：输出电压时，开关S断开，电路等效为同相放大电路，增益为1+(R2+R5)/R1倍，此时R5阻值较低可以忽略，即 Vout＝2Vin，电路表现为稳压输出。
本实用新型中，电流输出电路原理：输出电流时，开关S闭合，电路等效于HowLand恒流源输出电路。放大器视为理想放大器，根据“虚短”、“虚断”理论，取(R4+R6)/R3＝(R2+R5)/R1，则Iout＝-Vin/R1。电路工作时，通过将输出电压反馈到输入端比较，实时跟踪由于负载阻抗变化带来的电压变化，保持输出电流的恒定，电路表现为恒流输出。
实施例2
如图5，一种程控电压/电流输出切换系统，包括控制器模块、DAC模块和电压/电流切换电路模块，控制器模块分别与DAC模块和电压/电流切换电路模块连接，电压/电流切换电路模块还与DAC模块连接，电压/电流切换电路模块包括放大器模块和继电器模块，控制器模块和继电器模块连接，DAC模块与放大器模块连接。
控制器模块分别将输出信号的参数传递给DAC模块和将控制电压/电流切换的信号传递给继电器模块，DAC模块接收输出信号的参数后转换为模拟信号输入放大器模块，放大器模块接收从DAC模块来的模拟信号及继电器模块传递的信号后实现同相放大稳压输出电路和Howland恒流输出电路之间的切换。
进一步需要说明的是，本实用新型中，电压/电流切换电路模块为实施例1 的电压/电流切换电路模块。
进一步需要说明的是，本实用新型中，控制器模块为FPGA。
进一步需要说明的是，本实用新型中，DAC模块为DAC8831。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种程控电压/电流输出切换电路，其特征在于：所述程控电压/电流输出切换电路包括放大器模块和继电器模块，该继电器模块与放大器模块连接，继电器模块接收电压/电流切换信号并将该信号传递给放大器模块，放大器模块接收模拟信号和继电器模块传来的电压/电流切换信号后进行同相放大稳压输出电路和Howland恒流输出电路之间的切换。
2.根据权利要求1所述的程控电压/电流输出切换电路，其特征在于：所述放大器设置有放大器第一引脚、放大器第二引脚、放大器第三引脚、放大器第四引脚、放大器第五引脚、放大器第六引脚、放大器第七引脚和放大器第八引脚。
3.根据权利要求2所述的程控电压/电流输出切换电路，其特征在于：所述继电器设置有继电器第一连接端、继电器第二连接端、继电器第三连接端、继电器第四连接端、继电器第五连接端、继电器第六连接端、继电器第七连接端和继电器第八连接端。
4.根据权利要求3所述的程控电压/电流输出切换电路，其特征在于：所述程控电压/电流输出切换电路还包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、第一接地源、第二接地源和第一电源；电阻R1一端与第一接地源连接，另一端与放大器第二引脚等电势，另一端与放大器第三引脚等电势，电阻R2一端与电阻R5连接，另一端与放大器第二引脚等电势，电阻R5另一端与放大器第六引脚等电势，放大器第七引脚连接第一电源正极，放大器第四引脚连接第一电源负极，电阻R6一端与放大器第六引脚等电势，另一端与继电器第三连接端连接，电阻R4一端与放大器第三引脚等电势，另一端与继电器第四连接端等电势，继电器第八连接端接收控制信号。
5.根据权利要求1所述的程控电压/电流输出切换电路，其特征在于：所述放大器模块为放大器OPA454。
6.根据权利要求1所述的程控电压/电流输出切换电路，其特征在于：所述继电器模块为继电器AGN2004H。
7.一种程控电压/电流输出切换系统，包括控制器模块，其特征在于：所述程控电压/电流输出切换系统还包括DAC模块和电压/电流切换电路模块，控制器模块分别与DAC模块和电压/电流切换电路模块连接，电压/电流切换电路模块还与DAC模块连接；控制器模块分别将输出信号的参数传递给DAC模块和将控制电压/电流切换的信号传递给电压/电流切换电路模块，DAC模块接收输出信号的参数后转换为模拟信号输入电压/电流切换电路模块，电压/电流切换电路模块接收从DAC模块来的模拟信号和控制器模块传来的切换信号后进行同相放大稳压输出电路和Howland恒流输出电路之间的切换。
8.根据权利要求7所述的程控电压/电流输出切换系统，其特征在于：所述电压/电流切换电路模块为权利要求1-6任一所述的电压/电流切换电路。
9.根据权利要求7所述的程控电压/电流输出切换系统，其特征在于：所述控制器模块为FPGA。
10.根据权利要求7所述的程控电压/电流输出切换系统，其特征在于：所述DAC模块为DAC8831。
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| CN201921086654.5U CN209911859U (zh) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | 程控电压/电流输出切换电路及系统 |
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| CN116388763A (zh) * | 2023-04-10 | 2023-07-04 | 苏州领慧立芯科技有限公司 | 一种兼容电压/电流输出的dac |
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| CN116388763B (zh) * | 2023-04-10 | 2023-12-22 | 苏州领慧立芯科技有限公司 | 一种兼容电压/电流输出的dac |
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