一种恒压恒流源双极性输出的控制电路的制作方法

1.本发明涉及电池保护板测试技术领域，具体为一种恒压恒流源双极性输出的控制电路。


背景技术：

2.随着锂电池及磷酸铁锂电池的大量使用，考虑到设备安全，伴随其使用的保护板安全性能测试显得极为重要；安全性能测试中包含充电保护和放电保护测试，则涉及到恒压恒流源输出的电压电流方向对调使用。
3.目前针对此测试需求生产商传统的测试方法是使用两套恒压恒流源，一路用于充电保护测试，一路用于放电保护测试。
4.但是，传统的测试方法使用两套恒压恒流源，对充电保护和放电保护进行测试，其增加了设备的体积和测试接线的难度。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种恒压恒流源双极性输出的控制电路，可根据需求输出不同方向的恒压恒流源，从而实现满足保护充电保护和放电保护等测试需求，且模块集成度高，调试工艺简单、降低生产成本，可以解决现有技术中的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种恒压恒流源双极性输出的控制电路，包括开关电源模块、dcdc控制模块、恒压控制电路、电压电流采集电路、恒流控制电路、桥式输出控制模块、mcu控制电路和负载，所述开关电源模块的输出端分别连接dcdc控制模块与mcu控制电路的输入端，dcdc控制模块的输出端连接恒压控制电路的输入端，恒压控制电路的输出端连接桥式输出控制模块的输入端，桥式输出控制模块的输出端连接负载的输入端，负载的输出端连接电压电流采集电路的输入端，电压电流采集电路的输出端分别连接恒压控制电路、恒流控制电路与mcu控制电路的输入端，恒流控制电路的输出端连接桥式输出控制模块的输入端，mcu控制电路的输出端分别连接dcdc控制模块与桥式输出控制模块的输入端。
7.优选的，所述恒压控制电路由运算放大器u2和mos管q1组成，运算放大器u2的3脚连接电阻r11并接收vset信号，运算放大器u2的4脚连接电阻r12并接收vfb信号，运算放大器u2的1脚连接并联的电阻r3与二极管d1后，与mos管q1的栅极相连，mos管q1的源极连接电阻r1并接地。
8.优选的，所述电压电流采集电路由运算放大器u1a和运算放大器u1b组成，运算放大器u1a的1脚连接电阻r9并接收vfb信号，运算放大器u1a的2脚连接电阻r6并与电阻r1的电路接口相连，运算放大器u1b的7脚连接电阻r10并接收ifb信号，运算放大器u1b的5脚、6脚分别连接电阻r8、电阻r7并接地。
9.优选的，所述恒流控制电路由运算放大器u3和mos管q2组成，运算放大器u3的3脚连接电阻r13并接收iset信号，运算放大器u3的4脚连接电阻r14并接收ifb信号，运算放大
器u3的1脚连接并联的电阻r4与二极管d2后，与mos管q2的栅极相连，mos管q2的源极连接电阻r2并接地。
10.优选的，所述桥式输出控制模块由mos管q3、mos管q4、mos管q5和mos管q6组成，mos管q3、mos管q4、mos管q5与mos管q6的栅极分别连接com1信号、com3信号、com2信号与com4信号，mos管q3与mos管q4的漏极相连接，mos管q5与mos管q6的漏极相连接，mos管q3与mos管q5的源极连接电阻r5后，与运算放大器u1a的3脚相连，mos管q4与mos管q5的源极连接mos管q2的漏极。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本恒压恒流源双极性输出的控制电路，首先，前端电源采用开关电源模块与dcdc控制模块组合方式，因此可有效防止后级失控，避免输出电压突破到前端开关电压而损坏负载造成成本的增加。其次，将恒压控制电路与恒流控制电路分开控制，使整体调试不易震荡，具有调试工艺简单、节省生产成本的优点。最后，后级输出使用mos管导通和关断组合成桥式双极性输出，具备兼容性强，调试工艺简单且稳定，并且对外需要双极性测试使用时，接线简单，无需使用多台电流源检测，因而大大节约成本。
附图说明
12.图1为本发明的系统框图；图2为本发明的电路原理图。
13.图中：1、开关电源模块；2、dcdc控制模块；3、恒压控制电路；4、电压电流采集电路；5、恒流控制电路；6、桥式输出控制模块；7、mcu控制电路；8、负载。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.请参阅图1-2，一种恒压恒流源双极性输出的控制电路，包括开关电源模块1、dcdc控制模块2、恒压控制电路3、电压电流采集电路4、恒流控制电路5、桥式输出控制模块6、mcu控制电路7和负载8，开关电源模块1的输出端分别连接dcdc控制模块2与mcu控制电路7的输入端，dcdc控制模块2的输出端连接恒压控制电路3的输入端，恒压控制电路3的输出端连接桥式输出控制模块6的输入端，桥式输出控制模块6的输出端连接负载8的输入端，负载8的输出端连接电压电流采集电路4的输入端，电压电流采集电路4的输出端分别连接恒压控制电路3、恒流控制电路5与mcu控制电路7的输入端，恒流控制电路5的输出端连接桥式输出控制模块6的输入端，mcu控制电路7的输出端分别连接dcdc控制模块2与桥式输出控制模块6的输入端。
16.恒压控制电路3由运算放大器u2和mos管q1组成，运算放大器u2的3脚连接电阻r11并接收vset信号，运算放大器u2的4脚连接电阻r12并接收vfb信号，运算放大器u2的1脚连接并联的电阻r3与二极管d1后，与mos管q1的栅极相连，mos管q1的源极连接电阻r1并接地。
17.上述中，通过运算放大器u2接收来自mcu控制电路7发出的vset信号和电压电流采
集电路4采集的vfb信号，以及控制恒压控制电路3输出恒压电压至桥式输出控制模块6上。
18.电压电流采集电路4由运算放大器u1a和运算放大器u1b组成，运算放大器u1a的1脚连接电阻r9并接收vfb信号，运算放大器u1a的2脚连接电阻r6并与电阻r1的电路接口相连，运算放大器u1b的7脚连接电阻r10并接收ifb信号，运算放大器u1b的5脚、6脚分别连接电阻r8、电阻r7并接地。
19.上述中，通过运算放大器u1a与运算放大器u1b采集负载8上的电压电流值，并反馈给恒压控制电路3、恒流控制电路5与mcu控制电路7。
20.恒流控制电路5由运算放大器u3和mos管q2组成，运算放大器u3的3脚连接电阻r13并接收iset信号，运算放大器u3的4脚连接电阻r14并接收ifb信号，运算放大器u3的1脚连接并联的电阻r4与二极管d2后，与mos管q2的栅极相连，mos管q2的源极连接电阻r2并接地。
21.上述中，通过运算放大器u3接收mcu控制电路7输出的iset信号，以及电压电流采集电路4采集的ifb信号并调整输出，同时和桥式输出控制模块6、负载8形成输出回路。
22.桥式输出控制模块6由mos管q3、mos管q4、mos管q5和mos管q6组成，mos管q3、mos管q4、mos管q5与mos管q6的栅极分别连接com1信号、com3信号、com2信号与com4信号，mos管q3与mos管q4的漏极相连接，mos管q5与mos管q6的漏极相连接，mos管q3与mos管q5的源极连接电阻r5后，与运算放大器u1a的3脚相连，mos管q4与mos管q5的源极连接mos管q2的漏极。
23.上述中，通过mos管接收mcu控制电路7输出的com1、com2、com3、com4信号，用于控制恒压恒流源依据需要不同方向输出。
24.负载正端输入负端输出回路流向：当mcu控制电路7发出的com1信号为高电平、com2信号为低电平、com3信号为低电平、com4信号为高电平时，使得mos管q3与mos管q6导通，mos管q5与mos管q4截止，整个输出回路为v-a经过mos管q3到负载8正端输入负端输出，接着通过mos管q6回到i-a，形成一个完整的恒压恒流源从负载8正端输入负端输出回路流向，而后mcu控制电路7根据需要发送dcdc控制模块2处理vset信号、恒压控制电路3处理vset信号、恒流控制电路5处理iset信号，最终输出相应的恒压恒流值。
25.负载负端输入正端输出回路流向：当mcu控制电路7发出的com1信号为低电平、com2信号为高电平、com3信号为高电平、com4信号为低电平时，使得mos管q3与mos管q6截止，mos管q5与mos管q4导通，整个输出回路为v-a经过mos管q5到负载8负端输入正端输出，接着通过mos管q4回到i-a，形成一个完整的恒压恒流源从负载8负端输入正端输出回路流向，而后mcu控制电路7根据需要发送dcdc控制模块2处理vset信号、恒压控制电路3处理vset信号、恒流控制电路5处理iset信号，最终输出相应的恒压恒流值。
26.本恒压恒流源双极性输出的控制电路，开关电源模块1为整个电路供电，mcu控制电路7根据需要输出相应的vset信号，控制dcdc控制模块2以合理电压输出为后级电路提供电压电流源。同时，mcu控制电路7发出com1、com2、com3、com4信号来控制恒压恒流源依据需要形成不同方向输出回路，接着mcu控制电路7发出vset信号、iset信号使恒压控制电路3和恒流控制电路5工作，从而达到恒压恒流源双极性输出需要。
27.本恒压恒流源双极性输出的控制电路，首先，前端电源采用开关电源模块1与dcdc控制模块2组合方式，因此可有效防止后级失控，避免输出电压突破到前端开关电压而损坏负载8造成成本的增加。其次，将恒压控制电路3与恒流控制电路5分开控制，使整体调试不易震荡，具有调试工艺简单、节省生产成本的优点。再者，后级输出使用mos管导通和关断组
合成桥式双极性输出，具备兼容性强，调试工艺简单且稳定，并且对外需要双极性测试使用时，接线简单，无需使用多台电流源检测，因而大大节约成本。
28.综上所述：本恒压恒流源双极性输出的控制电路，前端电源采用开关电源与dcdc控制组合，后端由恒压恒流分开控制及采用桥式控制输出，因此可根据需求输出不同方向的恒压恒流源，从而实现满足保护充电保护和放电保护等测试需求，且模块集成度高，调试工艺简单、降低生产成本，因而可有效解决现有技术问题。
29.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
30.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。