一种线性串联稳压电路的制作方法

文档序号:12258650阅读:429来源:国知局

本实用新型涉及稳压电路技术领域,尤其涉及一种线性串联稳压电路。



背景技术:

电源电路分为线性稳压电路和开关型稳压电路,目前,大多数电子设备都是运用线性稳压电路,通过使其电路中的功率器件调整管工作在线性区,靠调整管之间的压降来稳定输出;少部分设备采用开关型稳压电路,使其电压调整管工作在开关状态,经过储能电路的变换来进行稳定电压输出。

在现有技术中,开关型的稳压电路输出的电压纹波较大,会导致输出不稳定,对于线性稳压电路,采用三段电压输出集成稳压器成本会很高,功耗也会很大,对集成芯片的散热要求更高。

因此,本领域的专业技术人员需要迫切解决的一个技术问题就是:如何能创新的提出一种措施,提供一种线性串联稳压电路,提供稳定的电压输出,以克服现有技术中的电压输出纹波不稳定、成本高、功耗大的缺点。



技术实现要素:

为解决上述问题,本实用新型公开了一种线性串联稳压电路,以解决现有技术中的电压输出不稳定、纹波不稳定、成本高、功耗大的缺点。

所述线性串联稳压电路包括:电压输入部分、基准电压部分、比较放大部分和保护电路部分;

所述电压输入部分接入电源,为线性串联稳压电路提供电源供电,通过限流电阻和二极管给三极管的集电极提供电压;

所述基准电压部分通过稳压二极管产生的电压为三极管的基极提供稳定的电压输入;

所述比较放大部分通过调整电阻对三极管基极电流进行放大,采用多个电阻调整的方式来满足大电流输出的要求;

所述保护电路部分在稳压二极管输出电流过大或者电压输出部分短路时,对三极管的基极电流进行分流和限制。

基于上述线性串联稳压电路的另一个实施例中,所述电压输入部分包括限流电阻R1和二极管D1,通过限流电阻R1的限流作用和二极管D1的滤波和整流作用,为所述比较放大部分提供所需电流,所述限流电阻R1与二极管D1串联。

基于上述线性串联稳压电路的另一个实施例中,所述基准电压部分包括稳压二极管DZ1,所述稳压二极管DZ1在反向击穿状态下工作,稳压二极管DZ1为比较放大部分提供稳定的电压。

基于上述线性串联稳压电路的另一个实施例中,所述比较放大部分包括:三极管Q1、三极管Q2、电阻R2、电阻R3、电阻R4,所述电阻R2一端和电压输入部分连接,另一端和所述三极管Q2的集电极连接,所述电阻R3一端和电压输入部分连接,另一端和所述三极管Q1的集电极连接,所述电阻R4一端和电压输入部分连接,另一端和所述三极管Q1的基极连接。

基于上述线性串联稳压电路的另一个实施例中,所述保护电路部分包括二极管D2,所述二极管D2用于调整三极管Q1基极电流,对三极管Q1基极电流进行分流和限流。

基于上述线性串联稳压电路的另一个实施例中,所述稳压二极管DZ1的工作状态有两种:

当三极管Q1的基极电流小于设定阈值时,稳压二极管DZ1的外加电压因为小于其反向击穿电压而截止,串联稳压电路正常工作;

当三极管Q1的基极电流大于设定阈值时,稳压管被击穿,起稳压作用。

基于上述线性串联稳压电路的另一个实施例中,所述三极管Q1、三极管Q2的功率组合包括:

三极管Q1和三极管Q2都是小功率NPN三极管,则三极管Q2的集电极输出电流为:

I=IB2β2=IB1β1β2

其中,IB1为三极管Q1的基极电流,IB2为三极管Q2的基极电流,β1为三极管Q1的放大倍数,β2三极管Q2的放大倍数;

电路的放大倍数随两个三极管的放大倍数β而变化,电路驱动小的负载,三极管发热量大,影响放大效率;

三极管Q1和三极管Q2是一个大功率、一个小功率的NPN三极管,其放大倍数两个三极管的放大倍数β而变化,在其允许的电流范围内,三极管发热量好;

三极管Q1和三极管Q2都是大功率的NPN三极管,其放大倍数两个三极管的放大倍数β而变化,放大效果好。

与现有技术相比,本实用新型包括以下优点:

本实用新型的线性串联稳压电路的电压输入部分能够对较大范围的输入电压进行稳压,比较放大部分可以通过调整负载的电流要求来修改三极管的连接复合方式,当出现短路或者过载等情况时,通过保护电路部分使该稳压电路中的元件不受破坏,增强其稳定性,采用该线性串联稳压电路不仅降低了成本,而且输出电压稳定,功耗较低,满足负载要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所使用的附图做一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的线性串联稳压电路的一个实施例的电路结构示意图;

图中:1电压输入部分、2基准电压部分、3比较放大部分、4保护电路部分。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例只是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图和实施例对本实用新型提供的一种线性串联稳压电路及检测方法进行更详细地说明。

图1是本实用新型的线性串联稳压电路的一个实施例的电路结构示意图,如图1所示,该线性串联稳压电路包括:

电压输入部分1、基准电压部分2、比较放大部分3和保护电路部分4;

所述电压输入部分1接入电源,为线性串联稳压电路提供电源供电,通过限流电阻和二极管给三极管的集电极提供电压;

所述基准电压部分2通过稳压二极管产生的电压为三极管的基极提供稳定的电压输入;

所述比较放大部分3通过调整电阻对三极管基极电流进行放大,采用多个电阻调整的方式来满足大电流输出的要求;

所述保护电路部分4在稳压二极管输出电流过大或者电压输出部分短路时,对三极管的基极电流进行分流和限制。

所述电压输入部分1包括限流电阻R1和二极管D1,通过限流电阻R1的限流作用和二极管D1的滤波和整流作用,为所述比较放大部分提供所需电流,所述限流电阻R1与二极管D1串联。

所述基准电压部分2包括稳压二极管DZ1,所述稳压二极管DZ1在反向击穿状态下工作,稳压二极管DZ1为比较放大部分提供稳定的电压。

所述比较放大部分3包括:三极管Q1、三极管Q2、电阻R2、电阻R3、电阻R4,所述电阻R2一端和电压输入部分连接,另一端和所述三极管Q2的集电极连接,所述电阻R3一端和电压输入部分连接,另一端和所述三极管Q1的集电极连接,所述电阻R4一端和电压输入部分连接,另一端和所述三极管Q1的基极连接。

所述保护电路部分4包括二极管D2,所述二极管D2用于调整三极管Q1基极电流,对三极管Q1基极电流进行分流和限流。

所述稳压二极管DZ1的工作状态有两种:

当三极管Q1的基极电流小于设定阈值时,稳压二极管DZ1的外加电压因为小于其反向击穿电压而截止,串联稳压电路正常工作;

当三极管Q1的基极电流大于设定阈值时,稳压管被击穿,起稳压作用。

所述三极管Q1、三极管Q2的功率组合包括:

三极管Q1和三极管Q2都是小功率NPN三极管,则三极管Q2的集电极输出电流为:

I=IB2β2=IB1β1β2

其中,IB1为三极管Q1的基极电流,IB2为三极管Q2的基极电流,β1为三极管Q1的放大倍数,β2三极管Q2的放大倍数;

电路的放大倍数随两个三极管的放大倍数β而变化,电路驱动小的负载,三极管发热量大,影响放大效率;

三极管Q1和三极管Q2是一个大功率、一个小功率的NPN三极管,其放大倍数两个三极管的放大倍数β而变化,在其允许的电流范围内,三极管发热量好;

三极管Q1和三极管Q2都是大功率的NPN三极管,其放大倍数两个三极管的放大倍数β而变化,放大效果好。

不同的负载电阻阻值会改变该电路的带载能力。

设置输入电压为29V,电阻R2为100K,测量得到的负载电阻的电压值如表1所示。

表1

设置输入电压仍然是29V,电阻R2变成20K,测量得到的负载电阻的电压值如表2所示。

表2

对比表1和表2的数据可以得出,当电阻变小时,其带载能力会变大,如表1所示,当负载电流为12mA的时候,负载电压会明显的变小,当负载电流为越来越大时,其负载电压也越来越小;从表2可以发现,负载电流在12mA时,负载电压并不会突然的变小,而是当负载电流到了52mA的时候,负载电压才会明显的变小。对比两个数据表可知,改变三极管的集电极电阻,该电路的带载能力也会变大。

以上对本实用新型所提供的一种线性串联稳压电路及检测方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

最后应说明的是: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,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,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。

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