一种新型稳压电路的制作方法

本发明涉及稳压电源技术的技术领域，尤其是涉及一种新型稳压电路。

背景技术：

目前随着电子设备进一步深入人们的生活，人们越来越依赖可靠的能源来提供动力。现代电子设备可以被认为是各个基本子系统的集合，一定需要稳压电源提供稳定的电源电压才能执行所需的功能。

现有的稳压电源的输入电压范围较小，不能适应一些户外极端环境（如低温等），从而影响电子设备的使用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种新型稳压电路，能够扩大电压输入范围，稳定输出电压。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种新型稳压电路，包括启动模块、与启动模块相耦接的控制模块、与控制模块相耦接的开关模块、分别与控制模块和开关模块相耦接的取样模块、耦接于启动模块和开关模块的变压模块以及耦接于变压模块和控制模块的反馈模块，所述启动模块的输入电压范围为4.3v-36v。

通过采用上述技术方案，启动模块向控制模块供电，使控制模块正常工作；随后控制模块向开关模块输出开关信号使开关模块正常工作，随后变压模块导通并正常工作并输出变压后的电压；随后控制模块向取样模块输出取样信号，并将采集模块采集的变压模块的输入电流与取样信号做比较，当取样信号小于变压模块的输入电流时则判定输入电流过大而使控制模块停止工作；变压后的电压经反馈模块反馈至控制模块，随后控制模块根据反馈结果进行反馈调节，同时变压后的电压经滤波模块滤波后向输出端子输出，由于启动模块的输入电压范围为4.3v-36v，从而能够适应多种输入电源，扩大了以该电路为基础的产品的使用范围。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述启动模块包括启动电路以及与启动电路并联并与控制模块相耦接的第一启动电容，所述启动电路包括第一启动电阻、k端与第一启动电阻另一端相耦接的启动稳压二极管以及基极耦接于第一启动电阻和启动稳压二极管的耦接点的npn型的启动三极管，所述启动稳压二极管的a端接地；所述启动三极管的发射极与控制模块相耦接并经一第二启动电容接地，且所述启动三极管的集电极经一第二启动电阻与第一启动电阻相并联。

通过采用上述技术方案，外部电压激励启动稳压二极管，使启动稳压二极管对电压进行灭弧，随后启动三极管导通，并经发射极向控制模块供电，使电路开始工作。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述控制模块包括控制器以及与控制器耦接的爬升速率控制电路，所述爬升速率控制电路包括与控制器相耦接的爬升控制电容、以及基极耦接于控制器和爬升控制电容耦接点的pnp型的爬升控制三极管，爬升控制三极管的集电极接地，所述爬升控制三极管的发射极耦接于控制器的另一引脚。

通过采用上述技术方案，控制器输出的电压先通过爬升控制电容蓄能，同时控制器的另一引脚输出控制信号，从而使爬升控制三极管导通；通过爬升控制电容c5进行蓄能，从而使爬升速率降低，从而使电路能够耦接更大的负载。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述开关模块包括场效应管，所述场效应管的一端经一第一开关电阻与控制器相耦接，且所述场效应管与第一开关电阻的耦接点耦接有第二开关电阻，所述第二开关电阻的另一端接地；所述场效应管的另外两端分别与取样模块和变压模块相耦接。

通过采用上述技术方案，当控制模块正常工作后，控制模块向场效应管输出开关信号使场效应管导通，从而使耦接于场效应管的变压模块导通，实现正常变压工作。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述取样模块包括第一取样电阻以及与第一取样电阻一端串联且相互并联的第二取样电阻和第三取样电阻，第二取样电阻和第三取样电阻耦接于第一取样电阻的耦接点与场效应管相耦接，且并联后的第二取样电阻和第三取样电阻的另一端接地；第一取样电阻的另一端与控制器相耦接。

通过采用上述技术方案，变压模块导通后，取样模块采集场效应管的s极与地之间的电流值，并将采集的电流值与采样信号相比较，当电流值大于采样信号时，则判定输入电流过大，从而触发控制器使控制器停止工作，实现对控制器的过流保护。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述变压模块包括变压器，且所述变压器的原边输入端与启动模块耦接，所述变压器的原边输出端与开关模块相耦接，所述变压器的副边与滤波模块相耦接。

通过采用上述技术方案，输入的电流经变压器变压，再经滤波模块滤波后进行输出，完成广范围输入的变压功能。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述滤波模块包括电感、第一滤波电容以及第二滤波电容，所述电感串联于变压器副边的正向输出端；所述第一滤波电容的一端并联于变压器副边和电感之间耦接点，所述第一滤波电容的另一端并联于变压器另一副边；所述第二滤波电容的一端并联于电感，且第二滤波电容的另一端并联于变压器。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述反馈模块包括输入端经一电阻与变压器和电感的耦接点相耦接的光耦合器，光耦合器的输入端与比较模块相并联，且光耦合器的一个输出端接地，另一输出端与控制器相耦接。

通过采用上述技术方案，当变压模块变压后，光耦合器导通并向控制器输出反馈信号，从而实现对变压过程的监控。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述反馈模块并联有比较模块，所述比较模块包括并联于光耦合器与滤波模块之间耦接点的第一比较电阻，第一比较电阻的另一端与光耦合器的另一输出端相耦接；第一比较电阻与光耦合器的另一输出端之间的耦接点并联有比较稳压二极管和第一比较电容，第一比较电容与比较稳压二极管n3并联，第一比较电容并联有第二比较电容，第二比较电容耦接于第一比较电容与稳压二管的耦接点上，且第二比较电容的另一端与比较稳压二极管的a端相并联；第一比较电容与第二比较电容的耦接点耦接有比较电路，所述比较电路将输出的电压稳定在指定值。

通过采用上述技术方案，电压输出时，经过比较模块进行比较，使输出的电压稳定在指定值。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括保护模块，所述保护模块包括输入端分别与取样模块和控制模块相耦接的比较器、基极与比较器的输出端npn型三极管以及与三极管的集电极相耦接的继电器，所述继电器的常闭触点分别与电路的输入端子相耦接。

通过采用上述技术方案，当比较器检测到取样信号小于取样模块采集的电流值时，输出比较信号使三极管导通，从而触发继电器，随后继电器的常闭触点断开使电路输入断开，从而实现对电路的保护。

1.通过设置控制模块，能够使电路适应4.3v-36v的输入电压范围，提高了电路的使用范围；

2.通过设置反馈模块，能够对输入的电流进行监控；

3.通过设置比较模块，能够使输出的电压稳定在指定值。

附图说明

图1是本发明中实施例一的结构示意图。

图2是本发明中实施例一的电路结构示意图。

图3是本发明中实施例二的结构示意图。

图4是本发明中实施例二的电路结构示意图。

图中，1、启动模块；2、控制模块；21、爬升速率控制电路；3、开关模块；4、取样模块；5、变压模块；6、滤波模块；7、反馈模块；8、比较模块；81、负载容性启动电路；9、保护模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1及图2，为本发明公开的一种新型稳压电路，包括启动模块1、与启动模块1相耦接的控制模块2、与控制模块2相耦接的开关模块3、分别与控制模块2和开关模块3相耦接的取样模块4、耦接于启动模块1和开关模块3的变压模块5以及耦接于变压模块5和控制模块2的反馈模块7，其中，启动模块1的输入电压范围为4.3v-36v，开关模块3的输出端与控制模块2之间设有取样模块4；变压模块5设置为变压器t1，且变压器t1的原边输入端与启动模块1耦接，原边输出端与开关模块3相耦接，变压器t1的副边经一滤波模块6与输出端子p5和p3相耦接。

启动模块1向控制模块2供电，使控制模块2正常工作；随后控制模块2向开关模块3输出开关信号并向取样模块4输出取样信号，使开关模块3正常工作，随后变压模块5导通并正常工作，并输出变压后的电压；变压后的电压经反馈模块7反馈至控制模块2，随后控制模块2根据反馈结果进行反馈调节，同时变压后的电压经滤波模块6滤波后向输出端子输出。

其中，滤波模块6包括串联于变压器t1副边的正向输出端和电路正极输出端子p5的电感l1、一端并联于变压器t1副边和电感l1之间耦接点且另一端并联于变压器t1另一副边与电路负极输出端子p3之间耦接点的第一滤波电容c20、以及一端并联于电感l1与电路输出端子p5且另一端并联于变压器t1与电路负极输出端子p3之间的耦接点的第二滤波电容c21。

参照图2，启动模块1包括两端连接输入端子p1、p2的第一启动电容c1、与输入端子p1并联的启动电路、以及与启动电路并联并与控制模块2的cs引脚相耦接的第一连接电阻r19，第一启动电容c1与输入端子p2的耦接点接地；控制模块2耦接于启动电路和输入端子p1之间的耦接点；启动电路包括一端与输入端子p1耦接的第一启动电阻r21、k端与第一启动电阻r21另一端相耦接的启动稳压二极管vz2、以及基极耦接于第一启动电阻r21和启动稳压二极管vz2的耦接点的npn型的启动三极管vt2，启动稳压二极管vz2的a端接地，启动三极管vt2的发射极与控制模块2的供电引脚vcc相耦接并经一第二启动电容c2接地，启动三极管vt2的集电极经一第二启动电阻r22与第一启动电阻r21并联。

外部电压经输入端子p1和p2输入后，启动稳压二极管vz2对电压进行灭弧，随后启动三极管vt2导通，并经发射极向控制模块2供电。

控制模块2包括型号为lm5155的非同步升压的控制器n1，控制器n1的uvlo/sync引脚经一电阻r1耦接于启动电路和输入端子p1之间的耦接点，控制器n1的rt引脚经一电阻r4接地，控制器n1的ss引脚耦接有爬升速率控制电路21，控制器n1的gate引脚与开关模块3相耦接，控制器n1的cs引脚与取样模块4相耦接，控制器n1的comp引脚与反馈模块7相耦接，且爬升速率控制电路21并联于comp引脚和反馈模块7的耦接点。

当控制器n1正常启动后，gate引脚向开关模块3输出开关信号，使开关模块3正常工作，从而使变压模块5能够正常工作；随后，cs引脚向取样模块4输出取样信号，并将先取样模块4的取样值与取样信号进行比较；当取样值大于取样信号时，则判定输入电流过大从而使控制器n1停止工作。

其中，爬升速率控制电路21包括与ss引脚相耦接的爬升控制电容c5、以及基极耦接于ss引脚和爬升控制电容c5耦接点的pnp型的爬升控制三极管vt1，爬升控制三极管vt1的集电极接地，爬升控制三极管vt1的发射极耦接于控制器n1的comp引脚；ss引脚输出的电压先通过爬升控制电容c5蓄能，同时comp引脚输出控制信号，从而使爬升控制三极管vt1导通；通过爬升控制电容c5进行蓄能，从而使爬升速率降低，从而使电路能够耦接更大的负载。

开关模块3包括频率高且能够提高开关效率的n型的场效应管q1，场效应管q1的g极经一第一开关电阻r6与控制器n1的gate引脚相耦接，且场效应管q1的g极与第一开关电阻r6的耦接点耦接有第二开关电阻r20，第二开关电阻r20的另一端接地；场效应管q1的s极与取样模块4相耦接，场效应管q1的d极与变压器t1的原边输出端相耦接；其中，场效应管q1可以设置为三极管。

取样模块4包括第一取样电阻r7以及与第一取样电阻r7一端串联且相互并联的第二取样电阻r10和第三取样电阻r11，第二取样电阻r10和第三取样电阻r11耦接于第一取样电阻r7的耦接点与场效应管q1的d极相耦接，且并联后的第二取样电阻r10和第三取样电阻r11的另一端接地；第一取样电阻r7的另一端与控制器n1的cs引脚相耦接，且第一取样电阻r7与cs引脚的耦接点并联有取样电容c22，取样电容c22的另一端接地。

变压器t1的主边导通后，取样模块4采集场效应管q1的s极与地之间的电流值，并将采集的电流值与采样信号相比较，当电流值大于采样信号时，则判定输入电流过大，从而触发cs引脚使控制器n1停止工作，实现对控制器n1的过流保护。

参照图2，反馈模块7包括输入端经一电阻r12与变压器t1和电感l1的耦接点相耦接的光耦合器n2，光耦合器n2的输入端与比较模块8相并联，且光耦合器n2的一个输出端接地，另一输出端与控制器n1的comp引脚耦接；当变压器t1的副边变压后，光耦合器n2导通并向comp引脚输出反馈信号。

参照图2，比较模块8包括并联于光耦合器n2与电阻r12之间耦接点的第一比较电阻r13，第一比较电阻r13的另一端与光耦合器n2的另一输出端相耦接；第一比较电阻r13与光耦合器n2的另一输出端之间的耦接点并联有比较稳压二极管n3和第一比较电容c8，第一比较电容c8与比较稳压二极管n3并联，第一比较电容c8并联有第二比较电容c9，第二比较电容c9耦接于第一比较电容c8与稳压二管n3的耦接点上，且第二比较电容c9的另一端与比较稳压二极管n3的a端相并联；第一比较电容c8与第二比较电容c9的耦接点耦接有比较电路，比较电路包括相互并联且一端耦接于电感l1和第二滤波电容c21的耦接点的电阻r14和r15、以及分别与电阻r14和r15并联的电阻r16和r17，电阻r16的另一端耦接于第二比较电容c9与比较稳压二极管n3之间的耦接点，电阻r17的另一端耦接于电阻r16和第二比较电容c9之间的耦接点。

比较模块8还包括负载容性启动电路81，负载容性启动电路81包括二极管d6、二极管d8、电阻r31以及电容c21。其中，二极管d6的阳极连接光耦n2的led-极，阴极分别连接二极管d8的阳极、电阻r31一端以及电容c21一端，二极管d8的阴极连接电阻r31另一端，二极管d8与电阻r31的公共端连接+vo1，电容c21的另一端连接-vo1。负载容性启动电路81使该电源模块带负载时负载能够容性启动，负载启动电压更为平滑。

电流依次经过比较稳压二极管n3、电阻r14和r16，并将r14和r16的电压与输出电压做比较，并对输出电压进行稳压处理，从而使输出电压稳定在预设值，其中，在进行稳压处理时，输入电压和输出电压满足于以下公式：

vout=(1+r14/r16)*vref，在本实施例中，vref为2.5v，vout设置为15v。

实施例二

与实施例一不同之处在于，还包括保护模块9，参照图3及图4，保护模块9包括比较器n4、npn型的三极管q4以及继电器km1，比较器n4的输入端分别与取样模块4和控制器n1的cs引脚相耦接，三极管q4的基极与比较器n4的输出端相耦接，三极管的集电极与继电器km1相耦接，继电器km1的常闭触点km1-1、km1-2分别与电路的输入端子p1-p2相耦接。

当比较器n4检测到取样信号小于取样模块4采集的电流值时，输出比较信号使三极管q4导通，从而触发继电器km1，随后继电器km1的常闭触点km1-1、km1-2断开使电路输入断开，从而实现对电路的保护

本发明通过设置控制模块n1，能够使电路适应4.3v-36v的输入电压范围，提高了电路的使用范围；通过设置反馈模块7，能够对输入的电流进行监控；通过设置比较模块8，能够使输出的电压稳定在指定值。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。