光耦隔离式高压线性降压电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及负载电源电子电路技术领域，公开了一种光耦隔离式高压线性降压电路，它包括相互连接的桥式整流滤波电路、辅助电源电路、高压调整管调压电路、过流保护电路，桥式整流滤波电路与输入交流电压相连接，过流保护电路的输出端与负载相连接，给负载提供直流电源。本实用新型采用高压隔离光电耦合器隔离采样信号与调整管控制信号，大大减缓了对电路中除调整管之外的器件的耐压要求，电路引入运算放大器构成闭环反馈回路，用低压直流电源控制高压电源，实现了输出恒定的直流电压电源。本实用新型除了调整管需要使用高耐压大电流的器件外，其余器件均可使用常规器件，在提高可靠性的前提下，大大降低了电路的体积和成本。
【专利说明】
光耦隔离式高压线性降压电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及负载电源电子电路技术领域，具体的说是一种光耦隔离式高压线性降压电路。
【背景技术】
[0002]线性降压电路是一种比较传统的稳压电源电路，它具有性能可靠、电路简单、调整速度快、电源信号纹波小等特点得到了广泛的应用。随着科技的发展进步，由于其体积笨重，效率低下，逐渐被开关电源取代。但在对电源性能要求比较高的场合，比如音响电路、高精度测量等电路中，线性稳压电源仍然无法被取代。而传统的线性降压电路不适合于在高压电路中应用。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种光耦隔离式高压线性降压电路，以解决传统的线性降压电路不适用于高压电路的问题。
[0004]为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案为:
[0005]—种光耦隔离式高压线性降压电路，它包括相互连接的桥式整流滤波电路、辅助电源电路、高压调整管调压电路、过流保护电路，桥式整流滤波电路与输入交流电压相连接，过流保护电路的输出端与负载相连接，给负载提供直流电源，所述高压调整管调压电路由高压大电流型NPN三极管Ql作为调整管，输出电压通过电阻R3、电位器R8的分压后作为运算放大器U2的同相端输入；电阻R7、稳压基准U3和电容C4构成的基准电压电路的输出作为运算放大器U2的反相端输入；电阻R5、电容C3接在运算放大器U2的输出端和反相端之间，与运算放大器U2共同组成PI型闭环反馈回路;运算放大器U2的输出端与电阻R6相连接，通过三极管Q3和电阻R4调节光电耦合器Ul的输入端相连接，用以调节光电耦合器Ul的发光量，光电耦合器Ul的输出端与高压调整管Ql的基极相连接;运算放大器U2将输出电压与基准电压的偏差放大后，通过光电耦合器Ul控制高压调整管Ql的基极电流，使本电路输出恒定的直流电压;光电耦合器Ul的型号是PC817，运算放大器U2的型号是LM358，稳压基准U3的型号是TL431，高压调整管Ql的型号是2SC2979。
[0006]所述辅助电源电路包括线性稳压芯片U4、电阻R9、电阻RlO、电容C5，线性稳压芯片U4的输入端与桥式整流滤波电路的输出端相连接，电阻R9、电阻RlO用于设定辅助电源的电压，线性稳压芯片U4的输出端输出+12V单路电源，为运算放大器U2，光耦Ul和稳压基准U3供电，线性稳压芯片U4的型号是VB408。
[0007]所述过流保护电路包括三极管Q2、电阻Rl，三极管Q2的基极与高压调整管Ql的发射极相连接，三极管Q2的集电极与高压调整管Ql的基极、光电耦合器Ul的输出端相连接，电阻Rl连接于三极管Q2的基极与发射极之间；当电路过流时，电阻Rl上的压降变得足够大，三极管Q2的基极和发射极导通，对高压调整管Ql的基极电流进行分流，限制了高压调整管Ql的发射极电流，实现了电路在过流时输出电压的下降。
[0008]所述桥式整流滤波电路由整流二极管Dl、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4和滤波电容Cl组成，将输入的交流电压变换成未经稳压的直流电压。
[0009]为了能够控制输入的高压电流，本实用新型采用高压隔离光电耦合器隔离采样信号与调整管控制信号，大大减缓了对电路中除调整管之外的器件的耐压要求，电路引入运算放大器构成闭环反馈回路，用低压直流电源控制高压电源，实现了输出恒定的直流电压电源。
[0010]本实用新型的有益效果为:
[0011](I)本实用新型所述的光耦隔离式高压线性降压电路，除了调整管需要使用高耐压大电流的器件外，其余器件均可使用常规器件，在提高可靠性的前提下，大大降低了电路的体积和成本；
[0012](2)本实用新型输出电压可调，由于采用运算放大器做闭环反馈控制，通过调节采样电位器的阻值即可通过运算放大器控制输出电压值；
[0013](3 )本实用新型安全性能好、可靠性高，通过对电路中的电流进行监控，当出现过流时，过流保护电路动作，实现电路在过流时输出电压的下降。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明。
[0016]如图1所示的一种光耦隔离式高压线性降压电路，它包括相互连接的桥式整流滤波电路、辅助电源电路、高压调整管调压电路、过流保护电路，桥式整流滤波电路与输入交流电压相连接，过流保护电路的输出端与负载相连接，给负载提供直流电源，高压调整管调压电路由高压大电流型NPN三极管Ql作为调整管，输出电压通过电阻R3、电位器R8的分压后作为运算放大器U2的同相端输入；电阻R7、稳压基准U3和电容C4构成的基准电压电路的输出作为运算放大器U2的反相端输入；电阻R5、电容C3接在运算放大器U2的输出端和反相端之间，与运算放大器U2共同组成PI型闭环反馈回路;运算放大器U2的输出端与电阻R6相连接，通过三极管Q3和电阻R4调节光电耦合器Ul的输入端相连接，用以调节光电耦合器Ul的发光量，光电耦合器Ul的输出端与高压调整管Ql的基极相连接;运算放大器U2将输出电压与基准电压的偏差放大后，通过光电耦合器Ul控制高压调整管Ql的基极电流，使本电路输出恒定的直流电压;光电耦合器Ul的型号是PC817，运算放大器U2的型号是LM358，稳压基准U3的型号是TL431，高压调整管Ql的型号是2SC2979。
[0017]辅助电源电路包括线性稳压芯片U4、电阻R9、电阻RlO、电容C5，线性稳压芯片U4的输入端与桥式整流滤波电路的输出端相连接，电阻R9、电阻RlO用于设定辅助电源的电压，线性稳压芯片U4的输出端输出+12V单路电源，为运算放大器U2，光耦Ul和稳压基准U3供电，线性稳压芯片U4的型号是VB408。
[0018]过流保护电路包括三极管Q2、电阻Rl，三极管Q2的基极与高压调整管Ql的发射极相连接，三极管Q2的集电极与高压调整管Ql的基极、光电耦合器Ul的输出端相连接，电阻Rl连接于三极管Q2的基极与发射极之间；当电路过流时，电阻Rl上的压降变得足够大，三极管Q2的基极和发射极导通，对高压调整管Ql的基极电流进行分流，限制了高压调整管Ql的发射极电流，实现了电路在过流时输出电压的下降。
[0019]桥式整流滤波电路由整流二极管Dl、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4和滤波电容Cl组成，将输入的交流电压变换成未经稳压的直流电压。
[0020]本实用新型采用高压隔离光电耦合器隔离采样信号与调整管控制信号，大大减缓了对电路中除调整管之外的器件的耐压要求，电路引入运算放大器构成闭环反馈回路，用低压直流电源控制高压电源，实现了输出恒定的直流电压电源。
【主权项】
1.一种光耦隔离式高压线性降压电路，它包括相互连接的桥式整流滤波电路、辅助电源电路、高压调整管调压电路、过流保护电路，桥式整流滤波电路与输入交流电压相连接，过流保护电路的输出端与负载相连接，给负载提供直流电源，其特征在于:所述高压调整管调压电路由高压大电流型NPN三极管Ql作为调整管，输出电压通过电阻R3、电位器R8的分压后作为运算放大器U2的同相端输入；电阻R7、稳压基准U3和电容C4构成的基准电压电路的输出作为运算放大器U2的反相端输入；电阻R5、电容C3接在运算放大器U2的输出端和反相端之间，与运算放大器U2共同组成PI型闭环反馈回路;运算放大器U2的输出端与电阻R6相连接，通过三极管Q3和电阻R4调节光电耦合器Ul的输入端相连接，用以调节光电耦合器Ul的发光量，光电耦合器Ul的输出端与高压调整管Ql的基极相连接;运算放大器U2将输出电压与基准电压的偏差放大后，通过光电耦合器Ul控制高压调整管Ql的基极电流，使本电路输出恒定的直流电压;光电耦合器Ul的型号是PC817，运算放大器U2的型号是LM358，稳压基准U3的型号是TL431，高压调整管Ql的型号是2SC2979。2.根据权利要求1所述的光耦隔离式高压线性降压电路，其特征在于:所述辅助电源电路包括线性稳压芯片U4、电阻R9、电阻R10、电容C5，线性稳压芯片U4的输入端与桥式整流滤波电路的输出端相连接，电阻R9、电阻RlO用于设定辅助电源的电压，线性稳压芯片U4的输出端输出+12V单路电源，为运算放大器U2，光耦Ul和稳压基准U3供电，线性稳压芯片U4的型号是VB408。3.根据权利要求1或2所述的光耦隔离式高压线性降压电路，其特征在于:所述过流保护电路包括三极管Q2、电阻Rl，三极管Q2的基极与高压调整管Ql的发射极相连接，三极管Q2的集电极与高压调整管Ql的基极、光电耦合器Ul的输出端相连接，电阻Rl连接于三极管Q2的基极与发射极之间；当电路过流时，电阻Rl上的压降变得足够大，三极管Q2的基极和发射极导通，对高压调整管Ql的基极电流进行分流，限制了高压调整管Ql的发射极电流，实现了电路在过流时输出电压的下降。4.根据权利要求3所述的光耦隔离式高压线性降压电路，其特征在于:所述桥式整流滤波电路由整流二极管Dl、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4和滤波电容Cl组成，将输入的交流电压变换成未经稳压的直流电压。
【文档编号】H02M3/156GK205544935SQ201620063006
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月22日
【发明人】党倩, 韩旭衫, 童深, 石怀忠, 席志刚, 常蓬彬, 张祖山, 杨朝霞, 衡飞, 其他发明人请求不公开姓名
【申请人】国网甘肃省电力公司信息通信公司, 国网甘肃省电力公司, 中国人民银行兰州中心支行