反馈调压电路的制作方法

本实用新型涉及电路设计领域，电路设计领域，具体涉及本质安全型称重系统的计量精度保证，特别是涉及反馈调压电路。

背景技术：

本质安全型称重仪表需要与防爆形式的称重传感器组合成为本质安全称重系统。与本质安全型称重仪表相连的防爆形式称重传感器，其激励电压&激励电流都来自于本质安全型称重仪表的传感器接口提供，所以本质安全型称重仪表的传感器接口内部都会有齐纳电路的存在，起到限制传感器接口对外能量的作用。当传感器接口的激励电流由于线缆上热电势或者是温度变化导致发生变化时，由于齐纳电路限流电阻的存在，会导致与本质安全型称重仪表相连的防爆形式称重传感器的激励电压也发生变化。一旦称重传感器的激励电压发生了变化，则本质安全称重系统的计量性能也就不能被保证了。常规的稳压电路或者三端稳压集成电路，只能将稳压电路输出侧的电压稳定在允许范围内，如果集成电路输出侧串联有类似齐纳安全栅这样结构的电路，则其无法保证齐纳安全栅的限流电阻后端电压是否稳定。

技术实现要素：

针对上述技术缺陷，本实用新型的目的是提供一种保证本质安全型称重仪表传感器接口端激励电压不会因为内部齐纳电路限流电阻的存在而发生变化的反馈调压电路。

为解决上述技术问题，本实用新型反馈调压电路，包括：支路齐纳安全栅电路，支路齐纳安全栅电路的输出端与反馈稳定后的本安侧激励电压VCC连接，支路齐纳安全栅电路的输入端与三极管Q2的集电极连接，支路齐纳安全栅电路的输入端通过电容C2接地；三极管Q2，三极管Q2的发射极与非本安侧的激励电压VIN连接，三极管Q2的基极通过电阻R5与本安侧激励电压VCC连接；三极管Q1，三极管Q1的集电极通过电阻R31与三极管Q2的基极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极通过串联的电阻R6和电阻R7与非本安侧的激励电压VIN连接，三极管Q1的基极通过电阻R8接地；反馈支路的齐纳安全栅电路，反馈支路的齐纳安全栅电路输入端与反馈稳定后的本安侧激励电压VCC连接，反馈支路的齐纳安全栅电路输出端通过电阻R3接地；可编程精密参考器U1，可编程精密参考器U1的输入端接地，可编程精密参考器U1的输出端通过电容C1与反馈支路的齐纳安全栅电路的输出端连接。

优选地，支路齐纳安全栅电路包括电阻R1、快断式熔丝F1、二极管D1、二极管D2及二极管D3；其中电阻R1与反馈稳定后的本安侧激励电压VCC连接；快断式熔丝F1与三极管Q2的集电极连接；二极管D1、二极管D2及二极管D3的输出端连接在电阻R1与快断式熔丝F1的连接点上，二极管D1、二极管D2及二极管D3的输入端接地。

优选地，反馈支路的齐纳安全栅电路包括电阻R2、快断式熔丝F2、二极管D4、二极管D5及二极管D6；其中电阻R1与反馈稳定后的本安侧激励电压VCC连接；快断式熔丝F2通过电容C1与可编程精密参考器U1的输出端连接，快断式熔丝F2通过电阻R3接地；二极管D4、二极管D5及二极管D6的输出端连接在电阻R2与快断式熔丝F2的连接点上，二极管D4、二极管D5及二极管D6D3的输入端接地。

优选地，三极管Q2为PNP三极管。

优选地，三极管Q1为NPN三极管。

优选地，可编程精密参考器U1采用TL43XX系列参考器。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：利用可编程精密参考器对齐纳安全栅限流电阻后端的激励电压进行采样反馈，通过调节激励电压支路上三极管的射-集压降，从而达到稳定激励电压的目的。该电路结构简单，调节和稳定电压效果良好，在本专利所举实例的实际使用中，实测激励支路上激励电流的变化范围从0mA～48mA时，激励电压始终稳定在4.032V。说明与本质安全型称重仪表相连的防爆形式称重传感器得到的激励电压没有发生变化，本质安全称重系统的计量性能也就得到了保证。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征目的和优点将会变得更明显。

图1为本实用新型反馈调压电路原理图；

图2为本实用新型反馈调压电路图。

具体实施方式

下面对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。以下结合附图对本实用新型做出进一步的说明。

如图1、图2所示，本实用新型反馈调压电路，包括：支路齐纳安全栅电路，支路齐纳安全栅电路的输出端与反馈稳定后的本安侧激励电压VCC连接，支路齐纳安全栅电路的输入端与三极管Q2的集电极连接，支路齐纳安全栅电路的输入端通过电容C2接地；三极管Q2，三极管Q2的发射极与非本安侧的激励电压VIN连接，三极管Q2的基极通过电阻R5与本安侧激励电压VCC连接；三极管Q1，三极管Q1的集电极通过电阻R31与三极管Q2的基极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极通过串联的电阻R6和电阻R7与非本安侧的激励电压VIN连接，三极管Q1的基极通过电阻R8接地；反馈支路的齐纳安全栅电路，反馈支路的齐纳安全栅电路输入端与反馈稳定后的本安侧激励电压VCC连接，反馈支路的齐纳安全栅电路输出端通过电阻R3接地；可编程精密参考器U1，可编程精密参考器U1的输入端接地，可编程精密参考器U1的输出端通过电容C1与反馈支路的齐纳安全栅电路的输出端连接。

支路齐纳安全栅电路包括电阻R1、快断式熔丝F1、二极管D1、二极管D2及二极管D3；其中电阻R1与反馈稳定后的本安侧激励电压VCC连接；快断式熔丝F1与三极管Q2的集电极连接；二极管D1、二极管D2及二极管D3的输出端连接在电阻R1与快断式熔丝F1的连接点上，二极管D1、二极管D2及二极管D3的输入端接地。

反馈支路的齐纳安全栅电路包括电阻R2、快断式熔丝F2、二极管D4、二极管D5及二极管D6；其中电阻R1与反馈稳定后的本安侧激励电压VCC连接；快断式熔丝F2通过电容C1与可编程精密参考器U1的输出端连接，快断式熔丝F2通过电阻R3接地；二极管D4、二极管D5及二极管D6的输出端连接在电阻R2与快断式熔丝F2的连接点上，二极管D4、二极管D5及二极管D6的输入端接地。

三极管Q2为PNP三极管。三极管Q1为NPN三极管。可编程精密参考器U1采用TL43XX系列参考器。

VIN是来自非本安侧的激励电压，VCC是得到反馈稳定后的本安侧激励电压。

F1是陶瓷快断式熔丝D1～D3是齐纳二极管，R1是绕线式限流电阻，共同构成了激励电压支路的齐纳安全栅电路，作用是限制来自非本安侧的激励电压VIN的能量。

F2是陶瓷快断式熔丝D4～D6是齐纳二极管，R2是限流电阻，共同构成了激励电压反馈支路的齐纳安全栅电路，作用是提供了激励电压的反馈途径，并限制来自非本安侧的激励电压VIN的能量。

U1是可编程精密参考器，通过对其引脚1的采样，可以调节自身反馈强度。Q1是小功率NPN型三极管，工作于放大状态。Q2为中功率PNP型三极管，工作于放大状态。

R2和R3构成了电阻分压网络，决定了U1的引脚1上基准电压的大小。R6、R7、R8是Q1的基极偏置电阻，R4是Q2的基极限流电阻。R5是Q2的基极偏置电阻。C1是U1的闭环反馈电容，用于消除环内自激振荡。C2是激励电压支路的滤波电容，用来滤除支路上的纹波噪声。

结合可编程精密参考器U1的原理，可得式子

根据应用需要，VCC激励电压被设计为4V，而基准电压使用U1的标称参考电压值2.5V。

反馈稳压过程如下：

1)流过F1的激励电流上升，则VCC的激励电压下降。

2)经过R2和R3的分压，U1的引脚1会小于2.5V的基准电压。

3)从U1的引脚3流向引脚2的电流Ika_U1下降。

4)由于Ika_U1与Q1的基极电流Ib_Q1是分流关系，Ika_U1的下降必然使得Q1的基极电流Ib_Q1上升，则Q1的集射电流Ice_Q1也会上升。

5)因为Q1的集射电流Ice_Q1等价Q2的基极电流Ib_Q2，Q2的Ib_Q2上升，会使得Q2偏向饱和。

6)所以Q2的Vec_Q2下降，则VCC得到补偿，从而被稳定住。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。