一种电压补偿电路的制作方法

本实用新型涉及电路设计技术领域，特别涉及一种电压补偿电路。

背景技术：

在各种产品、仪表设备中，外界工作环境的温度变化总是会对电子产品的性能产生影响，有些产品甚至是在某些温度(如-40℃)下不能正常工作，这是由于组成电路的各种元件具有温度特性导致的，比如电阻阻值、电容容值、电感感值等，芯片驱动能力等都在不同的温度下有不同的表现。这种环境温度的变化往往会引起电路的电压漂移，无法保证目标电路的稳定性和可靠性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电压补偿电路，以对温度变化所引起的电压漂移进行补偿。

为实现以上目的，本实用新型采用一种电压补偿电路，包括电源和电阻-热敏电阻网络，电阻-热敏电阻网络的输入端连接电源，电阻-热敏电阻网络的输出端连接目标电路的电压补偿接口。

进一步地，所述电阻-热敏电阻网络包括电阻R1、电阻R2、电阻R5和热敏电阻RT1、热敏电阻RT2、热敏电阻RT4；

电阻R1与所述电源输出端连接以及与电阻R2串联，电阻R2与热敏电阻RT1并联，热敏电阻RT1与热敏电阻RT2串联且热敏电阻RT1和热敏电阻RT2之间接入所述目标电路的电压补偿接口；

热敏电阻RT4和电阻R5并联后一端与热敏电阻RT2串联、另一端接地。

进一步地，所述电阻-热敏电阻网络包括电阻R1、电阻R2、电阻R6和热敏电阻RT1和热敏电阻RT4；

电阻R1与所述电源输出端连接以及与电阻R2串联，电阻R2与热敏电阻RT1并联后与电阻R6串联，电阻R6和热敏电阻RT4串联且电阻R6和热敏电阻RT4之间接入所述目标电路的电压补偿接口，热敏电阻RT4接地。

进一步地，所述电阻-热敏电阻网络包括电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6和热敏电阻RT1、热敏电阻RT3；

电阻R1与所述电源输出端连接以及与电阻R2串联，电阻R2与热敏电阻RT1并联，热敏电阻RT1与电阻R2并联后分别与电阻R4和电阻R6串联，电阻R6接入所述目标电路的电压补偿接口；电阻R4与电阻R5串联，电阻R5与热敏电阻RT3并联后接地。

进一步地，所述电阻-热敏电阻网络包括电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6，以及热敏电阻RT1、RT2、RT3和RT4，电阻R1与所述电源输出端连接以及与电阻R2串联，电阻R2与热敏电阻RT1并联，电阻R3与热敏电阻RT2并联，电阻R2与电阻R3串联，电阻R3分别与电阻R4和电阻R6串联，电阻电阻R4与热敏电阻RT3串联，热敏电阻RT3与电阻R5并联后接地，电阻R6连接所述目标电路的电压补偿接口且电阻R6与热敏电阻RT4串联后接地。

进一步地，所述电阻-热敏电阻网络的电压补偿适用温度范围为-40～80℃。

进一步地，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：由于热敏电阻的阻值随温度的升高而降低，不同的热敏常数的热敏电阻，其温度-阻值曲线不同，利用各种热敏电阻和普通固定电阻的串并联组合，以组装成各种电阻网络，实现补偿各种电路电压的温漂。本实用新型通过将热敏电阻和固定阻值的电阻进行组合，以补偿目标电路因环境温度变化引起的电路电压漂移，使目标电路的工作电压在要求的温度范围内，保持再比较小的波动范围。且本实用新型所设计的电压补偿电路不需要设置专门的反馈控制单元来调节就可以自动的工作；且电压补偿电路不包含集成电路，不会额外增加目标电路系统的噪声。

附图说明

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述：

图1是一种电压补偿电路的结构示意图；

图2是低温环境下电压补偿电路的结构示意图；

图3是高温环境下电压补偿电路的结构示意图；

图4是另一种电压补偿电路的结构示意图；

图5是本电压补偿电路的电压补偿效果示意图.

具体实施方式

为了更进一步说明本实用新型的特征，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用，并非用来对本实用新型的保护范围加以限制。

如图1所示，本实施例公开了一种电压补偿电路，包括电源和电阻-热敏电阻网络，电阻-热敏电阻网络的输入端连接电源，电阻-热敏电阻网络的输出端连接目标电路的电压补偿接口。

需要说明的是，本实施例中利用热敏电阻阻值随问温度升高而降低的特性，利用热敏电阻和普通固定阻值的电阻进行串并联组合，组成各种电阻网络，实现对各种电路电压温漂的补偿。该电压补偿电路由分立器件组成，不包含集成电路，不会增加目标电路系统的噪声。

进一步地，电阻-热敏电阻网络包括电阻R1、电阻R2、电阻R5和热敏电阻RT1、热敏电阻RT2、热敏电阻RT4；

电阻R1与所述电源输出端连接以及与电阻R2串联，电阻R2与热敏电阻RT1并联，热敏电阻RT1与热敏电阻RT2串联且热敏电阻RT1和热敏电阻RT2之间接入所述目标电路的电压补偿接口；

热敏电阻RT4和电阻R5并联后一端与热敏电阻RT2串联、另一端接地。

需要说明的是，R1的作用用于平滑电源电压和补偿电压之间的电压差，其他的电阻和热敏电阻则是用来补偿电压波动。在实际应用中，若PCB布局空间有限，或者补偿精度要求不高，可以使用本实施例的电压补偿网络，以补偿目标电路因环境温度变化引起的电路电压漂移。

进一步地，如图2所示，所述电阻-热敏电阻网络包括电阻R1、电阻R2、电阻R6和热敏电阻RT1和热敏电阻RT4；电阻R1与所述电源输出端连接以及与电阻R2串联，电阻R2与热敏电阻RT1并联后与电阻R6串联，电阻R6和热敏电阻RT4串联且电阻R6和热敏电阻RT4之间接入所述目标电路的电压补偿接口，热敏电阻RT4接地。

需要说明的是，图2所示电阻-热敏电阻网络适用于低温电压补偿电路，在实际应用中，若电路的低温需要补偿，高温不需要时，可采用本实施的电阻-热敏电阻网络。

进一步地，如图3所示，所述电阻-热敏电阻网络包括电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6和热敏电阻RT1、热敏电阻RT3；电阻R1与所述电源输出端连接以及与电阻R2串联，电阻R2与热敏电阻RT1并联，热敏电阻RT1与电阻R2并联后分别与电阻R4和电阻R6串联，电阻R6接入所述目标电路的电压补偿接口；电阻R4与电阻R5串联，电阻R5与热敏电阻RT3并联后接地。

需要说明的是，图3所示电阻-热敏电阻网络适用于高温电压补偿电路，在实际应用中，高温环境下电路电压需要补偿，低温不需要，则可以将补偿网络设置为本实施例的电阻-热敏电阻网络。

进一步地，如图4所示，电阻-热敏电阻网络包括电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6，以及热敏电阻RT1、RT2、RT3和RT4，电阻R1与所述电源输出端连接以及与电阻R2串联，电阻R2与热敏电阻RT1并联，电阻R3与热敏电阻RT2并联，电阻R2与电阻R3串联，电阻R3分别与电阻R4和电阻R6串联，电阻电阻R4与热敏电阻RT3串联，热敏电阻RT3与电阻R5并联后接地，电阻R6连接所述目标电路的电压补偿接口且电阻R6与热敏电阻RT4串联后接地。

需要说明的是，如图1所示，在-40～80℃温度范围内电阻-热敏电阻网络的各种组合方式的共同部分为电阻R1，电阻R2，电阻R5，热敏电阻RT1，热敏电阻RT2和热敏电阻RT3。其中，电阻R3，电阻R4，电阻R6，热敏电阻RT4可根据实际电压补偿的要求空贴或者短路。

需要说明的是，可以根据实际目标电路电压补偿的需求，对电阻-热敏电阻网络中电阻以及热敏电阻进行增加或减少。其中热敏电阻RT1为中阻(25℃阻值为100kΩ)；热敏电阻RT2和热敏电阻RT3为低阻(25℃阻值为680Ω～10kΩ)；热敏电阻RT4为高阻(25℃阻值为1MΩ～10MΩ)。

进一步地，热敏电阻为负温度系数热敏电阻NTC。

需要说明的是，负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而降低，不同热敏常数B的热敏电阻，其温度-阻值曲线不同，利用各种热敏电阻和普通固定阻值电阻串并联组合，得到各种电阻网络，可对各种电路电压的温漂进行补偿。

需要说明的是，利用本实施例的电压补偿电路的电压补偿效果如图5所示，图5-(a)中，电压随着温度的上升降低，加入与电压变化互补的补偿电压后，电路电压在整个温度范围内变化不大，达到了补偿的目的。图5-(b)中，电压变化为2次曲线状，电压随着温度的变化先上升后降低，最后再上升，根据电压变化的曲线，得到互补的V-T曲线，然后加入补偿电压，最后在整个温度范围内，电路实际的所需的电压变化不大，保证了目标电路系统的稳定性和可靠性

需要说明的是，根据实际目标电路电压补偿需求，设计电压补偿电路过程为：

(1)利用高低温实验箱模拟外界高低温环境，测试目标电路在工作温度范围内的电压波动曲线；

(2)设置一个目标电压，根据目标电压和电压波动得出所需要的补偿电压V-T曲线；

(3)利用计算机规划求解得出拟合得到补偿电压曲线的电阻-热敏电阻网络阻值；

(4)按照计算出的电阻-热敏电阻网络阻值，将电阻-热敏电阻网络焊接到目标电路中；

(5)利用高低温实验箱模拟外界高低温环境，测试高低温环境下目标电路的电压变化情况；

(6)若符合要求，则补偿成功，若电压波动超出预设范围，再次修正补偿。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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。