专利名称：一种节能直流稳压电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直流稳压电源。
直流稳压源(或称稳压器)是电子技术领域中普遍应用的设备。现有的稳压电源自身电压降落较大。如CW7812系列集成稳压器，在保证技术指标情况下，最小输入电压不得低于16伏，即自身电压降落不得小于4伏，CW7824系列稳压器自身电压降落则不得小于6伏。按输出电流1.5安培计算，上述两种稳压器的功耗至少分别为6瓦和9瓦。可见，现有普通稳压电源耗能很大。对于大电流输出的稳压电源，其功耗更为可观。再者，在要求稳压器低电压降落的场合，上述稳压器已不能满足使用的需要。
串联型晶体管的稳压电源组成如图1所示。决定稳压电源自身电压降落大小的关键部件是调整元件。通常的调整元件是采用3只或2只NPN型晶体管组成复合管，该复合管等效于一个NPN型晶体管，不难看出，当忽略其它因素影响，用这种复合管作为调整元件组成的稳压电源，其自身电压降落最低值分别为2.1伏和1.4伏(理论值)。
本实用新型的目的是设计一种具有较低自身电压降的直流稳压电源，采用新的由功率晶体管连接组成的复合管做为稳压电源的调整元件，达到节约能源，降低使用成本的目的。
本实用新型节能直流稳压电源，包括一个输出电压调整元件1，接在输入电压与输出电压之间，其控制端7与保护电路4和比较放大器2的输出端相连接；
一个比较放大器2，其输出端与调整元件1的控制端7连接，输入端与取样电路3的输出端连接；一个取样电路3接在输出电压两端；输出端与比较放大器2的输入端连接；一个基准电压5，连接在比较放大器2的控制端和输出电压地端之间；一个保护电路4，连接在调整元件1的控制端7和过载信号电路6之间；一个过载信号电路6，连接在输入电压地端和输出电压地端之间，其输出端与保护电路4相连接。
本实用新型的要点是由两个NPN型硅晶体三极管T1和T2和PNP型锗晶体三极管组成的复合晶体管作为调整元件1。其中T1的基极作为复合管的基极b’，T1的发射极与T3的发射极连接作为复合管的发射极e’，T2的发射极与T3的集电极连接作为复合管的集电极c’，T1集电极与T2基极连接，T2集电极与T3基极连接。
当稳压电源的额定输出电流要求较大时，作为调整元件的复合管是由一个NPN型硅晶体件三极管T1、一个PNP型锗晶体三极管T2和并联在一起的一族NPN型硅晶体三极管T3－1，T3－2…T3－N组成。
本实用新型节能直流稳压电源，采用NPN型硅晶体三极管和PNP型锗晶体三级管组成的复合管的等效三极管如图3所示，它的开启电压Ube低，仅为0.7伏，用它作为图1中的调整元件，则稳压电源的自身电压降落最低可为0.9伏(理论值)。
采用本实用新型装制的稳压电源，在自身电压降落仅为1伏的情况下，仍能正常工作。这种稳压电源带来的优点和效果如下1、节约能源从上述两种稳压电源自身压降的理论值可以看出，在同样输出电流情况下，节能稳压电源的耗能仅为通常稳压电源的1／2，即可达到节能50％的效果，人类社会上电子设备的使用极其普遍，其中采用线性稳压电源的已是无法统计的数字，若使这些设备的电源达到节能50％，其社会效果亦是不可估量的。
2、减少稳压电源产品的原材料消耗采用节能稳压电源时，稳压器输入直流电位比通常稳压电源低2～4伏，因而变压器次级提供整流的交流电压亦可降低，使变压器的材料消耗得以减少。
由于稳压电源中调整元件上的热耗散量降低，从而使散热装置尺寸减少，节约了原材料，减少了设备的重量和尺寸。
3、扩大了稳压电源的应用范围有些应用场合要求稳压电源的自身压降应当很低，这时通常的稳压电源已无能为力。节能稳压电源则可以满足这种要求。例如，在汽车上的应用。有关技术的发展，汽车上的电子设备越来越多，如汽车电活，收录机、汽车电视以及将来要使用的自动驾驶仪，控制设备等。它们的供电由汽车电瓶提供。但在汽车行驶时，发电机向电瓶充电，虽有电压调节器的作用，但电压总是在波动的，而且通过电源会对电子设备引入干扰。一般，经过一段使用的汽车，由于电压调节器的失调，电压波动范围会大大超过技术规范所规定的值，我国对于12伏电瓶汽车的电压调节范围是13.5～14.5伏，有的车在行驶中，当加大油门时(发电机转数据高)，电压可达到16～18伏，这对汽车电子设备是一种危害。在汽车电瓶与电子设备之间加装节能稳压电源，即可排出由电源引入的干扰，又可给电子设备提供稳定、高质量的供电电源。
图1为串联晶体管稳压电源的原理方框图；图2为本实用新型节能直流稳压电源的原理图；图3为作为调整元件的复合管的连接及等效电路示意图；图4为在大电流输出时的复合管连接示意图；图5为本实用新型一个实例的电原理图。
实施例如图5所示，是本实用新型一个实例的电原理图，其中C1为整流滤波电容，R1，R2，D1，T5组成保护电路，R7为过载信号电路，R3和WD为基准电压源，R4，R5，R6为取样电路，R3，T4为比较放大电路，C2为输出滤波电容，T1，T2和T3组成复合管作为调压元件，其中T3采用大功率硅晶体管，如3DD66B、2N3055、BD×60等，T2采用PNP型锗晶体管，如3A×31C、3A×53C、2N395、2SB189等，T3采用小功率硅晶体管，如3DG6等。该稳压电源在输出电压12伏，输出电流2.5安培情况下，电压调整率为0.5％，电流调整率为1％。当输入电压为13伏时，稳压电源仍正常工作。
当要求输出电流较大时，在T3处可以采用相同的晶体管并联，如图5所示。晶体管T2可根据输出电流要求选用3A×53C、3A×85C、3A×55B、3AD56、2N395、2N650(A)、25B41等。
权利要求1.一种节能直流稳压电源，包括一个输出电压调整元件[1]，连接在输入电压与输出电压之间，其控制端[7]与保护电路[4]和比较放大器[2]的输出端相连接；一个比较放大器[2]，其输出端与调整元件[1]的控制端[7]连接，输入端与取样电路[3]的输出端连接；一个取样电路[3]接在输出电压两端，输出端与比较放大器[2]的输入端连接；一个基准电压[5]，连接在比较放大器[2]的控制端和输出电压地端之间；一个保护电路[4]，连接在调整元件[1]的控制端[7]和过载信号电路[6]之间；一个过载信号电路，连接在输入电压地端和输出电压地端之间，其输出端与保护电路[4]相连接；本实用新型的特征在于，由两个NPN型硅晶体三极管T1和T2和一个PNP型锗晶体三极管组成的复合晶体管作为调整元件[1]，其中T1的基极作为复合管的基极b′，T1的发射极与T3的发射极连接作为复合管的发射极e′，T2的发射极与T3的集电极连接作为复合管的集电极c′，T1的集电极与T2基极连接，T2集电极与T3基极连接。
2.按照权利要求1所述的稳压电源，其特征在于作为调整元件［1］的复合管是由一个NPN型硅晶体件三极管T1、一个PNP型锗晶体三极管T2和并联在一起的一族NPN型硅晶体三极管T3－1，T3－2…T3－N组成。
专利摘要本实用新型涉及一种节能直流稳压电源，采用NPN型硅晶体三极管和PNP型锗晶体三极管，组成的复合管作为稳压电源的调整元件，复合管的作用等效为一个晶体三极管的作用，自身电压降落仅为0.9伏。本实用新型具有自身消耗小，节约能源的特点，可节能50％，降低原材料消耗，扩大了应用范围，特别适用于汽车电源，是一种高质量的节能供电电源。
文档编号G05F1/46GK2164569SQ93223078
公开日1994年5月11日 申请日期1993年8月29日 优先权日1993年8月29日
发明者王恒山 申请人:王恒山