一种精度高且性能稳定的稳压电路的制作方法

本实用新型涉及稳压技术、电源技术等领域，具体的说，是一种精度高且性能稳定的稳压电路。

背景技术：

电源是将其它形式的能转换成电能的装置。

电源自“磁生电”原理，由水力、风力、海潮、水坝水压差、太阳能等可再生能源，及烧煤炭、油渣等产生电力来源。

电路(英语：Electrical circuit)或称电子回路，是由电气设备和元器件，按一定方式连接起来，为电荷流通提供了路径的总体，也叫电子线路或称电气回路，简称网络或回路。如电源、电阻、电容、电感、二极管、三极管、晶体管、IC和电键等，构成的网络、硬件。负电荷可以在其中流动。

电路的大小，可以相差很大，小到硅片上的集成电路，大到高低压输电网。有集成电路，也有分离元件电路。它们是共存的，各有各的特长。

电源电路是指提供给用电设备电力供应的电源部分的电路设计，根据使用的电路形式和特点，既有交流电源也有直流电源。

稳压电源(stabilized voltage supply)是能为负载提供稳定的交流电或直流电的电子装置，包括交流稳压电源和直流稳压电源两大类。

当电网电压或负载出现瞬间波动时，稳压电源会以10-30ms的响应速度对电压幅值进行补偿，使其稳定在±2％以内。

1955年美国的科学家罗那(G.H.Royer)首先研制成功了利用磁芯的饱和来进行自激振荡的晶体管直流变换器。此后，利用这一技术的各种形式、精益求精的直流变换器不断涌现，从而取代了早期采用的寿命短、可靠性差、转换效率低的旋转和机械振子式换流设备。由于晶体管直流变换器中的功率晶体管工作在开关状态，由此而制成的稳压电源输出的组数多、极性可变、效率高、体积小、重量轻，因而当时被广泛地应用于航天及军事电子设备。由于那时的微电子设备及技术十分落后，不能制作出耐压高、开关速度较高、功率较大的晶体管，所以这个时期的直流变换器只能采用低电压输入，并且转换的速度也不是太高。

60年代开始，由于微电子技术的快速发展，出现了高反压的晶体管，从此直流变换器就可以直接由市电经整流、滤波后输入，不再需要工频变压器降压了，从而极大地扩大了它的应用范围，并在此基础上诞生了无工频降压变压器的开关电源。省掉了工频变压器，又使开关稳压电源的体积和重量大为减小，开关稳压电源才真正做到了效率高、体积小、重量轻。

70年代以后，与这种技术有关的高频，高反压的功率晶体管、高频电容、开关二极管、开关变压器的铁芯等元件也不断地研制和生产出来，使无工频变压器开关稳压电源得到了飞速的发展，并且被广泛地应用于电子计算机、通信、航天、彩色电视机等领域，从而使无工频变压器开关稳压电源成为各种电源的佼佼者。

随着社会飞速前进，用电设备与日俱增。但电力输配设施的老化和发展滞后，以及设计不良和供电不足等原因造成末端用户电压的过低，而线头用户则经常电压偏高。对用电设备特别是对电压要求严格的高新科技和精密设备，犹如没有上保险。

不稳定的电压会给设备造成致命伤害或误动作，影响生产，造成交货期延误、质量不稳定等多方面损失。同时加速设备的老化、影响使用寿命甚至烧毁配件，使业主面临需要维修的困扰或短期内就要更新设备，浪费资源；严重者甚至发生安全事故，造成不可估量的损失。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种精度高且性能稳定的稳压电路，利用控制电路对交流电路的交流输出进行控制，使得交流输出电路输出一个稳定的区间交流电源，从而为由该稳压电路供电的电气设备通过安全可靠的交流稳压电源，整个电路具有工作稳定可靠、抗干扰性能好等特性。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种精度高且性能稳定的稳压电路，包括交流电路、防雷击电路、变压器及控制电路，所述交流电路分别与防雷击电路及变压器相连接，变压器连接控制电路，控制电路控制连接交流电路；交流电路包括输入接头CT、保险管FU1、控制端KM1、控制端KM2、选择开关SB1、电压显示模块UI及输出接头CZ，输入接头CT的第一相线引脚通过保险管FU1连接控制端KM1的固定触点上，选择开关SB1的固定接头通过电压显示模块UI连接输入接头CT的第二相线引脚和输出接头CZ的第二相线引脚，选择开关SB1的两个选择触点分别与控制端KM1的固定触点和控制端KM2的固定触点相连接，且控制端KM2的固定触点与输出接头CZ的第一相线引脚相连接，输入接头CT的地线引脚连接输出接头CZ的地线引脚，变压器的初级端T1的第一端连接控制端KM1的常闭触头和控制端KM2的常闭触头，变压器的初级端T1的第二端连接输入接头CT的第二相线引脚；在变压器的初级端T1上形成两个抽头，且两个抽头分别与控制端KM1的常开触头和控制端KM2的常开触头相连接，控制电路控制连接控制端K1和控制端K2。

进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述防雷击电路包括压敏电阻和放电管，输入接头CT的第一相线引脚通过一组相互串联的压敏电阻和放电管连接输出接头CZ的第一相线引脚，输出接头CZ的第一相线引脚通过另一组相互串联的压敏电阻和放电管连接地线，控制端KM1的固定触点通过压敏电阻与另一组相互串联的压敏电阻和放电管的共接端相连接。优选的压敏电阻包括压敏电阻R7、压敏电阻R8、压敏电阻R9，放电管包括放电管FD1及放电管FD2，输入接头CT的第一相线引脚通过相互串联的压敏电阻R7和放电管FD1连接输出接头CZ的第一相线引脚，输出接头CZ的第一相线引脚通过相互串联的压敏电阻R8和放电管FD2连接地线，控制端KM1的固定触点通过压敏电阻R9与压敏电阻R8和放电管FD2的共接端相连接。

进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述控制电路包括基准及比较电压信号电路、比较电路、继电器电路，变压器的次级端T2通过整流桥BG连接基准及比较电压信号电路，基准及比较电压信号电路与比较电路相连接，比较电路连接继电器电路，继电器电路控制连接控制端KM1和控制端KM2。

进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述继电器电路包括继电器K1、三极管Q1、继电器K2、三极管Q2及电容C4，整流桥BG直流输出端的第一端通过继电器K1连接三极管Q1的集电极，且整流桥BG直流输出端的第一端还通过继电器K2连接三极管Q2的集电极，整流桥BG直流输出端的第二端分别与三极管Q1的发射极及三极管Q2的发射极相连接且接地，电容C4并联在整流桥BG直流输出端上，三极管Q1的基极和三极管Q2的基极皆与比较电路相连接。

进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述比较电路包括运放IC1、运放IC2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电位器W3、电阻R2及双色LED灯D3，运放IC1的输出端通过电阻R3连接三极管Q1的基极，运放IC2的输出端通过电阻R4连接三极管Q2的基极，运放IC1的输出端通过电阻R5连接双色LED灯D3的第一正极端，运放IC2的输出端通过电阻R6连接双色LED灯D3的第二正极端，双色LED灯D3的负极端连接且接地，运放IC1的输出端和运放IC2的输出端分别连接在电位器W3的两个固定端上，电位器W3的可调端与运放IC1的同相输入端及运放IC2的反相输入端相连接，运放IC1的输入端和运放IC2的输入端与基准及比较电压信号电路相连接。

进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述基准及比较电压信号电路包括电容C1、电容C2、二极管D2、电阻R1、二极管D1、二极管D2、电容C3、电阻R2、电位器W1、电位器W2及稳压管Z1，整流桥BG直流输出端的第一端与电阻R2的第一端相连接，整流桥BG直流输出端的第二端分别与电容C2的第二端、电容C3的第二端、电位器W1的第二固定端、电位器W1的第二固定端相连接，电阻R2的第二端通过稳压管Z1接地，且电阻R2的第二端与运放IC1的同相输入端相连接，变压器的次级端T2的第二端通过二极管D2连接电位器W1的第一固定端、电位器W2的第一固定端、电容C2的第一端及电容C3的第一端，电位器D1的可调端连接运放IC1的反相输入端，电位器W2的可调端连接运放IC2的同相输入端；电阻R1与二极管D1相互串联，且相互串联的电阻R1和二极管D1与电容C1并联且并联在整流桥BG的直流输出端上，变压器的次级端T2抽头连接整流桥BG的交流输入端的第二端。

进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述电容C1采用电解电容且电容C1的正极端与电阻R1的非共接端连接且连接在电阻R2的第一端上，二极管D1的共接端为正极；电容C3采用电解电容，且电容C3的正极连接二极管D2的负极，二极管D2的负极与电位器W2的第一固定端相连接；稳压管Z1的正极接地。

进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述运放IC1和运放IC2采用单运放或采用LM358的两个运放模块搭建。

进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：在所述继电器K1上还并联有二极管D4，且二极管D4的正极连接三极管Q1的集电极；在所述继电器K2上还并联有二极管D5，且二极管D5的正极连接三极管Q2的集电极。

进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述双色LED灯D3的第一正极端为G色光正极端，双色LED灯D3的第二正极端为R色光正极端。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型利用控制电路对交流电路的交流输出进行控制，使得交流输出电路输出一个稳定的区间交流电源，从而为由该稳压电路供电的电气设备通过安全可靠的交流稳压电源，整个电路具有工作稳定可靠、抗干扰性能好等特性。

(2)本实用新型能够当输入电压为170V～270V时，将输出稳定在200V～240V的范围内，并利用变压器进行隔离供电和取样，保证了调试和维护的安全性。

(3)本实用新型具有高稳定度基准参考电压源和两级控制电路，整个电路基于运放集成电路，工作稳定可靠，抗干扰性能好。

(4)本实用新型所设置的防雷击电路，利用压敏电阻和放电管的配合，在雷雨天气中，当出现雷击形成尖峰电压时，能够及时的将尖峰电压释放到大地中，避免由于存在尖峰电压而对待供电设备造成损害。

附图说明

图1为本实用新型的交流部分电路原理图。

图2为本实用新型所述的控制电路部分电路原理图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1：

本实用新型设计出一种精度高且性能稳定的稳压电路，利用控制电路对交流电路的交流输出进行控制，使得交流输出电路输出一个稳定的区间交流电源，从而为由该稳压电路供电的电气设备通过安全可靠的交流稳压电源，整个电路具有工作稳定可靠、抗干扰性能好等特性，如图1、图2所示，特别采用下述设置结构：包括交流电路、防雷击电路、变压器及控制电路，所述交流电路分别与防雷击电路及变压器相连接，变压器连接控制电路，控制电路控制连接交流电路；交流电路包括输入接头CT、保险管FU1、控制端KM1、控制端KM2、选择开关SB1、电压显示模块UI及输出接头CZ，输入接头CT的第一相线引脚通过保险管FU1连接控制端KM1的固定触点上，选择开关SB1的固定接头通过电压显示模块UI连接输入接头CT的第二相线引脚和输出接头CZ的第二相线引脚，选择开关SB1的两个选择触点分别与控制端KM1的固定触点和控制端KM2的固定触点相连接，且控制端KM2的固定触点与输出接头CZ的第一相线引脚相连接，输入接头CT的地线引脚连接输出接头CZ的地线引脚，变压器的初级端T1的第一端连接控制端KM1的常闭触头和控制端KM2的常闭触头，变压器的初级端T1的第二端连接输入接头CT的第二相线引脚；在变压器的初级端T1上形成两个抽头，且两个抽头分别与控制端KM1的常开触头和控制端KM2的常开触头相连接，控制电路控制连接控制端K1和控制端K2，优选的保险管FU1采用25A的保险管，变压器采用带磁芯变压器，电压显示模块UI采用模拟交流电压表或数字交流电压表。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1、图2所示，特别采用下述设置结构：所述防雷击电路包括压敏电阻和放电管，输入接头CT的第一相线引脚通过一组相互串联的压敏电阻和放电管连接输出接头CZ的第一相线引脚，输出接头CZ的第一相线引脚通过另一组相互串联的压敏电阻和放电管连接地线，控制端KM1的固定触点通过压敏电阻与另一组相互串联的压敏电阻和放电管的共接端相连接。优选的压敏电阻包括压敏电阻R7、压敏电阻R8、压敏电阻R9，放电管包括放电管FD1及放电管FD2，输入接头CT的第一相线引脚通过相互串联的压敏电阻R7和放电管FD1连接输出接头CZ的第一相线引脚，输出接头CZ的第一相线引脚通过相互串联的压敏电阻R8和放电管FD2连接地线，控制端KM1的固定触点通过压敏电阻R9与压敏电阻R8和放电管FD2的共接端相连接。

实施例3：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述控制电路包括基准及比较电压信号电路、比较电路、继电器电路，变压器的次级端T2通过整流桥BG连接基准及比较电压信号电路，基准及比较电压信号电路与比较电路相连接，比较电路连接继电器电路，继电器电路控制连接控制端KM1和控制端KM2；优选的整流桥BG采用全桥整流桥，或采用4支IN4007整流二极管搭建。

实施例4：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1、图2所示，特别采用下述设置结构：所述继电器电路包括继电器K1、三极管Q1、继电器K2、三极管Q2及电容C4，整流桥BG直流输出端的第一端通过继电器K1连接三极管Q1的集电极，且整流桥BG直流输出端的第一端还通过继电器K2连接三极管Q2的集电极，整流桥BG直流输出端的第二端分别与三极管Q1的发射极及三极管Q2的发射极相连接且接地，电容C4并联在整流桥BG直流输出端上，三极管Q1的基极和三极管Q2的基极皆与比较电路相连接。

实施例5：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1、图2所示，进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述比较电路包括运放IC1、运放IC2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电位器W3、电阻R2及双色LED灯D3，运放IC1的输出端通过电阻R3连接三极管Q1的基极，运放IC2的输出端通过电阻R4连接三极管Q2的基极，运放IC1的输出端通过电阻R5连接双色LED灯D3的第一正极端，运放IC2的输出端通过电阻R6连接双色LED灯D3的第二正极端，双色LED灯D3的负极端连接且接地，运放IC1的输出端和运放IC2的输出端分别连接在电位器W3的两个固定端上，电位器W3的可调端与运放IC1的同相输入端及运放IC2的反相输入端相连接，运放IC1的输入端和运放IC2的输入端与基准及比较电压信号电路相连接；当运放IC1和运放IC2采用单独运放时，电阻R1的第一端分别与运放IC1和运放IC2的供电脚相连接；当运放IC1和运放IC2采用同一个运放的两个单运放模块时，电阻R1的第一端连接该运放的供电脚。

实施例6：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1、图2所示，进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述基准及比较电压信号电路包括电容C1、电容C2、二极管D2、电阻R1、二极管D1、二极管D2、电容C3、电阻R2、电位器W1、电位器W2及稳压管Z1，整流桥BG直流输出端的第一端与电阻R2的第一端相连接，整流桥BG直流输出端的第二端分别与电容C2的第二端、电容C3的第二端、电位器W1的第二固定端、电位器W1的第二固定端相连接，电阻R2的第二端通过稳压管Z1接地，且电阻R2的第二端与运放IC1的同相输入端相连接，变压器的次级端T2的第二端通过二极管D2连接电位器W1的第一固定端、电位器W2的第一固定端、电容C2的第一端及电容C3的第一端，电位器D1的可调端连接运放IC1的反相输入端，电位器W2的可调端连接运放IC2的同相输入端；电阻R1与二极管D1相互串联，且相互串联的电阻R1和二极管D1与电容C1并联且并联在整流桥BG的直流输出端上，变压器的次级端T2抽头连接整流桥BG的交流输入端的第二端，优选的，变压器的次级端T2的第一端和第二端与抽头之间的电压差为12～24V，在具体应用时，优选的，变压器的次级端T2取出两组(12V～24V，具体为多少V电压可以根据实际情况设置)，一组经整流桥BG整流、电容C1滤波为运放IC1、运放IC2继电器K1、继电器K2提供直流工作电压(优选的设置为12V，即采用供电电压为12V的单运放或双运放搭建运放IC1、运放IC2)，同时经具有限流功能的限流电阻R2限流后，由稳压管Z1稳压后为作为比较器使用的运放IC1、运放IC2提供基准参考电压(优选的利用稳压管Z1稳压至5.6V)。另一组则经整流二极管D2整流后，利用电容C2、电容C3进行消噪滤波做电源误差取样电压，经电位器W1、电位器W2调整后作运放IC1、运放IC2的比较信号。其中变压器的初级端T1还兼作调压器，优选设置3个电压为插头供控制端KM1、控制端KM2选择，如图1所示，A(240V)、B(220V)、C(200V)。输出接头CZ为输出电源插座。

实施例7：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1、图2所示，进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述电容C1采用电解电容且电容C1的正极端与电阻R1的非共接端连接且连接在电阻R2的第一端上，二极管D1的共接端为正极；电容C3采用电解电容，且电容C3的正极连接二极管D2的负极，二极管D2的负极与电位器W2的第一固定端相连接；稳压管Z1的正极接地。

实施例8：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1、图2所示，进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述运放IC1和运放IC2采用单运放或采用LM358的两个运放模块搭建。

实施例9：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1、图2所示，进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：在所述继电器K1上还并联有二极管D4，且二极管D4的正极连接三极管Q1的集电极；在所述继电器K2上还并联有二极管D5，且二极管D5的正极连接三极管Q2的集电极。

实施例10：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1、图2所示，进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述双色LED灯D3的第一正极端为G色光正极端，双色LED灯D3的第二正极端为R色光正极端。

在设计使用时，当输入电压为VIN＝200V～240V时，继电器Kl、继电器K2均不动作，它们的触点位于常闭位置(图1所示位置)。所以输入电压直接送至输出接头CZ而不经任何提升或降低，即输出电压VOUT＝VIN；当输入电压低于200V时，次级端T2的电压发生变化，使得经由比较电路输出后的电压发生变化，从而使得继电器K1导通，当继电器K1导通后由继电器K1控制的控制端KM1吸合，控制端KM2仍如于释放状态，此时输入被接到变压器的初级端T1的C端，从而使输出电压得到提升。在实际应用时，优选设置满足当VIN＝170V～200V时，输出VOUT＝205V～240V；当输入电压高于240V时，次级端T2的电压发生变化，使得经由比较电路输出后的电压发生变化，从而使得继电器K2导通，当继电器K2导通后由继电器K2控制的控制端KM2吸合，控制端KM1仍如于释放状态，此时输入被接到变压器的初级端T1的B端，使输出电压得到降低。在实际应用时，优选设置满足当VIN＝240V～270V时，VOUT＝210V～240V。

优选的二极管D1采用LED灯，在该电路中作电源指示，双色发光管(双色LED灯D3)作输入电压指示：VIN＜200V时，双色LED灯D3的绿管(G)亮；VIN＞240V时，双色LED灯D3的红管(R)亮；VIN＝200V～240V时，双色LED灯D3的两管均不亮。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。