一种可触发输出电压线性增加的电源电路的制作方法

1.本发明属于电源技术领域，涉及一种可触发输出电压线性增加的电源电路。


背景技术：

2.在工程应用中，有时需要电源的输出电压从零开始线性增加。目前，电源的输出电压几乎都是稳定不变的，要想改变输出电压，一般是通过手动旋钮或通过电压设置数字键实现，但此种方法无法做到使输出电压线性变化，满足不了工程应用需求。虽然cn201120057646.5电压线性变化电源可实现输出电压线性增大，但因其包括单片机，需要开发软件，编制程序，这限制了其应用。对于电源输出电压需要线性增加的应用情况，目前基本上是手动调整电源的输出电压，这一方面降低了工作效率，另一方面有时也无法完成特定的工作。因此需要一种输出电压能够自动线性增加的电源。经检索，发现中国专利cn201120057646.5电压线性变化电源，该专利结构复杂，包含单片机，需要编制程序。


技术实现要素：

3.本发明的目的就是为了解决现有技术中电源输出电压线性增加电路存在的结构复杂的缺陷，提出的一种可触发输出电压线性增加的电源电路。
4.本发明采用的技术方案如下：一种可触发输出电压线性增加的电源电路，其特征在于：由依次连接的触发及脉冲产生电路、反相放大电路、积分电路和功率驱动电路构成；所述触发及脉冲产生电路，由触发开关s1触发一个5v电压信号施加到可重触发单稳态多谐振荡器d1a，d1a输出一个低电平为0v、高电平约为5v、脉冲宽度为1.5秒的正脉冲；所述反相放大电路，将d1a输出的正脉冲放大后变为一个高电平0v、低电平
‑
5v、脉冲宽度为1.5秒的负脉冲；所述积分电路，将反相放大电路输出的负脉冲经积分电路积分后，变为在0～1.5秒时间内从0v线性增大到12.7v的输出信号；所述功率驱动电路，将积分电路的输出信号进行功率放大，在功率驱动电路的输出端vout得到在0～1.5秒时间内从0v线性增大到14v的电压，且功率驱动电路输出端可输出10安培的电流。
5.本发明的优点在于触发后，输出电压从零开始线性增加，且具有输出大电流的能力，可满足要求输出电压线性增加的应用场合需求。本发明全部由简单的硬件构成，不需要编制程序，易于推广使用。
6.附图说明：图1一种可触发输出电压线性增加的电源电路原理图；图2触发及脉冲形成电路输出波形；图3反相放大电路输出波形；图4积分电路输出波形；
图5功率驱动电路输出波形。
具体实施方式
7.下面结合附图对本发明的最佳实施例作进一步描述。
8.本发明的电源电路原理图见附图1，由依次连接的触发及脉冲产生电路、反相放大电路、积分电路和功率驱动电路构成。
9.所述触发及脉冲产生电路，由触发开关s1触发一个5v电压信号施加到可重触发单稳态多谐振荡器d1a，d1a输出一个低电平为0v、高电平约为5v、脉冲宽度为1.5秒的正脉冲；所述反相放大电路，将d1a输出的正脉冲放大后变为一个高电平0v、低电平
‑
5v的负脉冲；所述积分电路，将反相放大电路输出的负脉冲经积分电路积分后，变为在0～1.5秒时间内从0v线性增大到12.7v的输出信号；所述功率驱动电路，将积分电路的输出信号进行功率放大，在功率驱动电路的输出端vout得到在0～1.5秒时间内从0v线性增大到14v的电压，且功率驱动电路输出端可输出10安培的电流。
10.触发及脉冲产生电路由开关s1、可重触发单稳态触发器d1a、电阻r1、r2、r3、r15、电容c1、c2构成，每个元件都标注了必要的型号及参数。开关s1的一端接+5v，另一端接r1和r15的公共端；r1另一端接d1a的第2脚；r15另一端接地；r2一端连接+5v、另一端和d1a的第3脚相连；da1的第14脚接地；c1接于d1a的第14和第15脚之间；r3一端接+5v、另一端接d1a的第15脚；d1a的第16脚接+5v；d1a的第8脚接地；c2接于d1a的第16脚和第8脚之间。
11.反相放大电路由运算放大器n1a、电阻r4、r5、r6、电容c3、c4构成，每个元件都标注了必要的型号及参数。r4的一端接地，另一端接n1a的第3脚；r5一端接n1a的第2脚、另一端接d1a的第13脚；r6的一端接n1a的地2脚，另一端接n1a的第1脚；n1a的第4脚接+15v；n1a的第11脚接
‑
15v；c3接于n1a的第4脚与地之间；c4接于n1a的第11脚和地之间。
12.积分电路由运算放大器n1b、电阻r7、r8、r9、r14、电容c5、开关s2构成，每个元件都标注了必要的型号及参数。r7一端接地、另一端接n1b的第5脚；r8一端接n1b的第6脚、另一端接n1a的1脚；r9一端接n1b的第6脚，另一端接n1b的第7脚；c5一端接n1b的6脚，另一端接n1b的第7脚；s2一端接n1b的第6脚、另一端接r14的一端，r14另一端接n1b的第7脚。
13.功率驱动电路由运算放大器n1c、电阻r10、r11、r12、r13、达林顿三极管v1构成，每个元件都标注了必要的型号及参数。r10一端接n1b的第7脚，另一端接n1c的第10脚；r11的一端接n1c的第9脚，另一端接地；r12一端接n1c的第8脚，另一端接v1的基极；r13一端接n1c的第9脚，另一端接v1的发射极；v1的集电极接+15v。
14.本发明的工作原理如下：按压开关s1，使d1a的第2脚的电平由低变高，则d1a的第13脚q端将输出一个正脉冲（波形如附图2所示），该正脉冲的低电平为0v，高电平约为5v，正脉冲的宽度约等于0.33
×
r3
×
c1，计算得电路输出的脉冲宽度约为1.5秒。
15.触发及脉冲产生电路中c1和r3决定输出脉冲的宽度；r1和r2为限流电阻；r15为接地电阻；c2为电源滤波电容。
16.d1a的第13脚输出的正脉冲经反相放大电路放大后变为一个高电平0v、低电平
‑
5v
的负脉冲（波形如附图3所示）。该反相放大电路是由运算放大器及外围元件构成的放大倍数为
‑
1的放大电路，放大倍数a=
‑
r6/r5。
17.反相放大电路中r5、r6决定该放大电路的放大倍数；r4为偏置电阻；c3、c4分别为正负电源滤波电容。
18.反相放大电路输出的负脉冲经积分电路积分后，变为在0～1.5秒时间内从0v线性增大到约12.7v的波形（波形如附图4所示）。
19.积分电路中的r8、c5决定积分波形的斜率；r9调节波形的线性特性；r7为偏置电阻；s2和r14用于对积分电容c5进行放电。
20.积分电路的输出信号输入到功率驱动电路，在功率驱动电路的输出端vout可得到在0～1.5秒时间内从0v线性增大到14v的电压（波形图图5所示），且功率驱动电路输出端可输出10安培的电流。功率驱动电路由运算放大器n1c与达林顿管v1等构成同相放大电路，且v1工作于射随形式，vout端的输出电压约等于（1+r13/r11）v
r10
，v
r10
为r10左端的输入电压，即积分电路的输出电压。
21.功率驱动电路中r10、r12为限流电阻；r11、r13决定功率驱动的电压增益；v1的作用为功率驱动。
22.每触发一次，vout端输出一个从零开始线性增加的电压。开关s2和r14用于对电容c5进行放电复位，放电后可再通过s1再次触发。
23.通过改变r3的阻值或c1的容值，可以改变线性变化电压的持续时间；通过改变r5、r6、r8、r9、r11、r13的阻值，均可调整输出电压线性变化的最大值。
24.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。