一种隔离稳压电路的制作方法

1.本实用新型涉及隔离供电电路领域，具体涉及一种隔离稳压电路。


背景技术：

2.当前电路中多采用直流供电电源方式使各个芯片稳定工作，而更多芯片在工作过程中为了避免其他信号的干扰若带来的影响，需要隔离供电。目前有两种方式使用隔离电源的方法，一种是采用多个稳压源信号给所需芯片提供供电；还有一种是采用隔离电源芯片。
3.其中，采用隔离电源芯片供电时，当外界电源通过隔离电源芯片之后，又会经过隔离电源芯片输出直流电压信号给芯片提供供电，隔离电源的芯片有的只有一路输出，功率有限。并且，目前市场上芯片处于严重短缺的状态，采用隔离电源芯片不仅成本高同时还影响产能。
4.而采用多路供电电源的方式，首先所需要的电源个数众多，对于整体的电路调试过程有众多的问题。且同样芯片的供电电压有很多不同的等级，并不能通过一个电源解决问题，也需要采用隔离芯片并搭建外围电路，架构复杂，有的隔离芯片只有一路输出并不能满足多种芯片工作的可能。同时隔离芯片也有供电的需求，隔离芯片的输入电压调节范围很小，当改变外界输入电压范围时有可能面临无法工作的情况，另外当芯片工作的负载过大时，芯片内部无法满足电流要求时也可能会出现芯片损坏的情况。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种隔离稳压电路，以解决现有技术提供的两种使用隔离电源的方法只有一路输出或者需要多路供电电源调试复杂的技术问题。
6.本实用新型实施例提供的技术方案如下：
7.本实用新型实施例提供一种隔离稳压电路，包括：脉动电流产生电路和隔离输出电路，所述脉动电流产生电路接收外部输入的电流，基于变压器主线圈的电流变化产生脉动的直流电；所述隔离输出电路将变压器至少两个副线圈感应的变压器主线圈中的电流进行整流滤波后输出至少两个稳定电流。
8.可选地，所述脉动电流产生电路包括：第一分压电路、比较电路、开关电路以及第一二极管，所述第一分压电路的输入端接收外部输入的电流，所述第一分压电路的输出端连接所述比较电路的输入端，所述比较电路的输出端连接所述开关电路的输入端，所述开关电路的输出端连接所述变压器主线圈，所述第一二极管的负极连接所述脉动电流产生电路的输入端，所述第一二极管的正极连接所述开关电路的输出端；所述第一分压电路基于分压变化改变所述比较电路的输出电平，所述开关电路基于所述比较电路的输出电平开启或关闭，所述变压器主线圈基于所述开关电路的开启或者关闭形成脉动的直流电。
9.可选地，所述第一分压电路包括：第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的一端连接所述脉动电流产生电路的输入端，所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的
一端以及所述比较电路的同相输入端，所述第二电阻的另一端连接所述第三电阻的一端以及所述隔离输出电路的公共输出端，所述第三电阻的另一端连接所述比较电路的反向输入端以及所述开关电路。
10.可选地，所述开关电路包括：第一三极管，所述第一三极管的栅极连接所述比较电路的输出端，所述第一三极管的源极连接所述第三电阻的另一端，所述第一三极管的漏极连接所述变压器主线圈。
11.可选地，所述隔离输出电路包括：第一输出电路和第二输出电路。
12.可选地，所述第一输出电路包括：第一整流电路、第一滤波电路和使能电路，所述第一整流电路的输入端连接变压器第一副线圈，所述第一整流电路的输出端连接所述第一滤波电路的输入端，所述第一滤波电路的输入端连接所述使能电路的输入端，所述使能电路的输出端连接第一输出端；所述第一整流电路将变压器第一副线圈感应的电流整流后输入至所述第一滤波电路进行滤波调整，所述使能电路将滤波调整后的稳定电流输出。
13.可选地，所述第一整流电路包括：第二二极管和第三二极管，所述第一滤波电路包括第二电容和第三电容，所述使能电路包括第二三极管、第四电阻、第五电阻以及第六二极管，所述第二二极管的正极连接第一副线圈的第一抽头，所述第二二极管的负极连接第二电容的一端、第四电阻的一端、第二三极管的集电极和第一输出端，所述第三二极管的负极连接第一副线圈的第三抽头，所述第三二极管的正极连接所述第三电容的一端并接地，所述第二电容的另一端连接所述第三电容的另一端、第一副线圈的第二抽头、第六二极管的正极以及第二三极管的发射极，所述第六二极管的负极连接所述第四电阻的另一端以及第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接所述第二三极管的基极。
14.可选地，所述第二输出电路包括：依次连接的第二整流电路、第二滤波电路、电压改变电路；所述第二整流电路将变压器第二副线圈感应的电流整流后输入至所述第二滤波电路进行滤波，所述电压改变电路将滤波后的电路进行调整后输出稳定电流。
15.可选地，所述第二整流电路包括：第四二极管和第五二极管，所述滤波电路包括第四电容和第五电容，所述第四二极管的正极连接第二副线圈的第一抽头，所述第四二极管的负极连接第四电容的一端以及第二输出端，所述第五二极管的负极连接第二副线圈的第三抽头，所述第五二极管的正极连接所述第五电容的一端并接地，所述第四电容的另一端连接所述第五电容的另一端。
16.可选地，所述电压改变电路包括：第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第七二极管、第三比较器、第一光耦以及第一比较器，所述第六电阻的一端连接所述第八电阻的一端、第九电阻的一端以及所述第四二极管的负极，所述第六电阻的另一端连接所述第七电阻的一端以及所述第三比较器的反相输入端，所述第七电阻的另一端连接第二副线圈的第二抽头以及第七二极管的正极，所述第七二极管的负极连接所述第八电阻的另一端以及所述第三比较器的同相输入端，所述第三比较器的输出端连接所述第一光耦的使能端，所述第一光耦的输入端连接所述第一比较器的输出端以及所述第三电阻的一端，所述第一光耦的输出端连接所述第九电阻的另一端以及第二输出端，所述第一比较器的同相输入端连接所述第一二极管的负极，所述第一比较器的反相输入端连接所述第一二极管的正极。
17.本实用新型技术方案，具有如下优点：
18.本实用新型实施例提供的隔离稳压电路，基于变压器主线圈的电流变化产生脉动
的直流电，同时在变压器副边设置至少两个副线圈将感应的电流进行整流滤波后输出；由此，该隔离稳压电路无需采用多路电源即可实现多路输出，同时基于主线圈中脉动的直流电还能实现多电压等级供电。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型实施例中隔离稳压电路的结构框图；
21.图2为本实用新型实施例中脉动电流产生电路的结构框图；
22.图3为本实用新型实施例中隔离稳压电路的原理框图；
23.图4为本实用新型实施例中隔离输出电路的结构框图；
24.图5为本实用新型实施例中第一输出电路的结构框图；
25.图6为本实用新型实施例中第二输出电路的结构框图。
具体实施方式
26.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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装置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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
30.本实用新型实施例提供了一种隔离稳压电路，如图1所示，该电路包括：脉动电流产生电路10和隔离输出电路20，所述脉动电流产生电路10接收外部输入的电流，基于变压器t1主线圈的电流变化产生脉动的直流电；所述隔离输出电路20将变压器t1至少两个副线圈感应的变压器t1主线圈中的电流进行整流滤波后输出至少两个稳定电流。
31.本实用新型实施例提供的隔离稳压电路，基于变压器主线圈的电流变化产生脉动的直流电，同时在变压器副边设置至少两个副线圈将感应的电流进行整流滤波后输出；由
此，该隔离稳压电路无需采用多路电源即可实现多路输出，同时基于主线圈中脉动的直流电还能实现多电压等级供电。
32.在一实施方式中，如图2所示，所述脉动电流产生电路10包括：第一分压电路11、比较电路12、开关电路13以及第一二极管dt1，所述第一分压电路11的输入端接收外部输入的电流，所述第一分压电路11的输出端连接所述比较电路12的输入端，所述比较电路12的输出端连接所述开关电路13的输入端，所述开关电路13的输出端连接所述变压器t1主线圈，所述第一二极管dt1的负极连接所述脉动电流产生电路10的输入端，所述第一二极管dt1的正极连接所述开关电路13的输出端；所述第一分压电路11基于分压变化改变所述比较电路12的输出电平，所述开关电路13基于所述比较电路12的输出电平开启或关闭，所述变压器t1主线圈基于所述开关电路13的开启或者关闭形成脉动的直流电。其中，比较电路12包括第二比较器2，或者比较电路12也可以采用其他能够实现相同功能的器件。
33.本实用新型实施例对此不做限定。
34.其中，如图3所示，所述第一分压电路11包括：第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3，所述第一电阻r1的一端连接所述脉动电流产生电路10的输入端in，所述第一电阻r1的另一端连接所述第二电阻r2的一端以及所述比较电路12的同相输入端，所述第二电阻r2的另一端连接所述第三电阻r3的一端以及所述隔离输出电路20的公共输出端out，所述第三电阻r3的另一端连接所述比较电路12的反向输入端以及所述开关电路13。所述开关电路13包括：第一三极管q1，所述第一三极管q1的栅极连接所述比较电路12的输出端，所述第一三极管q1的源极连接所述第三电阻r3的另一端，所述第一三极管q1的漏极连接所述变压器t1主线圈。所述脉动电流产生电路10还包括第一电容c1，第一电容c1的一端连接脉动电流产生电路10的输入端以及第一二极管dt1的负极，第一电容c1的另一端接地。
35.具体地，对于该脉动电流产生电路10，当外部直流电流通过输入端流入时，因为第一二极管dt1的存在，电流只能从变压器t1主线圈流过，但是由于变压器t1主线圈相当于电感器件，电感特性有阻碍电流的效果，从输入端输入的直流电流会缓慢流过变压器t1主线圈。此时，对于第一分压电路11中的第一电阻r1和第二电阻r2，可以通过对两个电阻阻值的设置，使得第二比较器2的同相输入端输入高电平，反相输入端输入低电平，则第二比较器2输出端是高电平输出，驱动第一三极管q1使能打开。经过变压器t1主线圈逐渐流下来的电流通过第三电阻r3，在第三电阻r3两端形成压差；随着电流的逐渐增大，第三电阻r3两端的压差也会逐渐增大，通过第二电阻r2与第三电阻r3的比例关系可以使第二比较器2的反相输入端输入电压大于同相输入端，此时第二比较器2输出低电平，使得第一三极管q1关闭。此时会在变压器t1主线圈电感两端形成较大的反电动势，也会存在一定的能量，该能量只能通过第一二极管dt1释放。所以这样经过变压器t1主线圈的感应，变压器t1原线圈两端会形成一个脉动的时大时小的直流电。
36.在一实施方式中，如图4所示，所述隔离输出电路20包括：第一输出电路21和第二输出电路22。其中，如图5所示，所述第一输出电路21包括：第一整流电路211、第一滤波电路212和使能电路213，所述第一整流电路211的输入端连接变压器t1第一副线圈，所述第一整流电路211的输出端连接所述第一滤波电路212的输入端，所述第一滤波电路212的输出端连接所述使能电路213的输入端，所述使能电路213的输出端连接第一输出端out1；所述第一整流电路211将变压器t1第一副线圈感应的电流整流后输入至所述第一滤波电路212进
行滤波调整，所述使能电路213将滤波调整后的稳定电流输出。
37.具体地，如图3所示，所述第一整流电路211包括：第二二极管dt2和第三二极管dt3，所述第一滤波电路212包括第二电容c2和第三电容c3，所述使能电路213包括第二三极管q2、第四电阻r4、第五电阻r5以及第六二极管dt6，所述第二二极管dt2的正极连接第一副线圈的第一抽头，所述第二二极管dt2的负极连接第二电容c2的一端、第四电阻r4的一端、第二三极管q2的集电极和第一输出端out1，所述第三二极管dt3的负极连接第一副线圈的第三抽头，所述第三二极管dt3的正极连接所述第三电容c3的一端并接地，所述第二电容c2的另一端连接所述第三电容c3的另一端、第一副线圈的第二抽头、第六二极管dt6的正极以及第二三极管q2的发射极，所述第六二极管dt6的负极连接所述第四电阻r4的另一端以及第五电阻r5的一端，所述第五电阻r5的另一端连接所述第二三极管q2的基极。
38.对于隔离输出电路20，可以通过设置多个变压器t1副线圈实现多路感应的输出。在该实施例中，通过两个变压器t1副线圈设置了两个输出电路。其中，第一输出电路21中包括用于整流的第一整流电路211和用于滤波的第一滤波电路212。虽然经过第一整流电路211和第一滤波电路212的处理，已经可以输出较为稳定的直流电。但是当第一副线圈感应电流较大时，可以通过使能电路213进行调整。
39.具体地，当第一副线圈感应电流较大时，会在第二电容c2两端形成较大电压，此时在第二三极管q2的基极形成使能电压，使得第二三极管q2导通，形成电压的泄放作用。通过调整第二电容c2和第三电容c3的电容值，可以在第三电容c3两端形成一个适当的电压，从而使得第一输出端out1输出稳定的大小适当的电压。例如，可以根据所需输出的电压大小调整第二电容c2和第三电容c3的电容值，从而输出稳定的所需电压。
40.在一实施方式中，如图6所示，所述第二输出电路22包括：依次连接的第二整流电路221、第二滤波电路222、电压改变电路223；所述第二整流电路221将变压器t1第二副线圈感应的电流整流后输入至所述第二滤波电路222进行滤波，所述电压改变电路223将滤波后的电路进行调整后输出稳定电流。
41.其中，如图3所示，所述第二整流电路221包括：第四二极管dt4和第五二极管dt5，所述滤波电路包括第四电容c4和第五电容c5，所述第四二极管dt4的正极连接第二副线圈的第一抽头，所述第四二极管dt4的负极连接第四电容c4的一端以及第二输出端out2，所述第五二极管dt5的负极连接第二副线圈的第三抽头，所述第五二极管dt5的正极连接所述第五电容c5的一端并接地，所述第四电容c4的另一端连接所述第五电容c5的另一端。
42.如图3所示，所述电压改变电路223包括：第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第七二极管dt7、第三比较器3、第一光耦q3以及第一比较器1，所述第六电阻r6的一端连接所述第八电阻r8的一端、第九电阻r9的一端以及所述第四二极管dt4的负极，所述第六电阻r6的另一端连接所述第七电阻r7的一端以及所述第三比较器3的反相输入端，所述第七电阻r7的另一端连接第二副线圈的第二抽头以及第七二极管dt7的正极，所述第七二极管dt7的负极连接所述第八电阻r8的另一端以及所述第三比较器3的同相输入端，所述第三比较器3的输出端连接所述第一光耦q3的使能端，所述第一光耦q3的输入端连接所述第一比较器1的输出端以及所述第三电阻r3的一端，所述第一光耦q3的输出端连接所述第九电阻r9的另一端以及第二输出端out2，所述第一比较器1的同相输入端连接所述第一二极管dt1的负极，所述第一比较器1的反相输入端连接所述第一二极管dt1的正极。
43.在第二输出电路22中，采用变压器t1第二副线圈实现电流感应。同时，在第二输出电路22中也采用第二整流电路221和第二滤波电路222实现电流的整流和滤波。而为了使得第二输出电路22能够输出稳定的大小合适的电流，在第二输出电路22中设置电压改变电路223。
44.由此，在第二输出电路22中，经过第二整流电路221的整流和第二滤波电路222的滤波后，会形成一个稳定的直流电压。若该电压值较大，通过第六电阻r6和第七电阻r7的分压比，在第三比较器3的反相输入端形成高电压输入，从而使得反相输入端电压大于同相输入端电压，则第三比较器3的输出端输出低电平，此时第一光耦q3的使能端得到使能信号；而第一光耦q3的输入端正极连接第一比较器1的输出端以及第二比较器2的输出端，第一光耦q3的输出端直接短地，此时会将第一比较器1和第二比较器2的输出端强制拉低，则第一三极管q1关闭不再有电流流过。这样变压器t1主线圈电感中储存的能量通过第一二极管dt1释放。经过这样的强制拉低，就会使得主线圈两端的脉动电压减小，从而让第二副线圈感应的电动势减小。则第二输出端out2输出电压满足所需。
45.若经过整流和滤波之后的电压较低，此时由于第七二极管dt7的稳压作用就会在第三比较器3的同相输入端有一个高电平，则第三比较器3的输出端输出高电平，第一光耦q3则无法得到使能信号，第一比较器1和第二比较器2也不会被强制拉低。由此通过该过程使得第二输出端out2输出电压满足所需。
46.本实用新型实施例提供的隔离稳压电路，不仅可以输出多路电压信号，同时通过调节电路中电容、电阻器件的比例参数可以实现多等级供电。并且，在该隔离稳压电路中，采用基础的分立器件进行电路的搭建，由此不受隔离芯片的制约。采用该隔离稳压电路进行供电，可以使得输入电压在8～15v电压范围时均可以稳定工作。
47.虽然关于示例实施例及其优点已经详细说明，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和所附权利要求限定的保护范围的情况下对这些实施例进行各种变化、替换和修改，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。对于其他例子，本领域的普通技术人员应当容易理解在保持本实用新型保护范围内的同时，工艺步骤的次序可以变化。
48.此外，本实用新型的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本实用新型的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其中它们执行与本实用新型描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本实用新型可以对它们进行应用。因此，本实用新型所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。