一種線性穩壓器的製造方法
2023-09-10 18:22:05
一種線性穩壓器的製造方法
【專利摘要】一種線性穩壓器，屬於開關電源領域。包括直流輸入端XB1、穩壓輸出端XB2、控制連接器XP1、三極體V1、調整管V2、穩壓二極體V3、V4、V5、V7、發光二極體V6、電壓變換器D1、三端可調穩壓管D2、D3、D4、電容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、電位器RP1、RP2、光電耦合器B1、B2和電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18；本實用新型是集線性穩壓、過壓保護、欠壓保護、過流保護、短路保護等多功能於一體的模塊組件。具有穩定性好、低靜態電流、低功耗、高效率、低噪聲、高抗擾、體積小、重量輕、使用方便簡單和成本低等優點。
【專利說明】一種線性穩壓器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於線性電源領域，具體為一種線性穩壓器。
【背景技術】
[0002]傳統的電力穩壓器是靠繼電器的跳動穩定輸出電壓的，當電網電壓出現波動時，電力穩壓器自動糾正電路啟動，使內部繼電器動作迫使輸出電壓保持在設定值附近，這種電路的優點是電路簡單，缺點是穩壓精度不高並且每一次繼電器跳動換擋，都會使供電電源發生一次瞬時的中斷並產生火花幹擾。
[0003]另外，現有產品存在功能單一、保護功能不完善、功率容量小等缺陷，很難滿足實際使用需求。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種低靜態電流、低功耗、高效率、低噪聲、高抗擾、體積小的線性穩壓器。
[0005]實現上述目的的技術方案是:一種線性穩壓器，其特徵在於:包括直流輸入端XB1、穩壓輸出端XB2、控制連接器XP1、三極體V1、調整管V2、穩壓二極體V3、V4、V5、V7、發光二極體V6、電壓變換器Dl、三端可調穩壓管D2、D3、D4、電容Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、電位器 1^1、1^2、光電耦合器81、82 和電阻 Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R 17、R18 ；
[0006]直流輸入端XBl連接調整管V2的輸入端，調整管V2的輸出端連接作為分流器的電流取樣電阻RlO的一端，電流取樣電阻RlO的另一端連接至穩壓輸出端XB2，調整管V2的輸出端和控制端之間並聯穩壓二極體V3 ；
[0007]電壓變換器Dl的輸入端連接直流輸入端XBl，電壓變換器Dl的接地端接地，電壓變換器Dl的輸入端與接地端之間並聯電容C1、C2，電壓變換器的輸出端並聯電容C3、C4和電阻R1，電壓變換器Dl輸出端的負端與電壓變換器Dl的外接電容的CS埠之間連接電容C5;
[0008]三極體Vl的集電極連接在電壓變換器Dl輸出端的正端，三極體的基極串聯電阻R2，電阻R16並聯於三極體Vl的集電極和電阻R2之間，控制連接器XPl的正端經電阻R3連接光電耦合器BI的輸入端I腳，控制連接器XPl的負端連接光電耦合器BI的輸入端2腳，光電耦合器BI的輸出端4腳連接電阻R2，光電耦合器BI的輸出端3腳連接在電壓變換器Dl輸出端的負端；
[0009]三極體Vl的發射極連接電阻R4，電阻R4經電阻R5和三端可調穩壓器D4串行接地，三端可調穩壓器D4的輸入端與輸出端之間並聯有穩壓二極體V4，三端可調穩壓器D4的輸入端與控制端之間並聯有電容C7，三端可調穩壓器D4的控制端經電阻R13連接至穩壓輸出端XB2，電阻R13經電阻R18和電位器RP2串行接地，R14並聯於相互串聯的電阻R13、電阻R18和電位器RP2的兩端，C9、ClO分別並聯於電阻R14的兩端，電阻R15與發光二極體V6串聯後並聯於電阻ClO的兩端，電阻R4經電阻R6、R17連接至調整管V2的控制端；
[0010]電阻R7的一端與三極體Vl的發射極連接，電阻R7的另一端與可調穩壓管D2的輸入端連接，可調穩壓管D2的輸出端連接在電壓變換器Dl輸出端的負端，可調穩壓管D2的控制端連接電位器RPl，電位器RPl的輸出端經電阻R9串行接地，電位器RPl的輸出端連接三端可調穩壓管D3的控制端，三端可調穩壓管D3的輸出端連接穩壓輸出端XB2，三端可調穩壓管D3的輸入端經電阻R 17連接至調整管V2的控制端，電容C6並聯於三端可調穩壓管D3輸入端和控制端之間；
[0011]直流輸入端XBl和穩壓輸出端XB2之間串聯有穩壓二極體V5、電阻R11、電阻R12，電阻R12的兩端並聯有電容CS，電阻R12的兩端並聯有相互串聯的光電耦合器B2和穩壓二極體V7，穩壓二極體V7的輸出端連接穩壓輸出端XB2，二極體V7的輸入端連接光電耦合器輸入端2腳，電阻Rll連接光電稱合器輸入端I腳，光電稱合器輸出端3腳連接電位器RPl的輸出端，光電I禹合器輸出端4腳連接電阻R8,電阻R8的另一端連接電壓變換器Dl輸出端的正端。
[0012]本實用新型的有益效果是:
[0013]本實用新型是集線性穩壓、過壓保護、欠壓保護、過流保護、短路保護等多功能於一體的模塊組件。
[0014]本實用新型具有穩定性好、低靜態電流、低功耗(調整管壓降小)、高效率、低噪聲、高抗擾、體積小、重量輕、使用方便簡單和成本低等顯著優點。
[0015]本實用新型能在輸入電壓高於設定輸出電壓的條件下穩壓工作，低於設定輸出電壓的條件下為輸出電壓跟隨輸入電壓變化，當輸入電壓與輸出電壓接近時可達到很高的效率。其還具有快速響應能力，能對負載及輸入電壓的變化做出快速反應。
[0016]本實用新型採用減流型保護電路，與限流型保護電路相比，在輸出端短路時，它不會燒毀調整管，與截流型保護電路相比，在輸出端短路後故障排除即可恢復供電無需重新關開機。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，本實用新型包括直流輸入端XB1、穩壓輸出端XB2、控制連接器XP1、S極管V1、調整管V2、穩壓二極體V3、V4、V5、V7、發光二極體V6、電壓變換器D1、三端可調穩壓管02、03、04、電容(:1、02、03、04、05、06、07、08、09、(:10、電位器1^1、1^2、光電耦合器81、B2 和電阻 Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R1、Rll、R12、R13、R14、R15、R16、R 17、R18 ；
[0019]直流輸入端XBl連接調整管V2的輸入端，調整管V2的輸出端連接作為分流器的電流取樣電阻RlO的一端，電流取樣電阻RlO的另一端連接至穩壓輸出端XB2，調整管V2的輸出端和控制端之間並聯穩壓二極體V3 ；
[0020]電壓變換器Dl的輸入端連接直流輸入端XBl，電壓變換器Dl的接地端接地，電壓變換器Dl的輸入端與接地端之間並聯電容C1、C2，電壓變換器的輸出端並聯電容C3、C4和電阻R1，電壓變換器Dl輸出端的負端與電壓變換器Dl的外接電容的CS埠之間連接電容C5;
[0021]三極體Vl的集電極連接在電壓變換器Dl輸出端的正端，三極體的基極串聯電阻R2，電阻R16並聯於三極體Vl的集電極和電阻R2之間，控制連接器XPl的正端經電阻R3連接光電耦合器BI的輸入端I腳，控制連接器XPl的負端連接光電耦合器BI的輸入端2腳，光電耦合器BI的輸出端4腳連接電阻R2，光電耦合器BI的輸出端3腳連接在電壓變換器Dl輸出端的負端；
[0022]三極體Vl的發射極連接電阻R4，電阻R4經電阻R5和三端可調穩壓器D4串行接地，三端可調穩壓器D4的輸入端與輸出端之間並聯有穩壓二極體V4，三端可調穩壓器D4的輸入端與控制端之間並聯有電容C7，三端可調穩壓器D4的控制端經電阻R13連接至穩壓輸出端XB2，電阻R13經電阻R18和電位器RP2串行接地，R14並聯於相互串聯的電阻R13、電阻R18和電位器RP2的兩端，C9、ClO分別並聯於電阻R14的兩端，電阻R15與發光二極體V6串聯後並聯於電阻ClO的兩端，電阻R4經電阻R6、R17連接至調整管V2的控制端；
[0023]電阻R7的一端與三極體Vl的發射極連接，電阻R7的另一端與可調穩壓管D2的輸入端連接，可調穩壓管D2的輸出端連接在電壓變換器Dl輸出端的負端，可調穩壓管D2的控制端連接電位器RPl，電位器RPl的輸出端經電阻R9串行接地，電位器RPl的輸出端連接三端可調穩壓管D3的控制端，三端可調穩壓管D3的輸出端連接穩壓輸出端XB2，三端可調穩壓管D3的輸入端經電阻R 17連接至調整管V2的控制端，電容C6並聯於三端可調穩壓管D3輸入端和控制端之間；
[0024]直流輸入端XBl和穩壓輸出端XB2之間串聯有穩壓二極體V5、電阻R11、電阻R12，電阻R12的兩端並聯有電容CS，電阻R12的兩端並聯有相互串聯的光電耦合器B2和穩壓二極體V7，穩壓二極體V7的輸出端連接穩壓輸出端XB2，二極體V7的輸入端連接光電耦合器輸入端2腳，電阻Rll連接光電稱合器輸入端I腳，光電稱合器輸出端3腳連接電位器RPl的輸出端，光電I禹合器輸出端4腳連接電阻R8,電阻R8的另一端連接電壓變換器Dl輸出端的正端。
[0025]本實用新型的工作原理:
[0026]本實用新型輸入端子XBl處接入直流輸入電壓正極；XP1處OV接信號線至直流輸入電壓負極；輸出端子XB2處輸出直流線性穩壓值供後級設備使用。
[0027]電壓變換器Dl及周邊濾波電容C1、C2、C3、C4和固定負載Rl組成輔助電源電路，產生穩定直流12V供給穩壓限流電路，最終用於調節調整管V2的柵極和源極之間的電壓以達到穩定輸出電壓的目的。
[0028]光電耦合器B1、三極體V1、電阻R3、R16組成開關控制電路實現隔離控制，在XPl處外接12V控制，實現關閉線性穩壓器的功能。
[0029]電阻R13、電阻R18和電位器RP2分壓電路組成電壓取樣電路，並由電位器RP2實現穩壓值調節的功能；電阻RlO用於電流取樣，根據輸出電流在電阻RlO產生的壓降作為輸出電流的取樣，電阻RlO由金屬材料錳製成，該材料電阻變化隨溫度變化極小，所以即使在大電流高溫條件下，該取樣電阻阻值是穩定的，故電流採樣電路也是穩定可靠的。
[0030]電壓取樣電路、穩壓調節器件D4 (此處D4為TL431，其外接器件構成單電源比較器)、電阻R5、電阻R6和電阻R17組成穩壓電路，起到穩定輸出電壓的作用。其工作原理為:當輸出電壓(以該點電位為參考點)升高時，e點電位隨之升高，f電位隨之降低，d點電位也隨之降低，調整管V2的導通程度下降，從而降低輸出電壓，起到穩定輸出電壓的目的。同理，輸出電壓下降時，穩壓工作原理是一樣的。電路中電位器RP2用於調節穩壓值。
[0031]電流取樣電阻R10、基準電壓源D2、限流調節電位器RP1、限流調節器件D3 (此處D3為TL431，其外接器件構成單電源比較器)和電阻R17組成限流電路，起到輸出過流和短路保護的作用。其工作原理為:通過電流取樣電阻RlO兩端的壓降取樣來實現限流功能，當輸出電流增大時，RlO兩端壓降也增大，以輸出端XB2電位為參考點，a點電位隨之升高，b點電位隨之升高，c點電位也隨之升高，d點電位隨之降低，調整管的導通程度下降，從而降低輸出電壓，起到降低輸出電流的目的，直至輸出過流保護。電路中電位器RPl用於調節限流值。
[0032]穩壓二極體V5、電阻Rl1、12、電容C8、光電稱合器B2和穩壓二極體V7構成過壓保護(短路開機保護)電路，當輸入輸出壓差大於1V左右時，該迴路導通，將輔助電源12V直接接至c點，d點電壓直接被拉低，關閉調整管V2，從而起到快速保護的目的，同理，此電路也可作為線性穩壓器輸出短路時開機保護電路(短路電流小於3A)。
[0033]電阻R14、電容C9和電容ClO等組成輸出濾波電路，降低直流輸出噪聲。
[0034]電阻R15和發光二極體V6組成工作狀態顯示電路，可以明確指示該線性穩壓器的工作狀態，燈亮為工作，燈滅為關閉或保護狀態。
【權利要求】
1.一種線性穩壓器，其特徵在於:包括直流輸入端XB1、穩壓輸出端XB2、控制連接器XP1、三極體V1、調整管V2、穩壓二極體V3、V4、V5、V7、發光二極體V6、電壓變換器D1、三端可調穩壓管 D2、D3、D4、電容 Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C1、電位器 RPU RP2、光電耦合器 B1、B2 和電阻 Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R1、Rll、R12、R13、R14、R15、R16、R 17、R18 ； 直流輸入端XBl連接調整管V2的輸入端，調整管V2的輸出端連接作為分流器的電流取樣電阻RlO的一端，電流取樣電阻RlO的另一端連接至穩壓輸出端XB2，調整管V2的輸出端和控制端之間並聯穩壓二極體V3 ； 電壓變換器Dl的輸入端連接直流輸入端XBl，電壓變換器Dl的接地端接地，電壓變換器Dl的輸入端與接地端之間並聯電容C1、C2，電壓變換器的輸出端並聯電容C3、C4和電阻Rl，電壓變換器Dl輸出端的負端與電壓變換器Dl的外接電容的CS埠之間連接電容C5; 三極體Vl的集電極連接在電壓變換器Dl輸出端的正端，三極體Vl的基極串聯電阻R2，電阻R16並聯於三極體Vl的集電極和電阻R2之間，控制連接器XPl的正端經電阻R3連接光電耦合器BI的輸入端I腳，控制連接器XPl的負端連接光電耦合器BI的輸入端2腳，光電耦合器BI的輸出端4腳連接電阻R2，光電耦合器BI的輸出端3腳連接在電壓變換器Dl輸出端的負端； 三極體Vl的發射極連接電阻R4，電阻R4經電阻R5和三端可調穩壓器D4串行接地，三端可調穩壓器D4的輸入端與輸出端之間並聯有穩壓二極體V4，三端可調穩壓器D4的輸入端與控制端之間並聯有電容C7，三端可調穩壓器D4的控制端經電阻R13連接至穩壓輸出端XB2，電阻R13經電阻R18和電位器RP2串行接地，R14並聯於相互串聯的電阻R13、電阻R18和電位器RP2的兩端，C9、ClO分別並聯於電阻R14的兩端，電阻R15與發光二極體V6串聯後並聯於電阻ClO的兩端，電阻R4經電阻R6、R17連接至調整管V2的控制端； 電阻R7的一端與三極體Vl的發射極連接，電阻R7的另一端與可調穩壓管D2的輸入端連接，可調穩壓管D2的輸出端連接在電壓變換器Dl輸出端的負端，可調穩壓管D2的控制端連接電位器RPl，電位器RPl的輸出端經電阻R9串行接地，電位器RPl的輸出端連接三端可調穩壓管D3的控制端，三端可調穩壓管D3的輸出端連接穩壓輸出端XB2，三端可調穩壓管D3的輸入端經電阻R 17連接至調整管V2的控制端，電容C6並聯於三端可調穩壓管D3輸入端和控制端之間； 直流輸入端XBl和穩壓輸出端XB2之間串聯有穩壓二極體V5、電阻R11、電阻R12，電阻R12的兩端並聯有電容CS，電阻R12的兩端並聯有相互串聯的光電耦合器B2和穩壓二極體V7，穩壓二極體V7的輸出端連接穩壓輸出端XB2，二極體V7的輸入端連接光電耦合器輸入端2腳，電阻Rll連接光電稱合器輸入端I腳，光電稱合器輸出端3腳連接電位器RPl的輸出端，光電耦合器輸出端4腳連接電阻R8，電阻R8的另一端連接電壓變換器Dl輸出端的正端。
【文檔編號】G05F1/56GK203930565SQ201420352029
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月30日 優先權日:2013年12月11日
【發明者】杜穎輝 申請人:揚州通信設備有限公司