CN104133513B - 一种稳压电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种稳压电路，包括：采样模块，连接在电压输出端与地之间，用于采集所述电压输出端的电压作为采样电压；比较放大模块，连接在电压输入端与所述采样模块之间，用于接收所述采集模块采集的采样电压，与基准电压比较后输出电压信号；控制模块，与所述比较放大模块相连，用于接收所述比较放大模块输出的电压信号，输出对应的控制信号；调整管，所述调整管的发射极接所述电压输入端，集电极接所述电压输出端，基极接所述控制模块，用于接收所述控制模块输出的控制信号，调整输出电压的大小。采用本发明，可降低调整管的损耗。提高电源效率。

Description

一种稳压电路

技术领域

本发明涉及电子领域，尤其涉及一种稳压电路。

背景技术

具有有放大和负反馈作用的串联型稳压电路是最常用的稳压电路。其通过采集输出端的电压变化，并与基准电压比较放大后加到调整管上，使调整管两端的电压随之变化。如果输出电压下降，就使调整管管压降也降低，于是输出电压被提升；如果输出电压上升，就使调整管管压降也上升，于是输出电压被压低，结果就使输出电压基本不变。其中，调整管是稳压电源中的输出功率管。它在稳压电源电路中相当可调电阻，随输入电压的波动，调整自身的导通程度，以达到输出电压稳定的目的。整该管的导通程度不同。调整管CE间的电压也不同。输入电压高时调整管CE间的电压高。输入电压低时调整管CE间的电压就低。比稳压输出高的电压全部加在调整管上。调整管的功率损耗较大，且其输入端及输出端的压降差较大，导致电源效率低下。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种稳压电路。可降低调整管的损耗。提高电源效率。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种稳压电路，包括：

采样模块，连接在电压输出端与地之间，用于采集所述电压输出端的电压作为采样电压；

比较放大模块，连接在电压输入端与所述采样模块的采样输出端之间，用于接收所述采样模块采集的采样电压，与基准电压比较后输出电压信号；

控制模块，与所述比较放大模块相连，用于接收所述比较放大模块输出的电压信号，输出对应的控制信号；

调整管，所述调整管的发射极接所述电压输入端，集电极接所述电压输出端，基极接所述控制模块，用于接收所述控制模块输出的控制信号，调整输出电压的大小。

其中，所述电路还包括：

过载保护模块，一端与所述电压输入端及所述调整管的公共节点相连，另一端与所述调整管及所述控制模块的公共节点相连，用于在负载电流大于预设值时，保护所述调整管。

其中，所述采样模块包括第一分压电阻、第二分压电阻及可调电阻，所述第一分压电阻一端接所述电压输出端，另一端接所述可调电阻的一端，所述可调电阻的另一端通过所述第二分压电阻接地，所述可调电阻的调节端接所述比较放大模块。

其中，所述比较放大模块包括第三分压电阻、第一三极管，所述第三分压电阻连接在所述电压输入端及所述第一三极管的发射极之间，所述第一三极管的基极接所述采样模块的采样输出端，集电极接地。

其中，所述比较放大模块还包括发光二级管，所述发光二级管的正极接所述第三分压电阻与所述第一三极管发射极的公共节点，负极接地。

其中，所述比较放大模块还包括第四分压电阻，所述第四分压电阻连接在所述第一三极管的集电极与地之间。

其中，所述控制模块包括第二三极管及第五分压电阻，所述第二三极管的基极接所述第一三极管与所述第四分压电阻的公共节点，集电极通过所述第五分压电阻接所述调整管的基极，发射极接地。

其中，所述过载保护模块包括第六分压电阻及第三三极管，所述第六分压电阻一端接所述电压输入端，另一端接所述调整管的发射极，所述第三三极管的基极接所述第六分压电阻与所述调整管的公共节点，集电极接所述调整管基极与所述第五分压电阻的公共节点，发射极接所述第六分压电阻与所述电压输入端的公共节点。

其中，所述电路还包括：

滤波电容，所述滤波电容的正极接所述电压输出端，负极接地。

其中，所述第一三极管及所述调整管为PNP型三极管，所述第二三极管及所述第三三极管为NPN型三极管。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

通过设置采集模块采集变化的电压信号，并通过比较放大模块反馈给控制模块，最后输出控制信号控制调整管调整电路的输出电压，整个电路结构简单，且利用调整管的集电极输出电压，使得调整管输入输出两端的压降差较小时，仍能在线性区域持续稳定的工作，提高了电源电路工作的效率。

同时，通过设置过载保护模块在负载电流过大时保护调整管，提高了电路工作的稳定性，降低了调整管的功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1是本发明稳压电路的第一实施例的连接示意图；

图2是本发明稳压电路的第二实施例的连接示意图；

图3是本发明稳压电路的第三实施例的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，为本发明稳压电路的第一实施例的连接示意图，在本实施例中，所述电路包括：采样模块1、比较放大模块2、控制模块3、调整管4。

所述采样模块1连接在电压输出端与地之间，用于采集所述电压输出端的电压作为采样电压；

所述比较放大模块2连接在电压输入端与所述采样模块1的采样输出端之间，用于接收所述采样模块1采集的采样电压，与基准电压比较后输出电压信号；

所述控制模块3与所述比较放大模块2相连，用于接收所述比较放大模块2输出的电压信号，输出对应的控制信号；

所述调整管4的发射极接所述电压输入端，输出端接所述电压输出端，基极接所述控制模块3，用于接收所述控制模块3输出的控制信号，调整输出电压的大小。

具体地，当电路输出电压升高时，通过所述采集模块1采集的采样电压也升高，再通过所述比较放大模块2及控制模块3后，输出控制信号控制所述调整管4，所述调整管4再调整输出电压降低，反之当电路输出电压降低时，则调整输出电压升高，从而确保电路输出电压的基本稳定。

通过设置采集模块采集变化的电压信号，并通过比较放大模块反馈给控制模块，最后输出控制信号控制调整管调整电路的输出电压，整个电路结构简单，且利用调整管的集电极输出电压，使得调整管输入输出两端的压降差较小时，仍能在线性区域持续稳定的工作，提高了电源电路的效率。

请参照图2，为本发明稳压电路的第一实施例的连接示意图，在本实施例中，所述电路包括：采样模块1、比较放大模块2、控制模块3、调整管4、过载保护模块5。

所述采样模块1连接在电压输出端与地之间，用于采集所述电压输出端的电压作为采样电压；

所述比较放大模块2连接在电压输入端与所述采样模块1的采样输出端之间，用于接收所述采集模块1采集的采样电压，与基准电压比较后输出电压信号；

所述控制模块3与所述比较放大模块2相连，用于接收所述比较放大模块2输出的电压信号，输出对应的控制信号；

所述调整管4的发射极接所述电压输入端，集电极接所述电压输出端，基极接所述控制模块3，用于接收所述控制模块3输出的控制信号，调整输出电压的大小。

所述过载保护模块5一端与所述电压输入端及所述调整管4的公共节点相连，另一端与所述调整管4及所述控制模块3的公共节点相连，用于在负载电流大于预设值时，保护所述调整管4。

在本实施例中，通过设置过载保护模块保护调整管，提高了电路工作的稳定性，降低了调整管的功耗。

请参照图3，为本发明稳压电路的第二实施例的电路示意图，在本实施例中，所述电路包括：采样模块、比较放大模块、控制模块、调整管VT0、过载保护模块。

优选地，所述采样模块包括第一分压电阻R1、第二分压电阻R2及可调电阻RP，所述第一分压电阻R1一端接所述电压输出端VIN，另一端接所述可调电阻RP的一端，所述可调电阻RP的另一端通过所述第二分压电阻R2接地，所述可调电阻RP的调节端接所述比较放大模块。

所述比较放大模块包括第三分压电阻R3、第一三极管VT1，所述第三分压电阻R3连接在所述电压输入端VIN及所述第一三极管VT1的发射极之间，所述第一三极管VT1的基极接所述采样模块的采样输出端即所述可调电阻RP的调整端，集电极接地。

所述比较放大模块还包括发光二级管D，所述发光二级管D的正极接所述第三分压电阻R3与所述第一三极管VT1发射极的公共节点，负极接地。

所述比较放大模块还包括第四分压电阻R4，所述第四分压电阻R4连接在所述第一三极管VT1的集电极与地之间。

所述控制模块包括第二三极管VT2及第五分压电阻R5，所述第二三极管VT2的基极接所述第一三极管VT1与所述第四分压电阻R4的公共节点，集电极通过所述第五分压电阻R5接所述调整管VT0的基极，发射极接地。

所述过载保护模块包括第六分压电阻R6及第三三极管VT3，所述第六分压电阻R6一端接所述电压输入端VIN，另一端接所述调整管VT0的发射极，所述第三三极管VT3的基极接所述第六分压电阻R6与所述调整管VT0的公共节点，集电极接所述调整管VT0基极与所述第五分压电阻R5的公共节点，发射极接所述第六分压电阻R6与所述电压输入端VIN的公共节点。

当负载电流小于额定值时，R6的压降小于VT3的导通电压，VT3截止，电路正常工作；当负载电流超过额定值时甚至输出短路时，R6的压降大于VT3的导通电压，VT3导通，开始分流，调整管VT0两端的电流不再增大，从而降低VT0的功耗。

所述电路还包括：

滤波电容C，所述滤波电容C的正极接所述电压输出端VOUT，负极接地。

所述第一三极管VT1及所述调整管VT0为PNP型三极管，所述第二三极管VT2及所述第三三极管VT3为NPN型三极管。

具体地，在本实施例中，输入电压为6V，VT1的发射极对地接一个发光二极管D，将发射极的电压稳定在2V，VT1的基极偏置电压由R1、RP、R2分压提供，设定为1.4-1.5V。电路输出端的电压变化经RP反馈至VT1的基极，与VT1发射极固定的基准电压2V进行比较，使其集电极的电压及电流发生相应变化。再通过VT2的基极获取VT1集电极输出电压的变化，从VT2的集电极输出控制信号控制调整管VT0的导通程度，从而稳定电路的输出电压。假如电路的输出电压升高，则VT1的基极电压相应升高，由于其发射极电压被发光二级管D限制为2V，因此其基极-发射极的电压Ube降低，集电极电流下降，集电极电压降低，VT2的Ube降低，其集电极电流减小，引起VT0的基极电流相应减小，VT4集电极-基极的电压Uce变大，导致电路的输出电压降低。相反的，如果电路的输出电压降低，则VT1的基极电压相应降低，由于其发射极电压被发光二级管D限制为2V，因此其基极-发射极的电压Ube升高，集电极电流增大，集电极电压升高，VT2的Ube升高，其集电极电流增大，引起VT0的基极电流相应增大，VT4集电极-基极的电压Uce变小，输出电压增大。从而确保电路输出电压的相对稳定。由于VT0采用集电极输出方式，因此其基极电压低于输入电压0.7V-0.8V即可正常工作，即使输入电压和输出电压相差1V，VT0仍然工作在线性区域，能够稳定的工作。

在本实施例中，通过设置热敏电阻对灯管进行保护，充分利用了热敏电阻的热敏属性，整个电路结构简单，性能稳定，提高了气体放电灯使用时的安全性和稳定性，延长灯管的使用寿命，确保了用户生活和工作时灯具的正常使用。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

通过上述实施例的描述，本发明具有以下优点：

通过设置采集模块采集变化的电压信号，并通过比较放大模块反馈给控制模块，最后输出控制信号控制调整管调整电路的输出电压，整个电路结构简单，且利用调整管的集电极输出电压，使得调整管输入输出两端的压降差较小时，仍能在线性区域持续稳定的工作，提高了电源电路工作的效率；通过设置过载保护模块在负载电流过大时保护调整管，提高了电路工作的稳定性，降低了调整管的功耗。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，简称ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，简称RAM)等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种稳压电路，其特征在于，包括：

采样模块，连接在电压输出端与地之间，用于采集所述电压输出端的电压作为采样电压；

比较放大模块，连接在电压输入端与所述采样模块的采样输出端之间，用于接收所述采样模块采集的采样电压，与基准电压比较后输出电压信号；

控制模块，与所述比较放大模块相连，用于接收所述比较放大模块输出的电压信号，输出对应的控制信号；

调整管，所述调整管的发射极接所述电压输入端，集电极接所述电压输出端，基极接所述控制模块，用于接收所述控制模块输出的控制信号，调整输出电压的大小；

所述比较放大模块包括第三分压电阻、第一三极管，所述第三分压电阻连接在所述电压输入端及所述第一三极管的发射极之间，所述第一三极管的基极接所述采样模块的采样输出端，集电极接地；

所述比较放大模块还包括发光二级管，所述发光二级管的正极接所述第三分压电阻与所述第一三极管发射极的公共节点，负极接地。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：

过载保护模块，一端与所述电压输入端及所述调整管的公共节点相连，另一端与所述调整管及所述控制模块的公共节点相连，用于在负载电流大于预设值时，保护所述调整管。

3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述采样模块包括第一分压电阻、第二分压电阻及可调电阻，所述第一分压电阻一端接所述电压输出端，另一端接所述可调电阻的一端，所述可调电阻的另一端通过所述第二分压电阻接地，所述可调电阻的调节端接所述比较放大模块。

4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述比较放大模块还包括第四分压电阻，所述第一三极管通过所述第四分压电阻接地。

5.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述控制模块包括第二三极管及第五分压电阻，所述第二三极管的基极接所述第一三极管与所述第四分压电阻的公共节点，集电极通过所述第五分压电阻接所述调整管的基极，发射极接地。

6.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述过载保护模块包括第六分压电阻及第三三极管，所述调整管的发射极通过所述第六分压电阻接所述电压输入端，所述第三三极管的基极接所述第六分压电阻与所述调整管的公共节点，集电极接所述调整管基极与第五分压电阻的公共节点，发射极接所述第六分压电阻与所述电压输入端的公共节点。

7.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：

滤波电容，所述滤波电容的正极接所述电压输出端，负极接地。

8.如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第一三极管及所述调整管为PNP型三极管，第二三极管及所述第三三极管为NPN型三极管。