CN105425886B - 一种电压调整电路及程控电源 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电压调整电路，其包括第一运算放大器、第一分压电阻、第二分压电阻、第二运算放大器、晶体管。第一运算放大器的第一同相输入端接收基准电压。第一分压电阻位于第一运算放大器的第一反相输入端与第一运算放大器的第一输出端之间，第二分压电阻位于第一反相输入端与地之间。第二运算放大器的第二同相输入端与第一运算放大器的第一输出端相连。晶体管的第一通路端接收第一直流电压，晶体管的第一控制端与第二运算放大器的第二输出端相连，晶体管的第二通路端与第二运算放大器的第二反向输入端相连。本发明还提供程控电源。本发明的电压调整电路及程控电源能自动控制输出的电压的大小，操作简单且控制精度高。

Description

一种电压调整电路及程控电源

技术领域

本发明涉及一种电源技术领域，特别涉及一种电压调整电路及程控电源。

背景技术

直流电源为电子设备常用电源，为了适用不同驱动电压的电子设备或电子元件，一般会使用直流电压转换器来改变输出电压的大小。

图1为现有技术第一种实施例的直流电源的电路结构示意图。如图1所示，现有的直流电源包括保险丝F、电压转换芯片100、二极管D、电感L、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1。直流电源用于输出第一直流电压驱动负载电阻RL。其中，电压转换芯片100包括输入引脚IN、使能引脚EN、反馈引脚FB、接地引脚GND、输出引脚SW。

具体地，保险丝F第一端接收直流输入电压DC_IN，保险丝F的第二端与电压转换芯片100的输入引脚IN相连，第三电阻R3的第一端接收使能控制信号EN，第三电阻R3的第二端与电压转换芯片100的使能引脚EN相连。电压转换芯片100的输出引脚SW与二极管D的阴极相连。二极管D的阳极接地。电感L的第一端与二极管D的阴极相连，电感L的第二端与第一电阻R1的第一端相连。第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端相连，第二电阻R2的第二端接地。电压转换芯片100的接地引脚GND接地，电压转换芯片100的反馈引脚FB与第一电阻R1的第二端相连。第一电容D1的第一端与第一电阻R1的第一端相连，第一电容D1的第二端接地。负载电阻RL与第一电容C1并联。

但如图1所示的直流电源仅仅能输出固定电压值的第一直流电压驱动负载，如果要输出不同的第一直流电压的电压值时，需要更换第一电阻R1或第二电阻R2，操作繁琐。

图2为现有技术第二种实施例的直流电源的电路结构示意图。如图2所示，第二电阻R2为可变电阻，其阻值可以通过旋钮改变，从而改变电压转换芯片100的输出引脚SW输出的电压大小，进而改变直流电源输出的第一直流电压V1的电压值。

但如图2所示的直流电源需通过手动的旋转来改变第二电阻R2的阻值，从而改变直流电源输出的第一直流电压，操作繁琐、且控制精度差。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是提供一种电压调整电路，其能自动控制输出的电压的大小，操作简单且控制精度高。

本发明提供一种电压调整电路，所述电压调整电路用于将第一直流电压调整为第二直流电压，所述电压调整电路包括第一运算放大器、第一分压电阻、第二分压电阻、第二运算放大器、晶体管。所述第一运算放大器包括第一同相输入端、第一反相输入端、第一输出端，所述第一运算放大器的第一同相输入端接收基准电压。所述第一分压电阻的第一端与所述第一运算放大器的第一反相输入端相连，所述第一分压电阻的第二端与所述第一运算放大器的第一输出端相连所述第二分压电阻的第一端与第一分压电阻的第一端相连，所述第二分压电阻的第二端接地。所述第二运算放大器包括第二同相输入端、第二反向输入端、第二输出端。所述第二运算放大器的第二同相输入端与所述第一运算放大器的第一输出端相连。所述晶体管包括第一通路端、第一控制端、第二通路端，所述晶体管的第一通路端接收所述第一直流电压，所述晶体管的第一控制端与所述第二运算放大器的第二输出端相连，所述晶体管的第二通路端与所述第二运算放大器的第二反向输入端相连。

优选地，所述晶体管为NPN型三极管，所述晶体管的第一通路端为集电极、所述晶体管的第一控制端为基极、所述晶体管第二通路端为发射极。

优选地，所述基准电压由微控制器或数模转换器输出。

本发明还提供使用上述电压调整电路的程控电源。

优选地，所述程控电源还包括电压转换电路，所述电压转换电路用于输出所述第一直流电压。

本发明的电压调整电路及程控电源，能根据基准电压将第一直流电压调整为相应的第二直流电压，因此，能通过控制基准电压的电压值自动控制输出的第二直流电压的大小，操作简单且控制精度高。

通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。

附图说明

图1为现有技术第一种实施例的直流电源的电路结构示意图。

图2为现有技术第二种实施例的直流电源的电路结构示意图。

图3为本发明一实施方式的电压调整电路的电路结构示意图。

图4为本发明一实施方式的程控电源的模块示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

尽管本发明使用第一、第二、第三等术语来描述不同的元件、信号、端口、组件或部分，但是这些元件、信号、端口、组件或部分并不受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、信号、端口、组件或部分与另一个元件、信号、端口、组件或部分区分开来。在本发明中，一个元件、端口、组件或部分与另一个元件、端口、组件或部分“相连”、“连接”，可以理解为直接电性连接，或者也可以理解为存在中间元件的间接电性连接。除非另有定义，否则本发明所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思。

图3为本发明一实施方式的电压调整电路30的电路结构示意图。如图3所示，电压调整电路30用于将第一直流电压V1调整为第二直流电压V2输出。电压调整电路30包括第一运算放大器OP1、第一分压电阻R11、第二分压电阻R12、第二运算放大器OP2、晶体管Q。

其中，第一运算放大器OP1包括第一同相输入端、第一反相输入端、第一输出端，第一运算放大器OP1的第一同相输入端接收基准电压INPUT。基准电压INPUT可以但不限于由微控制器或数模转换器输出的模拟电压。

第一分压电阻R11的第一端与第一运算放大器OP1的第一反相输入端相连，第一分压电阻R11的第二端与第一运算放大器OP1的第一输出端相连,第二分压电阻R12的第一端与第一分压电阻R11的第一端相连，第二分压电阻R12的第二端接地。

其中，第二运算放大器OP2包括第二同相输入端、第二反向输入端、第二输出端。第二运算放大器OP2的第二同相输入端与第一运算放大器OP1的第一输出端相连。晶体管Q包括第一通路端、第一控制端、第二通路端，晶体管Q的第一通路端接收第一直流电压V1，晶体管Q的第一控制端与第二运算放大器OP2的第二输出端相连，晶体管Q的第二通路端与第二运算放大器OP2的第二反向输入端相连。

具体地，晶体管Q为NPN型三极管，晶体管Q的第一通路端为集电极、晶体管Q的第一控制端为基极、晶体管Q第二通路端为发射极。当然，本领域的技术人员可以理解的是，晶体管Q也可以为其他类型例如PNP型三极管或场效应管等等。

具体地，由于第二运算放大器OP2的第二输出端与晶体管Q的第二通路端相连，因此，第二运算放大器OP2的第二反向输入端的电位与第二直流电压V2的电压值相等，而且在理想情况下，第二运算放大器OP2的第二正向输入端与第二反向输入端的电位相等(即“虚短”)，因此，第二运算放大器OP2的第二正向输入端的电位与第二直流电压V2的电压值相等，从而第一运算放大器OP1的反向输入端的电位等于V2×R12/(R11+R12),同样的在理想情况下，第一运算放大器OP1的第一正向输入端与第一反向输入端的电位相等(即“虚短”)，故，基准电压INPUT＝V2×R12/(R11+R12)。

综上所述，本发明的电压调整电路30能通过控制输出的基准电压INPUT的大小自动控制输出的第二直流电压V2的大小，操作简单且控制精度高。

图4为本发明一实施方式的程控电源的模块示意图。如图4所示，程控电源包括如图3所示的电压调整电路30。

其中，程控电源还可以包括电压转换电路40。电压转换电路40用于输出第一直流电压V1。当然本领域的技术人员可以理解的是，第一直流电压V1也可以直接由直流电压源提供。

具体地，电压转换电路40包括保险丝F、电压转换芯片100、二极管D、电感L、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1。直流电源用于输出第一直流电压V1驱动负载电阻RL。其中，电压转换芯片100包括输入引脚IN、使能引脚EN、反馈引脚FB、接地引脚GND、输出引脚SW。

具体地，保险丝F第一端接收直流输入电压DC_IN，保险丝F的第二端与电压转换芯片100的输入引脚IN相连，第三电阻R3的第一端接收使能控制信号EN，第三电阻R3的第二端与电压转换芯片100的使能引脚EN相连。电压转换芯片100的输出引脚SW与二极管D的阴极相连。二极管D的阳极接地。电感L的第一端与二极管D的阴极相连，电感L的第二端与第一电阻R1的第一端相连。第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端相连，第二电阻R2的第二端接地。电压转换芯片100的接地引脚GND接地，电压转换芯片100的反馈引脚FB与第一电阻R1的第二端相连。第一电容D1的第一端与第一电阻R1的第一端相连，第一电容D1的第二端接地。负载电阻RL与第一电容C1并联。

本发明的电压调整电路及程控电源，能根据基准电压将第一直流电压调整为相应的第二直流电压，因此，能通过控制基准电压的电压值自动控制输出的第二直流电压的大小，操作简单且控制精度高。

本文中应用了具体个例对本发明的电压调整电路及显示装置及实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (5)

1.一种电压调整电路，其特征在于，所述电压调整电路用于将第一直流电压调整为第二直流电压，所述电压调整电路包括：

第一运算放大器，包括第一同相输入端、第一反相输入端、第一输出端，所述第一运算放大器的第一同相输入端接收基准电压；

第一分压电阻，第一分压电阻的第一端与所述第一运算放大器的第一反相输入端相连，所述第一分压电阻的第二端与所述第一运算放大器的第一输出端相连；

第二分压电阻，所述第二分压电阻的第一端与第一分压电阻的第一端相连，所述第二分压电阻的第二端接地；

第二运算放大器，包括第二同相输入端、第二反向输入端、第二输出端，所述第二运算放大器的第二同相输入端与所述第一运算放大器的第一输出端相连；

晶体管，包括第一通路端、第一控制端、第二通路端，所述晶体管的第一通路端接收所述第一直流电压，所述晶体管的第一控制端与所述第二运算放大器的第二输出端相连，所述晶体管的第二通路端与所述第二运算放大器的第二反向输入端相连；

其中，V2＝INPUT×(R11/R12+1)，V2为第二直流电压的电压值，INPUT为基准电压的电压值，R11为第一分压电阻的电阻值，R12为第二分压电阻的电阻值；

其中，所述第一直流电压由电压转换电路输出，所述电压转换电路包括电压转换芯片、二极管、电感、第一电阻、第二电阻、第一电容；

电压转换芯片的输出引脚与二极管的阴极相连，二极管的阳极接地；

电感的第一端与二极管的阴极相连，电感的第二端与第一电阻的第一端相连；

第一电阻的第二端与第二电阻的第一端相连，第二电阻的第二端接地，电压转换芯片的反馈引脚与第一电阻的第二端相连；

第一电容的第一端与第一电阻的第一端相连，第一电容的第二端接地。

2.如权利要求1所述的电压调整电路，其特征在于，所述晶体管为NPN型三极管，所述晶体管的第一通路端为集电极、所述晶体管的第一控制端为基极、所述晶体管第二通路端为发射极。

3.如权利要求1所述的电压调整电路，其特征在于，所述基准电压由微控制器或数模转换器输出。

4.一种程控电源，其特征在于，所述程控电源包括如权利要求1至3任意一项所述的电压调整电路。

5.如权利要求4所述的程控电源，其特征在于，所述程控电源还包括电压转换电路，所述电压转换电路用于输出所述第一直流电压。