CN106059308A - 一种基于线性滤波电路的双极性开关稳压电源 - Google Patents

一种基于线性滤波电路的双极性开关稳压电源 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于线性滤波电路的双极性开关稳压电源，其特征在于，主要由控制芯片U，变压器T，基准电压电路，三极管VT1，二极管D1，极性电容C7，串接在基准电压电路与变压器T原边电感线圈L2的同名端之间的线性滤波电路，串接在基准电压电路与变压器T的原边电感线圈L1之间的微处理电路，以及分别与控制芯片U的OUT管脚和I管脚相连接的开关控制电路等组成。本发明能对输入的电压进行自动调整，有效的确保了本发明能输出稳定的电压，从而提高了本发明对电池保护电路板的各项功能检测的准确性。

Description

一种基于线性滤波电路的双极性开关稳压电源
技术领域
本发明涉及电子领域，具体的说，是一种基于线性滤波电路的双极性开关稳压电源。
背景技术
目前，电池厂商在制作完电池保护电路板以后一般都需要用双极性电源来检测该电池保护电路板的各项功能是否已经达标，即使用双极性电源来实现对电池保护电路板的过压、欠压、过流的快速校准和测试。所谓的双极性电源是指该电源放电时其电源内部的电流是从负极流向正极，而对该电源充电时其电源内部的电流是从正极流向负极(传统的普通电源其内部的电流无论在什么情况下都只能从负极流向正极，而不能从正极流向负极)。但是，目前市面上所销售的双极性电源存在供电电压性能不稳定的问题，从而导致对电池保护电路板的各项功能检测不准确，严重影响了其深层次的使用和推广。
因此，提供一种供电性能稳定的双极性电源便是当务之急。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的双极性电源存在供电性能不稳定的缺陷，提供的一种基于线性滤波电路的双极性开关稳压电源。
本发明通过以下技术方案来实现：一种基于线性滤波电路的双极性开关稳压电源，主要由控制芯片U，变压器T，基准电压电路，三极管VT1，N极经电阻R11后与控制芯片U的AO管脚相连接、P极与三极管VT1的基极相连接的二极管D1，正极经电阻R12后与三极管VT1的集电极相连接、负极接地的极性电容C7，P极与变压器T副边电感线圈L3的非同名端相连接、N极经极性电容C6后与变压器T副边电感线圈L3的同名端相连接的二极管D5，一端与控制芯片U的VCC管脚相连接、另一端与基准电压电路相连接的电阻R8，串接在基准电压电路与变压器T原边电感线圈L2的同名端之间的线性滤波电路，串接在基准电压电路与变压器T的原边电感线圈L1之间的微处理电路，以及分别与控制芯片U的OUT管脚和I管脚相连接的开关控制电路组成；所述三极管VT1的发射极和控制芯片U分别与基准电压电路相连接；所述开关控制电路与变压器T原边电感线圈L2的非同名端相连接；所述控制芯片U的GND管脚和RC管脚均接地。
所述线性滤波电路由放大器P2，三极管VT4，一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端与接地的电阻R21，负极与放大器P2的正极输入端相连接、正极与三极管VT4的基极相连接的极性电容C11，正极与放大器P2的正极输入端相连接、负极电阻R22后接地的极性电容C10，正极经电感L5后与放大器P2的正极输入端相连接、负极经电阻R27后与放大器P2的输出端相连接的极性电容C12，P极经电阻R23后与三极管VT4的集电极相连接、N极经电阻R28后与极性电容C12的负极相连接的二极管D7，N极经电阻R26后与放大器P2的输出端相连接、P极经电阻R24后与放大器P2的负极输入端相连接的二极管D8，以及正极经电阻R25后与二极管D8的N极相连接、负极与放大器P2的负极输入端相连接后接地的极性电容C13组成；所述放大器P2的正极输入端作为线性滤波电路的输入端并与基准电压电路相连接；所述放大器P2的输出端与变压器T原边电感线圈L2的同名端相连接。
所述基准电压电路由放大器P1，三极管VT2，负极经电阻R3后与三极管VT2的基极相连接、正极经电阻R1后与放大器P1的正电极相连接的极性电容C3，正极经电阻R7后与三极管VT2的发射极相连接、负极与放大器P1的正极输入端相连接的极性电容C5，负极经电阻R6后与放大器P1的负极输入端相连接、正极经电阻R13后与控制芯片U的RC管脚相连接的极性电容C2，负极电阻R2后与放大器P1的输出端相连接、正极与三极管VT1的发射极相连接的极性电容C1，一端与极性电容C1的负极相连接、另一端与三极管VT1的发射极相连接的电阻R9，以及一端与极性电容C11的负极相连接、另一端与控制芯片U的AO管脚相连接的电阻R10组成；所述放大器P1的负电极接地；所述三极管VT2的集电极接地，其发射极经电阻R8后与控制芯片U的VCC管脚相连接；所述控制芯片U的VR管脚与极性电容C2的正极相连接；所述放大器P1的正电极与极性电容C1的正极共同形成基准电压电路的输入端；所述放大器P1的正极输入端与微处理电路相连接。
所述开关控制电路由场效应管MOS，三极管VT3，P极经可调电阻R14后与场效应管MOS的栅极相连接、N极与控制芯片U的OUT管脚相连接的二极管D3，负极与场效应管MOS的源极相连接、正极经电阻R15后与控制芯片U的I管脚相连接的极性电容C9，正极与控制芯片U的I管脚相连接、负极接地的极性电容C8，一端与场效应管MOS的源极相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电阻R16，N极与场效应管MOS的漏极相连接、P极经电阻R17后与三极管VT3的发射极相连接的稳压二极管D4，N极经电阻R20后与变压器T副边电感线圈L3的同名端相连接、P极经电阻R18后与三极管VT3的发射极相连接的稳压二极管D6，以及一端与极性电容C6的负极相连接、另一端与稳压二极管D6的P极相连接的电阻R19组成；所述三极管VT3的集电极接地；场效应管MOS的漏极与变压器T原边电感线圈L2的非同名端相连接。
所述微处理电路由N极经电阻R5后与变压器T原边电感线圈L1的同名端相连接、P极经电阻R4后与放大器P1的正极输入端相连接的二极管D2，一端与放大器P1的正极输入端相连接、另一端与变压器T原边电感线圈L1的同名端相连接的电感L4，以及正极与二极管D2的P极相连接、负极与变压器T原边电感线圈L1的非同名端相连接的极性电容C4组成。
为了本发明的实际使用效果，所述控制芯片U则优先采用UC3845集成芯片来实现。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明能对输入的电压进行自动调整，有效的确保了本发明能输出稳定的电压，从而提高了本发明对电池保护电路板的各项功能检测的准确性。
(2)本发明能对电压中的波纹电压进行抑制，有效的将波纹电压控制在0.004％以内，从而确保了本发明能输出稳定电压。
(3)本发明的控制芯片采用了UC3845集成芯，该芯片具有降压、稳压、可编程电流限制、以及过电流保护的功能，从而确保了本发明能输出稳定的电压。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的线性滤波电路的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本发明主要由控制芯片U，变压器T，基准电压电路，三极管VT1，N极经电阻R11后与控制芯片U的AO管脚相连接、P极与三极管VT1的基极相连接的二极管D1，正极经电阻R12后与三极管VT1的集电极相连接、负极接地的极性电容C7，P极与变压器T副边电感线圈L3的非同名端相连接、N极经极性电容C6后与变压器T副边电感线圈L3的同名端相连接的二极管D5，一端与控制芯片U的VCC管脚相连接、另一端与基准电压电路相连接的电阻R8，串接在基准电压电路与变压器T原边电感线圈L2的同名端之间的线性滤波电路，串接在基准电压电路与变压器T的原边电感线圈L1之间的微处理电路，以及分别与控制芯片U的OUT管脚和I管脚相连接的开关控制电路组成；所述三极管VT1的发射极和控制芯片U分别与基准电压电路相连接；所述开关控制电路与变压器T原边电感线圈L2的非同名端相连接；所述控制芯片U的GND管脚和RC管脚均接地。
其中，所述基准电压电路由放大器P1，三极管VT2，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R6，电阻R7，电阻R9，电阻R10，电阻R13，极性电容C1，极性电容C2，极性电容C3，以及极性电容C5组成。
连接时，极性电容C3的负极经电阻R3后与三极管VT2的基极相连接、其正极经电阻R1后与放大器P1的正电极相连接。极性电容C5的正极经电阻R7后与三极管VT2的发射极相连接、其负极与放大器P1的正极输入端相连接。
同时，极性电容C2的负极经电阻R6后与放大器P1的负极输入端相连接、其正极经电阻R13后与控制芯片U的RC管脚相连接。极性电容C1的负极电阻R2后与放大器P1的输出端相连接、其正极与三极管VT1的发射极相连接。电阻R9的一端与极性电容C1的负极相连接、其另一端与三极管VT1的发射极相连接。电阻R10的一端与极性电容C11的负极相连接、其另一端与控制芯片U的AO管脚相连接。
所述放大器P1的负电极接地；所述三极管VT2的集电极接地，其发射极经电阻R8后与控制芯片U的VCC管脚相连接；所述控制芯片U的VR管脚与极性电容C2的正极相连接；所述放大器P1的正电极与极性电容C1的正极共同形成基准电压电路的输入端；所述放大器P1的正极输入端与微处理电路相连接并与外部电源相连接。
进一步地，所述开关控制电路由场效应管MOS，三极管VT3，可调电阻R14，电阻R15，电阻R16，电阻R17，电阻R18，电阻R19，电阻R20，极性电容C8，极性电容C9，二极管D3，稳压二极管D4，以及稳压二极管D6组成。
连接时，二极管D3的P极经可调电阻R14后与场效应管MOS的栅极相连接、其N极与控制芯片U的OUT管脚相连接。极性电容C9的负极与场效应管MOS的源极相连接、其正极经电阻R15后与控制芯片U的I管脚相连接。极性电容C8正极与控制芯片U的I管脚相连接、其负极接地。电阻R16的一端与场效应管MOS的源极相连接、其另一端与三极管VT3的基极相连接。
同时，稳压二极管D4的N极与场效应管MOS的漏极相连接、其P极经电阻R17后与三极管VT3的发射极相连接。稳压二极管D6的N极经电阻R20后与变压器T副边电感线圈L3的同名端相连接、其P极经电阻R18后与三极管VT3的发射极相连接的，电阻R19的一端与极性电容C6的负极相连接、其另一端与稳压二极管D6的P极相连接。所述三极管VT3的集电极接地；场效应管MOS的漏极与变压器T原边电感线圈L2的非同名端相连接。
更进一步地，所述微处理电路由电阻R4，电阻R5，二极管D2，电感L4，以及极性电容C4组成。
连接时，二极管D2的N极经电阻R5后与变压器T原边电感线圈L1的同名端相连接、其P极经电阻R4后与放大器P1的正极输入端相连接。电感L4的一端与放大器P1的正极输入端相连接、其另一端与变压器T原边电感线圈L1的同名端相连接。极性电容C4的正极与二极管D2的P极相连接、其负极与变压器T原边电感线圈L1的非同名端相连接。
如图2所示，所述线性滤波电路由放大器P2，三极管VT4，电阻R21，电阻R22，电阻R23，电阻R24，电阻R25，电阻R26，电阻R27，电阻R28，极性电容C10，极性电容C11，极性电容C12，极性电容C13，二极管D7，二极管D8，以及电感L5组成。
连接时，电阻R21的一端与三极管VT4的发射极相连接、其另一端与接地。极性电容C11的负极与放大器P2的正极输入端相连接、其正极与三极管VT4的基极相连接。极性电容C10的正极与放大器P2的正极输入端相连接、其负极电阻R22后接地。极性电容C12的正极经电感L5后与放大器P2的正极输入端相连接、其负极经电阻R27后与放大器P2的输出端相连接。
同时，二极管D7的P极经电阻R23后与三极管VT4的集电极相连接、其N极经电阻R28后与极性电容C12的负极相连接。二极管D8的N极经电阻R26后与放大器P2的输出端相连接、其P极经电阻R24后与放大器P2的负极输入端相连接。极性电容C13的正极经电阻R25后与二极管D8的N极相连接、其负极与放大器P2的负极输入端相连接后接地。
所述放大器P2的正极输入端作为线性滤波电路的输入端并与基准电压电路相连接；所述放大器P2的输出端与变压器T原边电感线圈L2的同名端相连接。
运行时，本发明能对输入的电压进行自动调整，有效的确保了本发明能输出稳定的电压，从而提高了本发明对电池保护电路板的各项功能检测的准确性。本发明能对电压中的波纹电压进行抑制，有效的将波纹电压控制在0.004％以内，从而确保了本发明能输出稳定电压。同时，本发明的控制芯片采用了UC3845集成芯，该芯片具有降压、稳压、可编程电流限制、以及过电流保护的功能，从而确保了本发明能输出稳定的电压。
按照上述实施例，即可很好的实现本发明。

Claims (6)

1.一种基于线性滤波电路的双极性开关稳压电源，其特征在于，主要由控制芯片U，变压器T，基准电压电路，三极管VT1，N极经电阻R11后与控制芯片U的AO管脚相连接、P极与三极管VT1的基极相连接的二极管D1，正极经电阻R12后与三极管VT1的集电极相连接、负极接地的极性电容C7，P极与变压器T副边电感线圈L3的非同名端相连接、N极经极性电容C6后与变压器T副边电感线圈L3的同名端相连接的二极管D5，一端与控制芯片U的VCC管脚相连接、另一端与基准电压电路相连接的电阻R8，串接在基准电压电路与变压器T原边电感线圈L2的同名端之间的线性滤波电路，串接在基准电压电路与变压器T的原边电感线圈L1之间的微处理电路，以及分别与控制芯片U的OUT管脚和I管脚相连接的开关控制电路组成；所述三极管VT1的发射极和控制芯片U分别与基准电压电路相连接；所述开关控制电路与变压器T原边电感线圈L2的非同名端相连接；所述控制芯片U的GND管脚和RC管脚均接地。
2.根据权利要求1所述的一种基于线性滤波电路的双极性开关稳压电源，其特征在于，所述线性滤波电路由放大器P2，三极管VT4，一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端与接地的电阻R21，负极与放大器P2的正极输入端相连接、正极与三极管VT4的基极相连接的极性电容C11，正极与放大器P2的正极输入端相连接、负极电阻R22后接地的极性电容C10，正极经电感L5后与放大器P2的正极输入端相连接、负极经电阻R27后与放大器P2的输出端相连接的极性电容C12，P极经电阻R23后与三极管VT4的集电极相连接、N极经电阻R28后与极性电容C12的负极相连接的二极管D7，N极经电阻R26后与放大器P2的输出端相连接、P极经电阻R24后与放大器P2的负极输入端相连接的二极管D8，以及正极经电阻R25后与二极管D8的N极相连接、负极与放大器P2的负极输入端相连接后接地的极性电容C13组成；所述放大器P2的正极输入端作为线性滤波电路的输入端并与基准电压电路相连接；所述放大器P2的输出端与变压器T原边电感线圈L2的同名端相连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于线性滤波电路的双极性开关稳压电源，其特征在于，所述基准电压电路由放大器P1，三极管VT2，负极经电阻R3后与三极管VT2的基极相连接、正极经电阻R1后与放大器P1的正电极相连接的极性电容C3，正极经电阻R7后与三极管VT2的发射极相连接、负极与放大器P1的正极输入端相连接的极性电容C5，负极经电阻R6后与放大器P1的负极输入端相连接、正极经电阻R13后与控制芯片U的RC管脚相连接的极性电容C2，负极电阻R2后与放大器P1的输出端相连接、正极与三极管VT1的发射极相连接的极性电容C1，一端与极性电容C1的负极相连接、另一端与三极管VT1的发射极相连接的电阻R9，以及一端与极性电容C11的负极相连接、另一端与控制芯片U的AO管脚相连接的电阻R10组成；所述放大器P1的负电极接地；所述三极管VT2的集电极接地，其发射极经电阻R8后与控制芯片U的VCC管脚相连接；所述控制芯片U的VR管脚与极性电容C2的正极相连接；所述放大器P1的正电极与极性电容C1的正极共同形成基准电压电路的输入端；所述放大器P1的正极输入端与微处理电路相连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于线性滤波电路的双极性开关稳压电源，其特征在于，所述开关控制电路由场效应管MOS，三极管VT3，P极经可调电阻R14后与场效应管MOS的栅极相连接、N极与控制芯片U的OUT管脚相连接的二极管D3，负极与场效应管MOS的源极相连接、正极经电阻R15后与控制芯片U的I管脚相连接的极性电容C9，正极与控制芯片U的I管脚相连接、负极接地的极性电容C8，一端与场效应管MOS的源极相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电阻R16，N极与场效应管MOS的漏极相连接、P极经电阻R17后与三极管VT3的发射极相连接的稳压二极管D4，N极经电阻R20后与变压器T副边电感线圈L3的同名端相连接、P极经电阻R18后与三极管VT3的发射极相连接的稳压二极管D6，以及一端与极性电容C6的负极相连接、另一端与稳压二极管D6的P极相连接的电阻R19组成；所述三极管VT3的集电极接地；场效应管MOS的漏极与变压器T原边电感线圈L2的非同名端相连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于线性滤波电路的双极性开关稳压电源，其特征在于，所述微处理电路由N极经电阻R5后与变压器T原边电感线圈L1的同名端相连接、P极经电阻R4后与放大器P1的正极输入端相连接的二极管D2，一端与放大器P1的正极输入端相连接、另一端与变压器T原边电感线圈L1的同名端相连接的电感L4，以及正极与二极管D2的P极相连接、负极与变压器T原边电感线圈L1的非同名端相连接的极性电容C4组成。
6.根据权利要求5所述的一种基于线性滤波电路的双极性开关稳压电源，其特征在于，所述控制芯片U为UC3845集成芯片。
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