CN111064346B - 一种宽范围输入电压的线性电源电路 - Google Patents

一种宽范围输入电压的线性电源电路 Download PDF

Info

Publication number
CN111064346B
CN111064346B CN201911305752.8A CN201911305752A CN111064346B CN 111064346 B CN111064346 B CN 111064346B CN 201911305752 A CN201911305752 A CN 201911305752A CN 111064346 B CN111064346 B CN 111064346B
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistor
power supply
voltage
triode
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911305752.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111064346A (zh
Inventor
江小龙
李飞
姚欣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Jiachen Intelligent Control Co Ltd
Original Assignee
Zhengzhou Jiachen Electric Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhengzhou Jiachen Electric Co ltd filed Critical Zhengzhou Jiachen Electric Co ltd
Priority to CN201911305752.8A priority Critical patent/CN111064346B/zh
Publication of CN111064346A publication Critical patent/CN111064346A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111064346B publication Critical patent/CN111064346B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0048—Circuits or arrangements for reducing losses
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)

Abstract

本发明提供了一种宽范围输入电压的线性电源电路，具体包括一常规线性稳压电源电路，在该电源电路输入正极至少串接一第一A电阻(R2a)和一第一B电阻(R2b)，一开关元件(S1)与第一A电阻(R2a)或第一B电阻(R2b)其中之一并联，其特征在于：所述电源电路进一步包括一电压检测电路和一控制电路，当检测电路检测到电压高于一阈值时，控制电路控制所述开关元件(S1)截止，将所述第一A电阻(R2a)和一第一B电阻(R2b)同时串连至回路中，从而降低所述线性稳压电源电路的输入输出电压差，发热量降低。

Description

一种宽范围输入电压的线性电源电路
技术领域
本发明涉及一种电路结构，特别是一种宽范围输入电压的线性电源电路。
背景技术
图1(a)所示为普通线性辅助电源，以其稳定性好且无电磁干扰，被广泛应用于给芯片供电的场合，其最大特点是输入电压与输出电压压差不能过大，过大的输入输出电压差会导致线性电源温升太高，从而无法提供足够的输出电流。解决此问题的方法是在电源回路中串连电阻，用于降低线性电源输入输出电压差，从而减小发热量，但串入电阻后，当输入电压较低时，输出电压会相应的降低，达不到输出所要求的电压幅度；因此，传统的线性电源方案无法满足输入电压较宽的情况。
图1(a)所示的是一种常规的线性电源方案，特点是简洁、稳定且成本低廉，在设计得当的情况下，输出电压略小于稳压管的稳压电压。该方案只适用于输入输出电压差较小的情况，此时线性电源上损耗低，发热较少；其损耗取决于线性电源电路出入输出电压差Vin-Vout及输出电流大小Iout。当Vin-Vout和Iout较大时，为防止线性电源过热，常在线性电源输入侧串连一个功率电阻R2，如图1(b)所示，此时，部分损耗可转移至功率电阻上，从而降低线性电源的温升；但当输入电压范围进一步变宽导致输入输出压差增大或输出电流继续增大时，以上两种电路由于损耗急剧增加而无法正常使用。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术中存在的缺陷，拓宽线性电源的输入电压范围，提供了一种宽范围输入电压的线性电源电路，具体包括：一常规线性稳压电源电路，在该电源电路输入正极至少串接一第一A电阻R2a和一第一B电阻R2b，一开关元件S1与第一A电阻R2a或第一B电阻R2b其中之一并联，其特征在于：所述电源电路进一步包括一电压检测电路和一控制电路，当检测电路检测到电压高于一阈值时，控制电路控制所述开关元件S1截止，将所述第一A电阻R2a和一第一B电阻R2b同时串连至回路中，从而降低所述稳压电源电路中的三极管管压降。
本发明进一步设置为：所述电压检测电路包括稳压管D2、第二电阻R3，所述控制电路包括第三电阻R4、第四电阻R5、第一三极管Q2、第二三极管Q3，其中所述稳压管D2的负极连接于电源电路输入正极，所述稳压管D2的正极与所述第二电阻R3的一端连接，所述第二电阻R3另一端连接于电源电路负极；所述第一三极管Q2的基极连接所述稳压管D2的正极，所述第三电阻R4一端连接于电源电路正极，另一端与所述第一三极管Q2的集电极连接；所述第一三极管Q2的发射极接于电源电路负极；所述第四电阻R5的一端连接于所述开关元件S1，另一端与所述第二三极管Q3的集电极连接，所述第二三极管Q3的基极连接于所述第一三极管Q2的集电极，所述第二三极管Q3的发射极接于电源电路负极。
本发明进一步设置为：所述的常规线性稳压电源电路为半导体开关管搭建的线性稳压电路或三端稳压器搭建的各类线性电源电路。
本发明进一步设置为：所述开关元件S1为一半导体开关元件或继电器。
本发明进一步设置为：所述的开关元件为PNP三极管。
本发明进一步设置为：除接入所述第一A电阻R2a和第一B电阻R2b外，在该电源电路输入正极进一步串接一个或多个电阻R2n，R2n+1……，每个增加一个电阻均增加一个第N开关元件Sn，Sn+1……与之并联，同时在所述控制电路中相应增加一第N控制端口，控制第N开关元件Sn的开通和关断。
以上方案适用于输入输出电压范围较宽的情形，克服了电路可能出现低压输入时输出电压偏低，高压输入时线性电源上损耗过大、发热严重的问题。
附图说明
图1(a)为常规的线性电源方案。
图1(b)为在图1(a)的电路输入侧串连一个功率电阻。
图2(a)为本发明的宽范围线性电源电路。
图2(b)为本发明的宽范围线性电源电路中电压检测及控制单元的详细电路结构图。
图2(c)为本发明串入多个电阻的宽范围线性电源电路。
具体实施方式
参见图2(a)，本发明提供的宽范围输入电压的线性电源电路，具体结构如下：将串联入线性电源回路中的电阻R2分为2个电阻R2a、R2b，将一个半导体开关元件或继电器S1与其中一个电阻并联(此处以R2a为例)。
由稳压管D2、电阻R3构成电压检测电路，当输入电压高于稳压管D2的稳压值时，R3上的电压升高。
由R4、R5、Q2、Q3构成控制电路，具体连接方法如图2(b)所示，当输入电压低于稳压管D2的稳压值时，R3上电压为0，Q2截止，Q3导通，从而使得S1导通，R2a被旁路，此时仅R2b串联在回路中，此时电路与常规三极管线性电源相同；当输入电压升高并超过稳压管D2的稳压值时，R3上电压升高至半导体开关元件的导通电压时，例如高于三极管的导通电压0.7V时，Q2导通，Q3截止，从而使得S1截止，R2a与R2b同时串连至回路中，线性电源上输入输出电压差降低，发热量降低。
当输入电压继续升高时，两个串连电阻无法满足使用，可串入更多电阻(与开关元件并联)，采用步骤2、步骤3中相同的控制电路进行控制。使得线性电源上的输入输出电压差降始终不至过高，从而保证电路的安全稳定。

Claims (4)

1.一种宽范围输入电压的线性电源电路，包括一线性稳压电源电路，在该电源电路输入正极至少串接一第一A电阻(R2a)和一第一B电阻(R2b)，一开关元件(S1)与第一A电阻(R2a)或第一B电阻(R2b)其中之一并联，其特征在于：所述电源电路进一步包括一电压检测电路和一控制电路，当检测电路检测到电压高于一阈值时，控制电路控制所述开关元件(S1)截止，将所述第一A电阻(R2a)和一第一B电阻(R2b)同时串连至回路中，从而降低所述线性稳压电源电路的输入输出电压差，其中，
所述电压检测电路包括稳压管(D2)和第二电阻(R3)，所述控制电路包括第三电阻(R4)、第四电阻(R5)、第一三极管(Q2)和第二三极管(Q3)，其中所述稳压管(D2)的负极连接于电源电路输入正极，所述稳压管(D2)的正极与所述第二电阻(R3)的一端连接，所述第二电阻(R3)另一端连接于电源电路负极；所述第一三极管(Q2)的基极连接所述稳压管(D2)的正极，所述第三电阻(R4)一端连接于电源电路正极，另一端与所述第一三极管(Q2)的集电极连接；所述第一三极管(Q2)的发射极接于电源电路负极；所述第四电阻(R5)的一端连接于所述开关元件(S1)，另一端与所述第二三极管(Q3)的集电极连接，所述第二三极管(Q3)的基极连接于所述第一三极管(Q2)的集电极，所述第二三极管(Q3)的发射极接于电源电路负极，其中，
当输入电压升高并超过所述稳压管(D2)的稳压值时，所述第二电阻(R3)上电压升高至所述第一三极管(Q2)导通电压时，所述第一三极管(Q2)导通且所述第二三极管(Q3)截止，从而使得所述开关元件(S1)截止，所述第一A电阻(R2a)和第一B电阻(R2b)同时串联至回路中，线性电源上输入输出电压差降低。
2.如权利要求1所述的宽范围输入电压的线性电源电路，其特征在于：所述开关元件(S1)为一半导体开关元件或继电器。
3.如权利要求1所述的宽范围输入电压的线性电源电路，其特征在于：所述开关元件(S1)为PNP三极管。
4.如权利要求1所述的宽范围输入电压的线性电源电路，其特征在于：除接入所述第一A电阻(R2a)和第一B电阻(R2b)外，在该电源电路输入正极进一步串接一个或多个电阻(R2n，R2n+1……)，每增加一个电阻均增加一个第N开关元件(Sn，Sn+1……)与之并联，同时在所述控制电路中相应增加一第N控制端口，控制第N开关元件(Sn)的开通和关断。
CN201911305752.8A 2019-12-17 2019-12-17 一种宽范围输入电压的线性电源电路 Active CN111064346B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911305752.8A CN111064346B (zh) 2019-12-17 2019-12-17 一种宽范围输入电压的线性电源电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911305752.8A CN111064346B (zh) 2019-12-17 2019-12-17 一种宽范围输入电压的线性电源电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111064346A CN111064346A (zh) 2020-04-24
CN111064346B true CN111064346B (zh) 2021-06-18

Family

ID=70302162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911305752.8A Active CN111064346B (zh) 2019-12-17 2019-12-17 一种宽范围输入电压的线性电源电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111064346B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11921531B2 (en) 2020-12-17 2024-03-05 Hamilton Sundstrand Corporation Zener diode power path control for extended operation range of linear power supplies

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104316755A (zh) * 2014-11-06 2015-01-28 电子科技大学 一种宽电压的电力信号电压检测装置
US9577540B1 (en) * 2013-02-01 2017-02-21 Universal Lighting Technologies, Inc. Multi-stage flyback converter for wide input voltage range applications
CN209016932U (zh) * 2018-08-22 2019-06-21 上海东软载波微电子有限公司 开关电源控制电路
CN209117866U (zh) * 2018-09-11 2019-07-16 余姚舜宇智能光学技术有限公司 一种基于雪崩二极管的大动态范围光接收电路
CN110212748A (zh) * 2019-06-06 2019-09-06 宁波三星医疗电气股份有限公司 一种宽电压电源输入电路
CN110311553A (zh) * 2019-07-17 2019-10-08 深圳市智微智能科技开发有限公司 一种自适应变压电路及电源模块

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101119028B (zh) * 2007-06-28 2013-03-20 深圳市中兴移动通信有限公司 一种电源输入过压保护电路
CN101562403B (zh) * 2008-04-17 2012-05-23 深圳市思达仪表有限公司 一种单相电子式电能表电源
DE102009052836A1 (de) * 2009-11-13 2011-05-19 Schott Ag Schaltungsanordnung für eine LED-Lichtquelle
CN102522884B (zh) * 2011-12-19 2015-04-01 埃泰克汽车电子(芜湖)有限公司 一种可用于高输入电压的ldo电路
CN204349772U (zh) * 2014-12-24 2015-05-20 深圳市创鑫激光股份有限公司 一种线性稳压供电电路

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9577540B1 (en) * 2013-02-01 2017-02-21 Universal Lighting Technologies, Inc. Multi-stage flyback converter for wide input voltage range applications
CN104316755A (zh) * 2014-11-06 2015-01-28 电子科技大学 一种宽电压的电力信号电压检测装置
CN209016932U (zh) * 2018-08-22 2019-06-21 上海东软载波微电子有限公司 开关电源控制电路
CN209117866U (zh) * 2018-09-11 2019-07-16 余姚舜宇智能光学技术有限公司 一种基于雪崩二极管的大动态范围光接收电路
CN110212748A (zh) * 2019-06-06 2019-09-06 宁波三星医疗电气股份有限公司 一种宽电压电源输入电路
CN110311553A (zh) * 2019-07-17 2019-10-08 深圳市智微智能科技开发有限公司 一种自适应变压电路及电源模块

Also Published As

Publication number Publication date
CN111064346A (zh) 2020-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2712086B1 (en) Drive device for driving voltage-driven element
US20090206912A1 (en) Temperature detection circuit
US9634570B2 (en) Multi-mode power converter and associated control method
CN112803363A (zh) 过温保护电路
CN107906697A (zh) 空调器
CN111064346B (zh) 一种宽范围输入电压的线性电源电路
WO2015033444A1 (ja) バッファ回路
WO2022100267A1 (zh) 过流保护触发电路及装置
CN103579995B (zh) 一种直流输入开关电源及其欠压保护电路
JPS62174814A (ja) 安定化電源回路
CN210431213U (zh) 一种用于伺服驱动器短路电流保护的多级关断电路
CN104124949A (zh) 自举电路、逆变器和空调器
TW201339784A (zh) 穩壓電路及電子裝置
JP2020187560A5 (zh)
CN203191867U (zh) 一种低电压电流限制电路
CN204441858U (zh) 一种温控电路
CN103257662B (zh) 线性恒流调制电路
CN112068629B (zh) 一种稳压电源电路以及太阳能充电控制器
US11994887B2 (en) Low dropout linear regulator with high power supply rejection ratio
CN210380234U (zh) 一种直流电源输入过流保护电路
CN112558680B (zh) 线性调整器及其控制电路
CN114465305A (zh) 一种自适应多段快速电容放电方法及放电电路
CN114764125A (zh) 低压差线性稳压器的测试装置
CN107370376B (zh) 一种选择升降压式变换电路驱动供电电源的电路及方法
TWI644495B (zh) 輸入保護電路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: No.99, Jingbei 6th Road, Zhengzhou area (Jingkai), Henan pilot Free Trade Zone, Zhengzhou, Henan Province, 450000

Patentee after: Henan Jiachen Intelligent Control Co.,Ltd.

Address before: 450016 No.99, Jingbei 6th Road, Zhengzhou area (Jingkai), Henan pilot Free Trade Zone, Zhengzhou City, Henan Province

Patentee before: ZHENGZHOU JIACHEN ELECTRIC Co.,Ltd.

CP03 Change of name, title or address