CN112865517A - 一种稳压可调节过压过流保护电源电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稳压可调节过压过流保护电源电路，包括市电电源、降压整流滤波模块、开关导通模块、稳压模块、过流保护模块、过压保护模块、输出电压模块以及负电压模块，所述市电电源连接降压整流滤波模块，降压整流滤波模块连接开关导通模块、负电压模块、过压保护模块，开关导通模块连接稳压模块，稳压模块连接过流保护模块、负电压模块，过流保护模块连接过压保护模块，过压保护模块连接输出电压模块，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本方案通过添加电位器和放大器来使得可以将稳压器的稳定调节电压范围增大，可以调节负电压、无电压、正电压等，调节范围较广，适用性高。

Description

一种稳压可调节过压过流保护电源电路

技术领域

本发明涉及电源电路，具体是一种稳压可调节过压过流保护电源电路。

背景技术

近年来，电源模块的需求持续向高功率密度、高效率和高电流低电压方向发展。隔离模块的设计主要还是采用单端反激、单端正激、正反激组合、推挽、桥式变换等传统的电路拓扑，非隔离模块采用BUCK、BOOST等。关于高效率方面，为了提高效率可以结合各种软开关技术，包括无源无损软开关技术、有源软开关技术，如ZVS/ZCS谐振、准谐振、恒频零开关技术、零电压、零电流转换技术及同步整流技术等。关于大电流方面，为了提高输出电流可采用多相变换。

目前市场上的电源输出稳定的电压，可以进行相关的调节，但是相关的调节部分只能调节正电压，对于要求输出负电压不能够进行调节，需要改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稳压可调节过压过流保护电源电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种稳压可调节过压过流保护电源电路，包括市电电源、降压整流滤波模块、开关导通模块、稳压模块、过流保护模块、过压保护模块、输出电压模块以及负电压模块，所述市电电源连接降压整流滤波模块，降压整流滤波模块连接开关导通模块、负电压模块、过压保护模块，开关导通模块连接稳压模块，稳压模块连接过流保护模块、负电压模块，过流保护模块连接过压保护模块，过压保护模块连接输出电压模块。

作为本发明再进一步的方案：所述市电电源由火线L、零线N所构成，降压整流滤波模块由变压器W、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C1、电感L1、电位器RP1所构成，开关导通模块由电阻R1、开关S1、二极管D5、电阻R2、电阻R3、MOS管V1、电阻R4、开关S2、电阻R5、电容C2、三极管V2所构成，所述稳压模块由稳压器U1、电阻R11、电位器RP2所构成，负电压模块由电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电位器RP4、放大器U2、二极管D6所构成，过流保护模块由放大器U3、电阻R12、电位器RP3、电阻R14、电池VCC所构成，过压保护模块由二极管D8、继电器J、可控硅D7、电阻R10、电阻R13、电容C3所构成，输出电压模块由电压UOUT所构成。

火线L连接变压器W的输入端一端，零线N连接变压器W的输入端另一端，变压器W的输出端一端连接二极管D1的正极、二极管D3的负极，变压器W的输出端另一端连接二极管D2的正极、二极管D4的负极，二极管D1的负极连接二极管D2的负极、电容C1、电感L1，二极管D3的正极连接二极管D4的正极、电容C1另一端、电位器RP1，电感L1的另一端连接电位器RP1的另一端、电阻R1，电阻R1的另一端连接开关S1，开关S1的另一端连接二极管D5的正极、电阻R3、电阻R4、开关S2，二极管D5的负极连接电阻R2，电阻R2的另一端接地，电阻R3的另一端连接MOS管V1的D极，MOS管V1的G极连接电阻R4的另一端、三极管V2的集电极，三极管V2的发射极接地，三极管V2的基极连接电阻R5、电容C2，电容C2的另一端接地，电阻R5的另一端连接开关S2的另一端，MOS管V1的S极连接稳压器U1的输入端，稳压器U1的接地端连接电阻R11、电位器RP2。

电位器RP2的另一端连接电阻R8、电阻R7、二极管D6的正极，二极管D6的负极连接放大器U2的输出端，放大器U2的同相端连接电阻R9，电阻R9的另一端接地，放大器U2的反相端连接电阻R8的另一端、电位器RP4，电位器RP4的另一端连接可控硅D7的正极、电阻R6，电阻R6的另一端连接电位器RP1的滑动端，电阻R11的另一端连接稳压器U1的输出端、电阻R14、放大器U3的电源端，电阻R14 的另一端连接放大器U3的反相端，放大器U3的接地端接地，放大器U3的同相端连接电阻R12，电阻R12的另一端连接电位器RP3，电位器RP3的另一端连接电池VCC，放大器U3的输出端连接输出电压UOUT、电容C3，电容C3的另一端连接电阻R13、电阻R10，电阻R13的另一端接地，电阻R10的另一端连接可控硅D7的控制极，可控硅D7的负极连接二极管D8的负极、继电器J，二极管D8的正极接地、继电器J的另一端连接二极管D8的正极。

作为本发明再进一步的方案：所述二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D6为限流二极管，二极管D5为发光二极管、二极管D8为稳压二极管。

作为本发明再进一步的方案：所述电容C1为有极性电容。

作为本发明再进一步的方案：所述MOS管V1为NMOS管。

作为本发明再进一步的方案：所述三极管V1为NPN三极管。

作为本发明再进一步的方案：所述稳压器U1型号为7812。

作为本发明再进一步的方案：所述放大器U2、放大器U3型号为LM324.

作为本发明再进一步的方案：所述二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4组成桥式整流电路。

作为本发明再进一步的方案：所述继电器J工作，开关S2闭合，三极管V2的导通，进而MOS管V1的截止。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本方案通过添加电位器和放大器来使得可以将稳压器的稳定调节电压范围增大，可以调节负电压、无电压、正电压等，调节范围较广，适用性高。

附图说明

图1为一种稳压可调节过压过流保护电源电路的原理图。

图2为一种稳压可调节过压过流保护电源电路的电路图。

图3为可控硅的结构图。

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做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。

实施例1：请参阅图1，一种稳压可调节过压过流保护电源电路，用于提供电源的市电电源，用于AC-AC、AC-DC的降压整流滤波模块，用于导通电路的开关导通模块，用于稳定输出电压的稳压模块，用于将输出电压调节范围增大的负电压模块，用于过流断开电路的过流保护模块，用于过压断开电路的过压保护模块，用于输出电压的输出电压模块，所述市电电源连接降压整流滤波模块，降压整流滤波模块连接开关导通模块、负电压模块、过压保护模块，开关导通模块连接稳压模块，稳压模块连接过流保护模块、负电压模块，过流保护模块连接过压保护模块，过压保护模块连接输出电压模块。

具体电路如图2所示，所述市电电源由火线L、零线N所构成，降压整流滤波模块由变压器W、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C1、电感L1、电位器RP1所构成，开关导通模块由电阻R1、开关S1、二极管D5、电阻R2、电阻R3、MOS管V1、电阻R4、开关S2、电阻R5、电容C2、三极管V2所构成，所述稳压模块由稳压器U1、电阻R11、电位器RP2所构成，负电压模块由电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电位器RP4、放大器U2、二极管D6所构成，过流保护模块由放大器U3、电阻R12、电位器RP3、电阻R14、电池VCC所构成，过压保护模块由二极管D8、继电器J、可控硅D7、电阻R10、电阻R13、电容C3所构成，输出电压模块由电压UOUT所构成。

火线L连接变压器W的输入端一端，零线N连接变压器W的输入端另一端，变压器W的输出端一端连接二极管D1的正极、二极管D3的负极，变压器W的输出端另一端连接二极管D2的正极、二极管D4的负极，变压器W为降压变压器，将高伏交流电变为低伏交流电，二极管D1的负极连接二极管D2的负极、电容C1、电感L1，二极管D3的正极连接二极管D4的正极、电容C1另一端、电位器RP1，电感L1的另一端连接电位器RP1的另一端、电阻R1，电阻R1的另一端连接开关S1，开关S1的另一端连接二极管D5的正极、电阻R3、电阻R4、开关S2，文姬归汉D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4组成桥式整流电路，将交流电变为直流电，电容C1、电感L1将直流电变得平缓，二极管D5的负极连接电阻R2，电阻R2的另一端接地，二极管D5发光显示电路导通，电阻R3的另一端连接MOS管V1的D极，MOS管V1的G极连接电阻R4的另一端、三极管V2的集电极，三极管V2的发射极接地，三极管V2的基极连接电阻R5、电容C2，电容C2的另一端接地，电阻R5的另一端连接开关S2的另一端，MOS管V1的S极连接稳压器U1的输入端，稳压器U1的接地端连接电阻R11、电位器RP2，稳压器U1的输出电压为电阻R11上的电压，这个电压恒定，调节电位器RP2，电位器RP2上的电压改变，使得输出电压改变。

电位器RP2的另一端连接电阻R8、电阻R7、二极管D6的正极，二极管D6的负极连接放大器U2的输出端，放大器U2的同相端连接电阻R9，电阻R9的另一端接地，放大器U2的反相端连接电阻R8的另一端、电位器RP4，放大器U2及外围电路接成反向放大电路，使得放大器U2输出端输出负电压，这个电压中和电位器RP2、电阻R11上的正电压，调节电位器RP4改变放大器U2输出端电压的大小，电位器RP4的另一端连接可控硅D7的正极、电阻R6，电阻R6的另一端连接电位器RP1的滑动端，电阻R11的另一端连接稳压器U1的输出端、电阻R14、放大器U3的电源端，电阻R14 的另一端连接放大器U3的反相端，放大器U3的接地端接地，放大器U3的同相端连接电阻R12，电阻R12的另一端连接电位器RP3，电位器RP3的另一端连接电池VCC，放大器U3的输出端连接输出电压UOUT、电容C3，电容C3的另一端连接电阻R13、电阻R10，电阻R13的另一端接地，电阻R10的另一端连接可控硅D7的控制极，电阻R10阻碍可控硅D7的导通，只有电阻R13上电压较大时，可控硅D7才会导通，可控硅D7的负极连接二极管D8的负极、继电器J，二极管D8的正极接地、继电器J的另一端连接二极管D8的正极，继电器J工作，开关S2闭合，继电器J不工作，开关S2弹开。

本发明的工作原理是：闭合开关S1，电路经过降压整流滤波输入平稳电压，经过电阻R3输入电压经过MOS管V1，电流流过电阻R4到达MOS管V1的G极，使得MOS管V1的G极和S极电压存在电压差，MOS管V1导通，稳压器U1正常输出电压即为电阻R11上的电压，该电压不会改变，稳压器U1的接地端电压为电位器RP2上的电压加上放大器U2的输出电压，这部分电压为O时，稳压器U1处输出电压为稳压器的正常输出电压，稳压器的输出电压为这部分电压加上稳压器正常输出电压，通过调节电位器RP2和电位器RP4可以调节稳压器的输出电压，稳压器U1输出电流经过电阻R14，电阻R14上的电源即为放大器U3的反相端电压，输出电流正常，放大器U3同相端电压高于反相端电压；输出稳压器U1的输出电压，当这部分电压较大时，使得输出电源UOUT较大，电阻R13上的电压上升，电压通过电阻R10使得可控硅D7导通，继电器J工作，开关S2闭合，三极管V2导通，电阻R4阻值大于电阻R3的阻值，使得三极管V2导通，MOS管V1的G极电压下降，MOS管V1截止，电路断开，保证电路安全；当这部分电压正常时，电路输出电源UOUT；当稳压器U1的输出电流较大时，电阻R14上的电压较大，使得放大器U3的反相端电压高于同相端电压，放大器U3输出低电平，电路截止，保证电路安全。

实施例2，在实施例1的基础上，图3为可控硅的结构图，可控硅(SiliconControlled Rectifier) 简称SCR,是一种大功率电器元件，也称晶闸管。它具有体积小、效率高、寿命长等优点。在自动控制系统中，可作为大功率驱动器件，实现用小功率控件控制大功率设备。它在交直流电机调速系统、调功系统及随动系统中得到了广泛的应用。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种稳压可调节过压过流保护电源电路，包括市电电源、降压整流滤波模块、开关导通模块、稳压模块、过流保护模块、过压保护模块、输出电压模块以及负电压模块，其特征在于，所述市电电源连接降压整流滤波模块，降压整流滤波模块连接开关导通模块、负电压模块、过压保护模块，开关导通模块连接稳压模块，稳压模块连接过流保护模块、负电压模块，过流保护模块连接过压保护模块，过压保护模块连接输出电压模块，所述市电电源由火线L、零线N所构成，降压整流滤波模块由变压器W、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C1、电感L1、电位器RP1所构成，开关导通模块由电阻R1、开关S1、二极管D5、电阻R2、电阻R3、MOS管V1、电阻R4、开关S2、电阻R5、电容C2、三极管V2所构成，所述稳压模块由稳压器U1、电阻R11、电位器RP2所构成，负电压模块由电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电位器RP4、放大器U2、二极管D6所构成，过流保护模块由放大器U3、电阻R12、电位器RP3、电阻R14、电池VCC所构成，过压保护模块由二极管D8、继电器J、可控硅D7、电阻R10、电阻R13、电容C3所构成，输出电压模块由电压UOUT所构成；

火线L连接变压器W的输入端一端，零线N连接变压器W的输入端另一端，变压器W的输出端一端连接二极管D1的正极、二极管D3的负极，变压器W的输出端另一端连接二极管D2的正极、二极管D4的负极，二极管D1的负极连接二极管D2的负极、电容C1、电感L1，二极管D3的正极连接二极管D4的正极、电容C1另一端、电位器RP1，电感L1的另一端连接电位器RP1的另一端、电阻R1，电阻R1的另一端连接开关S1，开关S1的另一端连接二极管D5的正极、电阻R3、电阻R4、开关S2，二极管D5的负极连接电阻R2，电阻R2的另一端接地，电阻R3的另一端连接MOS管V1的D极，MOS管V1的G极连接电阻R4的另一端、三极管V2的集电极，三极管V2的发射极接地，三极管V2的基极连接电阻R5、电容C2，电容C2的另一端接地，电阻R5的另一端连接开关S2的另一端，MOS管V1的S极连接稳压器U1的输入端，稳压器U1的接地端连接电阻R11、电位器RP2；

电位器RP2的另一端连接电阻R8、电阻R7、二极管D6的正极，二极管D6的负极连接放大器U2的输出端，放大器U2的同相端连接电阻R9，电阻R9的另一端接地，放大器U2的反相端连接电阻R8的另一端、电位器RP4，电位器RP4的另一端连接可控硅D7的正极、电阻R6，电阻R6的另一端连接电位器RP1的滑动端，电阻R11的另一端连接稳压器U1的输出端、电阻R14、放大器U3的电源端，电阻R14 的另一端连接放大器U3的反相端，放大器U3的接地端接地，放大器U3的同相端连接电阻R12，电阻R12的另一端连接电位器RP3，电位器RP3的另一端连接电池VCC，放大器U3的输出端连接输出电压UOUT、电容C3，电容C3的另一端连接电阻R13、电阻R10，电阻R13的另一端接地，电阻R10的另一端连接可控硅D7的控制极，可控硅D7的负极连接二极管D8的负极、继电器J，二极管D8的正极接地、继电器J的另一端连接二极管D8的正极。

2.根据权利要求1所述的稳压可调节过压过流保护电源电路，其特征在于，所述二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D6为限流二极管，二极管D5为发光二极管、二极管D8为稳压二极管。

3.根据权利要求1所述的稳压可调节过压过流保护电源电路，其特征在于，所述电容C1为有极性电容。

4.根据权利要求1所述的稳压可调节过压过流保护电源电路，其特征在于，所述MOS管V1为NMOS管。

5.根据权利要求1所述的稳压可调节过压过流保护电源电路，其特征在于，所述三极管V1为NPN三极管。

6.根据权利要求1所述的稳压可调节过压过流保护电源电路，其特征在于，所述稳压器U1型号为7812。

7.根据权利要求1所述的稳压可调节过压过流保护电源电路，其特征在于，所述放大器U2、放大器U3型号为LM324。

8.根据权利要求2所述的稳压可调节过压过流保护电源电路，其特征在于，所述二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4组成桥式整流电路。

9.根据权利要求1所述的稳压可调节过压过流保护电源电路，所述继电器J工作，开关S2闭合，三极管V2的导通，进而MOS管V1的截止。

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