CN201185392Y - 具有保护功能的精密跟随隔离电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有保护功能的精密跟随隔离电源，该精密跟随隔离电源设置在被跟随电源和输出负载之间，包括一运算放大器、一NPN三级管、三极管电源、以及第一限流电阻。运算放大器的同相输入端与被跟随电源相连，输出端与NPN三极管的基极相连。NPN三极管的集电极与三极管电源相连，发射极与第一限流电阻串接后与运算放大器的反相输入端相连。输出负载与运算放大器的反相输入端相连，三极管电源的电压大于被跟随电源的电压。本实用新型能够精密跟随被跟随电源的电压，并且在输出被短路时，不影响被跟随电源的工作，在输出短接消除后，能正常恢复工作。本实用新型电路结构简单，性能可靠，降低了制造成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及隔离电源装置，尤其涉及在汽车行业中使用的精密跟随隔离电源。
背景技术
在汽车行业，要求汽车电子产品的每一个端口，既可以和汽车点火电源短接，又可以和地(车身)短接(俗称“搭铁”)。这就要求端口具有保护功能，在短接消除后，仍能恢复工作。
对于使用MCU进行控制的车用空调控制器，需要提供一参考电源，由该参考电源向位于风门执行器中的位置检测装置提供一基准电压。由于上述位置检测装置的采样值需要输入到MCU的A/D转换器中，这就需要该参考电源精密跟随与A/D转换器的参考电源共用的MCU电源电压。在该参考电源与汽车点火电源或车身短接时，为了不影响MCU自身的工作，又要求该参考电源必须与MCU的电源相隔离。
为了满足上述要求，最理想的方法是将两组独立的电源集中到单个芯片中，这样集成在同一芯片上的电源电路，具有完全相同的电气特性，可以确保两组电源幅值的精密跟随。同时，还要求集成在同一芯片上的两组电源具有独立性，在一组电源被短接时，另一组电源仍能正常工作，并且被短接的电源具有保护功能，在短接消除后，能恢复工作。目前市场上满足这些要求的芯片并不多见，而且价格较高，增加了用户的成本负担。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种具有保护功能的精密跟随隔离电源，该精密跟随隔离电源以较低的成本实现，能够精密跟随被跟随电源的电压，并且在输出被短路时，不影响被跟随电源的工作，在输出短接消除后，能正常恢复工作。
本实用新型所采用的技术方案是：一种具有保护功能的精密跟随隔离电源，设置在被跟随电源和输出负载之间，其中，所述精密跟随隔离电源包括一运算放大器、一NPN三级管、三极管电源、以及第一限流电阻；运算放大器的同相输入端与被跟随电源相连，输出端与NPN三极管的基极相连；NPN三极管的集电极与三极管电源相连，发射极与第一限流电阻串接后与运算放大器的反相输入端相连；输出负载与运算放大器的反相输入端相连，三极管电源的电压大于被跟随电源的电压。
本实用新型还提供了一种具有保护功能的精密跟随隔离电源，设置在被跟随电源和输出负载之间，其中，精密跟随隔离电源包括一运算放大器、一N沟道MOSFET、MOSFET电源、以及第一限流电阻；运算放大器的同相输入端与被跟随电源相连，输出端与N沟道MOSFET的栅极相连；N沟道MOSFET的漏极与MOSFET电源相连，源极与第一限流电阻串接后与运算放大器的反相输入端相连；输出负载与运算放大器的反相输入端相连，MOSFET电源的电压大于被跟随电源的电压。
在上述的具有保护功能的精密跟随隔离电源中，还包括负载电阻、旁路电容、以及滤波电容，负载电阻、旁路电容、以及滤波电容相互并联，负载电阻、旁路电容、以及滤波电容的一端与运算放大器的反相输入端相连，另一端接地。
本实用新型以通用的运算放大器为核心，采用运放电压跟随技术，满足了精密跟随的要求；采用三极管放大电流技术，将+12V电源经三极管放大电流以后，加至输出端，使得输出端被短接时，被跟随电源不受影响，满足了隔离电源与被跟随电源相隔离的要求；采用电阻限流技术，满足了自保护功能。本实用新型电路结构简单，性能可靠，降低了制造成本。
附图说明
图1是本实用新型一种较佳实施方式的电路原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做出进一步说明。
本实用新型的一种具有保护功能的精密跟随隔离电源，设置在被跟随电源和输出负载之间，可精密跟随被跟随隔离电源的电压，并将该电压提供给输出负载。如图1所示，本实用新型的精密跟随隔离电源包括一运算放大器U1A、一NPN三级管Q1、三极管电源VCC、以及第一限流电阻。运算放大器的同相输入端3脚与被跟随电源相连，输出端1脚与NPN三极管Q1的基极相连。NPN三极管Q1的集电极与三极管电源VCC相连，发射极与第一限流电阻串接后与运算放大器U1A的反相输入端2脚相连。输出负载与运算放大器的反相输入端2脚相连。在图中，所示出的是第一限流电阻由相互并联的电阻R2和R3组成的情形，然而，完全可以采用单个电阻作为限流电阻。在本实用新型的一种较佳实施方式中，被跟随电源是车用空调器的MCU供电电源，电压值为+5V，该MCU供电电源同时作为MCU内A/D转换电路的参考电源。因此隔离电源的输出端的输出值也为+5V，如图中右侧的箭头所示，该输出电压被提供给风门执行器中的位置检测装置的电位器。当输出对地短接时，第一限流电阻能够限制流过三极管Q1的电流，达到保护电路的目的。由于三极管电源的电压必须要大于被跟随电源的电压，在该实施方式中，三极管电源VCC的电压值设定为+12V，该电源同时作为运算放大器U1A的电源使用。+12V的电源电压可为三极管Q1提供足够的电流。根据实际使用的要求，运算放大器U1A和三极管Q1也可各自采用独立的电源。
在本实用新型的优选实施方式中，还可包括第二限流电阻R1、负载电阻R4、旁路电容C1、以及滤波电容C2。其中，第二限流电阻R1串接在运算放大器U1A的输出端1脚与NPN三极管Q1的基极之间。负载电阻R4、旁路电容C1、以及滤波电容C2的一端均与运算放大器U1A的反相输入端相连，另一端均接地。当输出负载开路时，负载电阻R4相当于一个弱负载，给NPN三极管Q1提供了约50uA的电流通路，确保整个闭环电路的稳定性。
在本实用新型的另一种较佳实施方式中，可以用N沟道MOSFET来替代上述的NPN三极管Q1。此时，运算放大器的同相输入端与被跟随电源相连，输出端与N沟道MOSFET的栅极相连。N沟道MOSFET的漏极与一MOSFET电源相连，源极与第一限流电阻串接后与运算放大器的反相输入端相连。输出负载与运算放大器的反相输入端相连，MOSFET电源的电压大于所述被跟随电源的电压。
本实用新型电路结构简单，性能可靠，降低了制造成本。在实际使用中，运算放大器可利用产品中未使用的运算放大器来实现。
虽然本实用新型的描述结合了特定的实施例，但是本领域普通技术人员应该理解本实用新型并不限于在此描述的实施例，并可以进行各种修改和变化而不背离本实用新型的精神和范围。
Claims (10)
1.一种具有保护功能的精密跟随隔离电源，设置在被跟随电源和输出负载之间，其特征在于，
所述精密跟随隔离电源包括一运算放大器、一NPN三级管、三极管电源、以及第一限流电阻；
所述运算放大器的同相输入端与所述被跟随电源相连，输出端与所述NPN三极管的基极相连；
所述NPN三极管的集电极与所述三极管电源相连，发射极与所述第一限流电阻串接后与所述运算放大器的反相输入端相连；
所述输出负载与所述运算放大器的反相输入端相连，所述三极管电源的电压大于所述被跟随电源的电压。
2.如权利要求1所述的具有保护功能的精密跟随隔离电源，其特征在于，还包括一第二限流电阻，所述第二限流电阻串接在所述运算放大器的输出端与所述NPN三极管的基极之间。
3.如权利要求2所述的具有保护功能的精密跟随隔离电源，其特征在于，还包括一负载电阻，所述负载电阻的一端与所述运算放大器的反相输入端相连，另一端接地。
4.如权利要求3所述的具有保护功能的精密跟随隔离电源，其特征在于，还包括一旁路电容，所述旁路电容的一端与所述运算放大器的反相输入端相连，另一端接地。
5.如权利要求4所述的具有保护功能的精密跟随隔离电源，其特征在于，还包括一滤波电容，所述滤波电容的一端与所述运算放大器的反相输入端相连，另一端接地。
6.如权利要求1所述的具有保护功能的精密跟随隔离电源，其特征在于，所述被跟随电源是车用空调器的MCU供电电源，所述三极管电源的电压值为+12V。
7.一种具有保护功能的精密跟随隔离电源，设置在被跟随电源和输出负载之间，其特征在于，
所述精密跟随隔离电源包括一运算放大器、一N沟道MOSFET、MOSFET电源、以及第一限流电阻；
所述运算放大器的同相输入端与所述被跟随电源相连，输出端与所述N沟道MOSFET的栅极相连；
所述N沟道MOSFET的漏极与所述MOSFET电源相连，源极与所述第一限流电阻串接后与所述运算放大器的反相输入端相连；
所述输出负载与所述运算放大器的反相输入端相连，所述MOSFET电源的电压大于所述被跟随电源的电压。
8.如权利要求7所述的具有保护功能的精密跟随隔离电源，其特征在于，还包括一第二限流电阻，所述第二限流电阻串接在所述运算放大器的输出端与所述MOSFET的栅极之间。
9.如权利要求8所述的具有保护功能的精密跟随隔离电源，其特征在于，还包括一负载电阻、一旁路电容和一滤波电容；所述负载电阻、旁路电容和滤波电容相互并联，负载电阻、旁路电容和滤波电容的一端与所述运算放大器的反相输入端相连，另一端接地。
10.如权利要求7所述的具有保护功能的精密跟随隔离电源，其特征在于，所述被跟随电源是车用空调器的MCU供电电源，所述MOSFET电源的电压值为+12V。
Priority Applications (1)
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| CNU200820057629XU CN201185392Y (zh) | 2008-04-23 | 2008-04-23 | 具有保护功能的精密跟随隔离电源 |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN201185392Y true CN201185392Y (zh) | 2009-01-21 |
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| CNU200820057629XU Expired - Lifetime CN201185392Y (zh) | 2008-04-23 | 2008-04-23 | 具有保护功能的精密跟随隔离电源 |
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|---|---|
| CN (1) | CN201185392Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101764578B (zh) * | 2009-12-15 | 2011-11-16 | 天水华天微电子股份有限公司 | 双路同步软启动控制电路 |
| CN104217497A (zh) * | 2014-09-12 | 2014-12-17 | 成都威邦科技有限公司 | 一种插卡节电系统 |
| CN110266503A (zh) * | 2019-06-29 | 2019-09-20 | 宁波瑞辉智能科技有限公司 | 一种支持poe供电的双网口嵌入式工控终端 |
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2008
- 2008-04-23 CN CNU200820057629XU patent/CN201185392Y/zh not_active Expired - Lifetime
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