CN201562185U - 在低位调节高位电压的电路 - Google Patents

Abstract

一种在低位调节高位电压的电路，其采用闭环控制电路，包括场效应管V2、运算放大器、电阻R1、R2、R3，及同步基准电路。场效应管V2的漏极接输入电压端，源极接输出电压端，栅极接运算放大器的输出端，运算放大器的反向输入端接在电阻R2和R3之间，电阻R2和R3串联在输出电压端，运算放大器的正向输入端通过电阻R1接到输出电压端，同步基准电路的输入端接在输入电压端，输出端接到运算放大器的正向输入端。本实用新型的优点在于：通过把传统稳压电路中的基准稳压管用同步基准电路代替，实现了调节电路与输出电路的隔离。另外同步基准源的低纹波和高稳定性，使得输出电压有很高的稳定度。

Description

在低位调节高位电压的电路

【技术领域】

本实用新型属于电源电路控制领域，特别涉及一种在低位调节高位电压的电路。

【背景技术】

高压电源的实现有开环控制和闭环控制两种方式：开环控制方式可以实现电压调节的隔离，但是负载调整率与纹波和闭环控制方式相比都比较大；闭环控制方式对输出电压有较高的调整速率，所以负载调整率和纹波要比开环控制的小很多，但是不能实现电压调节的隔离。

闭环控制电路是通过输出电压的采样与基准相比较，再经过放大输出一个反馈信号来控制调整管，实现电压的稳定输出。如图1所示，是现有一般闭环控制电路的原理图，运算放大器通过电阻R3采样，然后与稳压管V1上的基准电压比较放大输出到场效应管V2的栅源极，通过调节电阻R3的电阻值改变场效应管V2的栅源极电压来调整输出电压。对于闭环控制电路，采样电路始终是接在输出上的，不能实现与输出的隔离。但是如果让电阻R3的电阻值一定，通过调节基准电压来调整输出电压，就可以让调节与输出的隔离成为可能。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种既有小的调整率和纹波，又可以实现在低位调节高位电压的电路。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种在低位调节高位电压的电路，其采用闭环控制电路，包括场效应管V2、运算放大器、电阻R1、R2、R3，所述场效应管V2的漏极接输入电压端，场效应管V2的源极接输出电压端，场效应管V2的栅极接运算放大器的输出端，运算放大器的反向输入端接在电阻R2和电阻R3之间，电阻R2和电阻R3串联在输出电压端，运算放大器的正向输入端通过电阻R1接到输出电压端，其特征在于：还包括一同步基准电路，同步基准电路的输出端接到运算放大器的正向输入端。

所述同步基准电路包括稳压电路、基准电平电路、采样电路、反馈电路和辅助电源电路，所述稳压电路输出接基准电平电路的输入端，所述基准电平电路输出接采样电路的输入端，所述采样电路的输出端接反馈电路输入端，所述辅助电源电路连接到反馈电路，所述反馈电路的输出端又连接到稳压电路。

所述采样电路由变压器T2的绕组2、二极管V17～V20、电阻R13～R16、电容C12、C13构成。

变压器T2的绕组2经过由二极管V17～V20、电阻R13～R15、电容C12、C13组成的整流滤波电路的整流滤波后，用一电阻R16进行采样，得到采用信号。

所述反馈电路是由稳压管V12、V14、三极管V13、V15、V16、电阻R10～R12、电容C10～C11和可调电阻W1组成；

所述采样信号输出到由电阻R10～R12、电容C10、C11，三极管V15、V16组成的差动放大器的输入端，即三极管V16的基极，可调电阻W1上电压接到差动放大器的另一输入端，即三极管V15的基极，可调电阻W1的两固定端分别接到辅助电源电路，采样信号与可调电阻W1上电压比较放大后，经过三极管V15的集电极输出到三极管V13的基极进行二次放大，最后由三极管V13的集电极输出一反馈信号，三极管V13的发射极接到辅助电源电路。

所述稳压电路由二极管V5～V8、三极管V9、变压器T1和T2组成；

所述反馈信号输出到三极管V9的栅源极，三极管V9的漏源极通过由二极管V5～V8组成的整流桥，输出直流电压至变压器T2的初级绕组，变压器T2的一次级绕组的电压输入给基准电平电路，另一次级绕组的电压输入给反馈电路，二极管V5～V8组成的整流桥的另一输入端接到变压器T1的一次级绕组。

本实用新型在低位调节高位电压的电路的优点在于：通过把传统稳压电路中的基准稳压管用同步基准电路代替，实现了调节电路与输出电路的隔离。另外同步基准源的低纹波和高稳定性，使得输出电压有很高的稳定度。当输出电压悬浮在高位电压时，能保证操作人员的安全。同步基准电路是和输出电路同步的，保证了输出电压在开机时不产生过冲。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1是现有一般闭环控制电路的原理图。

图2是本实用新型在低位调节高位电压的电路的原理图。

图3是本实用新型中采用的同步基准电路的方框原理图。

图4是本实用新型中采用的同步基准电路的一实施例电路图。

【具体实施方式】

请参阅图2所示，是本实用新型在低位调节高位电压的电路的原理图，只要在AB端外加一个输出与调节部分隔离的可调电压，就可以实现电路调节与输出的隔离。这个电压由图2中的同步基准电路产生。

所述在低位调节高位电压的电路采用闭环控制电路，包括场效应管V2、运算放大器、电阻R1、R2、R3，以及同步基准电路。所述场效应管V2的漏极接输入电压(Vin)端，场效应管V2的源极接输出电压(Vout)端，场效应管V2的栅极接运算放大器的输出端，运算放大器的反向输入端接在电阻R2和电阻R3之间，电阻R2和电阻R3串联在输出电压端，同步基准电路的输出端接到运算放大器的正向输入端，运算放大器的正向输入端同时通过电阻R1接到输出电压(Vout)端。

请参阅图3，是本实用新型中采用的同步基准电路的方框原理图。为便于隔离，同步基准电路采用开环控制稳压方式，它包括稳压电路、基准电平电路、采样电路、反馈电路和辅助电源电路，所述稳压电路输出接基准电平电路的输入端，所述基准电平电路输出接采样电路的输入端，所述采样电路的输出端接反馈电路输入端，所述辅助电源电路连接到反馈电路，所述反馈电路的输出端又连接到稳压电路。

请参阅图4，是本实用新型中采用的同步基准电路的一实施例电路图，以下将具体讲述该同步基准电路的工作原理。

稳压电路由二极管V5～V8、三极管V9、变压器T1和T2组成，稳压电路的输出XP1和XP2端接图2中的Vin端，图2中的Vout为输出电压。反馈电路是由稳压管V12、V14、三极管V13、V15、V16、电阻R7～R12、电容C8～C11和可调电阻W1组成。基准电平电路如图4中的虚线方框标注。辅助电源电路由变压器T1、二极管V10、发光二极管V11、电容C6、C7和电阻R6组成。采样电路由变压器T2的绕组2、二极管V17～V20、电阻R13～R16、电容C12、C13构成。

变压器T2的绕组2经过由二极管V17～V20、电阻R13～R15、电容C12、C13组成的整流滤波电路的整流滤波后，用电阻R16进行采样。

采样信号输出到由电阻R10～R12、电容C10、C11，三极管V15、V16组成的差动放大器的输入端，即三极管V16的基极，可调电阻W1上电压接到差动放大器的另一输入端，即三极管V15的基极，采样信号与可调电阻W1上电压比较放大后，经过三极管V15的集电极输出到三极管V13的基极进行二次放大，最后由三极管V13的集电极输出一反馈信号。

所述反馈信号输出到三极管V9的栅源极，通过调整三极管V9上漏源极的压降改变变压器T2的输入波形的幅度，达到调整基准电平的目的。二极管V5～V8组成一整流桥，它的作用是在不改变变压器T2输入为交流波形的前提下，让三极管V9的漏源极电压为一直流，这样改变三极管V9漏源极直流电压就可以改变变压器T2输入波形的幅度。

基准电平电路由整流滤波电路组成，输出端XP3和XP4接图2中的AB端。

辅助电源电路是给反馈电路的差动放大器和三极管V13提供工作电压，发光二极管V11指示电路的工作状态。这样通过调节可调电阻W1就可以改变输出电压Vout，而可调电阻W1与输出电压Vout是通过变压器T1和T2完全隔离的。

同步基准电路的输出是低电压小电流，并且是固定负载，所以开环控制方式并不影响对输出稳定度的要求。经实测，该在低位调节高位电压的电路纹波小于5mV(＜1‰)，输入电压220±10％变化时输出的变化小于1mV(＜0.2‰)。完全达到电源对基准源的要求。

如果基准电压在输出电压上升后才加上去，会使输出电压在开机过程中有一个过冲电压，所以它必须先于输出电压或与输出电压同步。为了做到这一点，需要把输出电压和基准电压做到同一个变压器，即图4中的变压器T1上，保证了基准电压和输出电压的同步。

该可调电阻W1与输出电压的隔离度取决于变压器T1的绕组1和绕组2、3之间的耐压；变压器T2中绕组1、2和绕组3之间的耐压。

为了基准电压和输出电压的有效隔离，基准电平电路要接到目标板上，即图2电路所在的电路板。这样可以使输出电压电路和调节电路互相隔离。

Claims (5)

1.一种在低位调节高位电压的电路，其采用闭环控制电路，包括场效应管V2、运算放大器、电阻R1、R2、R3，所述场效应管V2的漏极接输入电压端，场效应管V2的源极接输出电压端，场效应管V2的栅极接运算放大器的输出端，运算放大器的反向输入端接在电阻R2和电阻R3之间，电阻R2和电阻R3串联在输出电压端，运算放大器的正向输入端通过电阻R1接到输出电压端，其特征在于：还包括一同步基准电路，同步基准电路输出端接到运算放大器的正向输入端。

2.如权利要求1所述的在低位调节高位电压的电路，其特征在于：所述同步基准电路包括稳压电路、基准电平电路、采样电路、反馈电路和辅助电源电路，所述稳压电路输出接基准电平电路的输入端，所述基准电平电路输出接采样电路的输入端，所述采样电路的输出端接反馈电路输入端，所述辅助电源电路连接到反馈电路，所述反馈电路的输出端又连接到稳压电路。

3.如权利要求2所述的在低位调节高位电压的电路，其特征在于：所述采样电路由变压器T2的绕组2、二极管V17～V20、电阻R13～R16、电容C12、C13构成；

变压器T2的绕组2经过由二极管V17～V20、电阻R13～R15、电容C12、C13组成的整流滤波电路的整流滤波后，用电阻R16进行采样，得到采用信号。

4.如权利要求3所述的在低位调节高位电压的电路，其特征在于：所述反馈电路是由稳压管V12、V14、三极管V13、V15、V16、电阻R10～R12、电容C10～C11和可调电阻W1组成；

所述采样信号输出到由电阻R10～R12、电容C10、C11，三极管V15、V16组成的差动放大器的输入端，即三极管V16的基极，可调电阻W1上电压接到差动放大器的另一输入端，即三极管V15的基极，可调电阻W1的两固定端分别接到辅助电源电路，采样信号与可调电阻W1上电压比较放大后，经过三极管V15的集电极输出到三极管V13的基极进行二次放大，最后由三极管V13的集电极输出一反馈信号，三极管V13的发射极接到辅助电源电路。

5.如权利要求4所述的在低位调节高位电压的电路，其特征在于：所述稳压电路由二极管V5～V8、三极管V9、变压器T1和T2组成；

所述反馈信号输出到三极管V9的栅源极，三极管V9的漏源极通过由二极管V5～V8组成的整流桥，输出直流电压至变压器T2的初级绕组，变压器T2的一次级绕组的电压输入给基准电平电路，另一次级绕组的电压输入给反馈电路，二极管V5～V8组成的整流桥的另一输入端接到变压器T1的一次级绕组。

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