CN202374179U - 一种稳压电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种稳压电路，克服现有电路中过高电压差使稳压芯片烧毁的不足，以及在负载过小或空载情况输出电压偏高的问题，该稳压电路包括基准电压单元，三极管Q1，所述三极管Q1集电极与发射极分别与输入端Vin和输出端Vout相连，所述三极管Q1基极与所述基准电压单元输出端相连，还包括：设置于输入端Vin与三极管Q1集电极之间的分压单元；设置于三极管Q1发射极与地之间的低负载保护单元。本实用新型实施例可以使稳压电路在稳压过程中，将多余能量在分压单元上转化而被消耗，防止三极管Q1因持续的高温而被烧毁和轻载或空载状态下输出电压偏高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种稳压电路。
背景技术
随着IC技术的不断发展，大多数的电源方案已经全部由IC搭建。小电流的电压方案一般选取线性稳压方案，大多数的线性稳压芯片电压输入范围都在36V以下，这是因为过高的电压差会使线性稳压芯片发热量很大，甚至烧毁。但电信设备的输入电压在36-72V之间，通常这么高电压下的稳压方案都选用DC/DC变换器来完成，而采用DC/DC变换器方案价格比较昂贵，传统的三极管分立元件稳压方案价格低廉，但是由于外围电路中负载的大小不同，高压差会造成三极管的集电极和发射极两端电压比较高，导致三极管发热比较严重，甚至烧毁，极大的影响了电路的可靠性，并且还存在输出电压受输出电流影响较大的缺陷。
实用新型内容
针对现有技术存在的缺陷，本实用新型旨在提出一种价格低廉，稳定可靠，有效降低三极管Q1发热严重和轻载或空载状态下输出电压偏高的高电压、小电流的线性分立元件稳压电路。
本实用新型的技术方案是，提供一种稳压电路，设置于电源输出端与负载输入端之间，其输入端Vin与所述电源输出端相连，输出端Vout与所述负载输入端相连，该稳压电路包括基准电压单元，三极管Q1，所述三极管Q1集电极与发射极分别与所述输入端Vin和输出端Vout相连，所述三极管Q1基极与所述基准电压单元输出端相连，还包括：
设置于所述输入端Vin与所述三极管Q1集电极之间的分压单元；
设置于所述三极管Q1发射极与地之间的低负载保护单元。
进一步地，所述分压单元包括一个或多个并联电阻。
进一步地，所述低负载保护单元包括：第二稳压二极管D2，所述第二稳压二极管D2的阴极与所述三极管Q1的发射极相连，所述第二稳压二极管D2的阳极接地。
进一步地，所述低负载保护单元还包括：第二滤波单元，所述第二滤波单元设置于所述三极管Q1的发射极与地之间。
进一步地，所述第二滤波单元包括一个或多个并联电容。
进一步地，所述第二滤波单元为π型滤波电路。
进一步地，所述基准电压单元包括：
第一电阻R1，所述第一电阻R1设置于所述三极管Q1基极与所述输入端Vin之间;
第一稳压二极管D1，所述第一稳压二极管D1的阴极与所述三极管Q1基极相连，所述第一稳压二极管D1的阳极接地。
进一步地，所述基准电压单元还包括第一滤波单元，所述第一滤波单元设置于所述三极管Q1的基极与地之间。
进一步地，所述第一滤波单元包括一个或多个并联电容。
与现有技术相比，本实用新型具有如下显著优点：
(1)本实用新型所提出的稳压电路在稳压过程中，利用分压单元的分压作用，将将多余的能量在电阻上转化而被消耗，降低了三极管Q1的温升，延迟使用寿命。
(2)本实用新型所提出的稳压电路将三极管Q1发射极与低负载保护单元连接，当负载很轻的情况下，由低负载保护单元提供负载电流，不会影响输出电压值。
(3)本实用新型所提出的稳压电路，以及采用所述稳压电路的电源全部由分立器件搭建，电路结构简单，器件多为阻容，成本低廉，可靠性高，通用性强。
附图说明
图1是本实用新型实施例稳压电路框图。
图2是本实用新型实施例稳压电路的结构示意图。
图3是本实用新型另一实施例稳压电路的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
如图1所示，本实用新型的稳压电路框图，在三极管Q1集电极与输入端Vin增加分压单元，防止三极管Q1电流过大；将三极管Q1发射极与低负载保护单元输出端连接，当负载很轻的情况下，由低负载保护单元提供负载电流，不会影响输出端Vout电压值。
如图2所示，在本实用新型的实施例中，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4组成前述的稳压单元；第二稳压二极管D2以及由第三电容C3与第四电容C4组成的第二滤波单元为前述低负载保护单元；第一电阻R1，第一稳压二极管D1，以及由第一电容C1与第二电容C2组成的第一滤波单元为前述基准稳压单元；三极管Q1的发射极为稳压电路的输出端Vout。
如图2所示，在本实施例中，第一电阻R1连接于三极管Q1基极与输入端Vin之间，第一稳压二极管D1连接于三极管Q1基极与地之间，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4，依次并联，连接于输入端Vin与三极管Q1集电极之间，第二稳压二极管D2阴极连接于三极管Q1的发射极，第二稳压二极管D1的阳极接地GND，第一电容C1一端和第二电容C2一端分别与三极管Q1的基极连接，第一电容C1另一端和第二电容C2另一端分别接地GND，第三电容C3一端和第四电容C4一端分别与三极管Q1的发射极连接，第三电容C3另一端和第四电容C4的另一端分别接地GND，三极管Q1发射极为稳压电路的输出端Vout，三极管Q1的发射极与地之间可接入负载。
如图2所示，本实施例在输入端Vin与三极管Q1集电极之间增加第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4，起到了分压限流作用，可以将多余的能量在电阻上转化而消耗，有效地降低了三极管Q1集电极与发射极两端的电压，从而降低了三极管Q1的温升，延长了三极管Q1的使用寿命，提高了电路的可靠性；在三极管Q1与地之间增加第二稳压二极管D2，当负载很轻的情况下，由第二稳压二极管D2提供负载电流，保证输出端Vout电压的恒定。
本实用新型稳压电路的具体工作过程如下：
当输入端Vin电压不变，负载阻值增大时，因第一稳压二极管D1反向击穿，进行稳压，使得三极管Q1基极电压Vb保持不变，由于三极管Q1基极与发射极间电压差Vbe微微变小，三极管Q1基极电流Ib减小，三极管Q1集电极电流Ic减小，从而使三极管Q1发射极输出端Vout电压不变。
同理，当输入端Vin电压不变，负载阻值减小时，因第一稳压二极管D1反向击穿，进行稳压，使得三极管Q1基极电压Vb保持不变，由于三极管Q1基极与发射极间电压差Vbe微微变大，三极管Q1基极电流Ib增大，三极管Q1集电极电流Ic增大，从而使三极管Q1发射极输出端Vout电压不变。
以本实用新型稳压电路的输入端Vin电压为48V直流电压，要求稳压输出端Vout为5V直流电压的情况为例进一步的叙述。
第一稳压管D1选择为稳定电压为5.6V的稳压二级管，第二稳压管D2选择为稳定电压为5.1V的稳压二级管，第一电阻R1选择为10KΩ，第二电阻R2，第三电阻R3和第四电阻R4均为2.4KΩ电阻。
当输入端Vin电压为48V时，经过限流电阻R1的限流，第一稳压二极管D1反向击穿而导通，将三极管Q1基极电压Vb稳压得到5.6V的直流电压，经过三极管Q1基极与发射极间压差，使得三极管Q1发射极输出端Vout电压为5V电压。
若输入电压不变，负载阻值发生变化时，例如当输出电流Ic变为50mA时，若要保持三极管Q1的发射极输出5V电压不变，则三极管Q1消耗的功率P，通过公式(P＝(Vin-Vout-(R2//R3//R4)*Ic))*Ic)，可知，并联在输入端Vin与三极管Q1集电极之间的第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4，对三极管Q1集电极和发射集两端的电压进行分压，避免因外围电路中负载不同造成的三极管Q1温升严重的问题，而且还能动态的调节输出电流限制范围。
在实际应用中，可以将上述图2中的分压单元进行变换，但是要保证分压单元的电阻为大功率电阻，当三极管Q1电流过大时能够正常工作，进行有效分压。另外一种稳压电路的具体实现电路示意图如图3所示，图3所示的稳压电路与图2所示的稳压电路的区别在于分压单元采用一个滑动变阻器R5进行分压，第二滤波单元采用π型滤波电路，其余的部分与图2所示的稳压电路相同。图3所示的稳压电路的稳压原理与图2所示的稳压电路稳压过程相同。
虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (9)
1.一种稳压电路，设置于电源输出端与负载输入端之间，其输入端(Vin)与所述电源输出端相连，输出端(Vout)与所述负载输入端相连，该稳压电路包括基准电压单元，三极管(Q1)，所述三极管(Q1)集电极与发射极分别与所述输入端(Vin)和输出端(Vout)相连，所述三极管(Q1)基极与所述基准电压单元输出端相连，其特征在于，还包括：
设置于所述输入端(Vin)与所述三极管(Q1)集电极之间的分压单元；
设置于所述三极管(Q1)发射极与地之间的低负载保护单元。
2.根据权利要求1所述的稳压电路，其特征在于：所述分压单元包括一个或多个并联电阻。
3.根据权利要求1所述的稳压电路，其特征在于：所述低负载保护单元包括：第二稳压二极管(D2)，所述第二稳压二极管(D2)的阴极与所述三极管(Q1)的发射极相连，所述第二稳压二极管(D2)的阳极接地。
4.根据权利要求3所述的稳压电路，其特征在于：所述低负载保护单元还包括：第二滤波单元，所述第二滤波单元设置于所述三极管(Q1)的发射极与地之间。
5.根据权利要求4所述的稳压电路，其特征在于：所述第二滤波单元包括一个或多个并联电容。
6.根据权利要求4所述的稳压电路，其特征在于：所述第二滤波单元为π型滤波电路。
7.根据权利要求1所述的稳压电路，其特征在于：所述基准电压单元包括：
第一电阻(R1)，所述第一电阻(R1)设置于所述三极管(Q1)基极与所述输入端(Vin)之间；
第一稳压二极管(D1)，所述第一稳压二极管(D1)的阴极与所述三极管(Q1)基极相连，所述第一稳压二极管(D1)的阳极接地。
8.根据权利要求7所述的稳压电路，其特征在于：
所述基准电压单元还包括第一滤波单元，所述第一滤波单元设置于所述三极管(Q1)的基极与地之间。
9.根据权利要求8所述的稳压电路，其特征在于：
所述第一滤波单元包括一个或多个并联电容。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106297695A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 合肥惠科金扬科技有限公司 | 一种tft‑lcd液晶屏延时电路 |
| CN108447434A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-08-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种负压输出电路和显示面板 |
| WO2019173962A1 (zh) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | 华为技术有限公司 | 一种抗混叠滤波器、相关设备及抗混叠滤波器的控制方法 |
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2011
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