CN202475283U - 一种双半波双电压稳压电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双半波双电压稳压电源电路，包含交流电压的第一输入端和第二输入端，第一输入端通过保险丝与阻容降压电路相连，阻容降压电路通过限流电阻与并联的第一半波稳压电路和第二半波稳压电路相连，第一半波稳压电路和第二半波稳压电路的另一端与第二输入端相连，第一半波稳压电路包含数字地和模拟地。本实用新型的双半波双电压稳压电源电路，可将输入交流电压中的正、负双半波分别转换为两种不同的输出直流电压，为电路供电，提高了能量利用率，减化了稳压电源电路，节省了空间。数字地和模拟地通过隔离电阻相连，提高了电路的抗干扰能力。该电路结构简单、性能稳定可靠、成本低廉，可广泛应用于低成本、稳压精度要求不高的场所。

Description

一种双半波双电压稳压电源电路

技术领域

本实用新型涉及一种稳压电源电路，尤其涉及一种双半波双电压稳压电源电路，属于电路技术领域。 

背景技术

许多电路工作时均需要稳定的直流电压，如集成电路IC或其他电子元器件等，即使是IC也包含多种类型，不同类型的IC具有不同的工作电压。因此，现有技术中均采用稳压电源电路将电压转换为IC等电子元器件所需要的电压。通常一种稳压电源电路一般只利用输入的单半波进行整流变换后只能输出一种稳定的直流电压，对于一个包含多种IC或元器件的电路，需要多个稳压电源电路分别为这些IC或元器件提供各自所需的不同的直流电压，使得稳压电源电路种类繁多，所提供的电压单一，又占用了电路中的大量空间，使设计、制造成本增加。作为对稳压电源电路的一种改进形式，目前有的稳压电源电路中包含检测控制电路，可以根据需要的电压值控制输出负载所需的相应的电压值，但同一电路同一时刻仍然仅能输出一种电压值。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双半波双电压稳压电源电路，利用输入交流电压中的正、负双半波分别提供两种不同的直流电压，作为电路中IC、其他器件或电路的工作电压、接入电压或接地端电压等，可同时输出两种不同的电压，提高输入电压转换使用效率和负载能力。 

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种双半波双电压稳压电源电路，其特征是，包括 

交流的第一输入端和第二输入端，

所述第一输入端通过保险丝与RC阻容降压电路相连，

所述RC阻容降压电路通过限流电阻与并联的第一半波稳压电路和第二半波稳压电路相连，

并联的所述第一半波稳压电路和所述第二半波稳压电路的另一端与所述第二输入端相连，

所述交流的第一输入端和所述第二输入端之间并联一安规电容和一压敏电阻，

所述第一半波稳压电路包含数字地和模拟地。

所述RC阻容降压电路包含一并联的泄放电阻和一并联的降压电容。 

所述第二半波稳压电路包含第二整流二极管、第二稳压二极管和两个滤波电容，分别为第三滤波电容和第四滤波电容。 

所述第二整流二极管的正极与所述限流电阻相连，所述第二整流二极管的负极与所述第二稳压二极管的负极相连，并输出直流第二电压，所述第二稳压二极管的正极连接至所述第二输入端和输出直流第一电压，所述第二稳压二极管两端并联有第三滤波电容和第四滤波电容。 

所述第一半波稳压电路包含第一整流二极管、第一稳压二极管、隔离电阻和三个滤波电容,分别为第五滤波电容、第六滤波电容和第七滤波电容。 

所述第一整流二极管的负极与所述限流电阻相连，所述第一整流二极管的正极连接至所述模拟地，并通过所述隔离电阻连接至所述数字地，所述第一稳压二极管的正极连接至所述数字地，所述第一稳压二极管的负极连接至所述第二输入端，并输出直流第一电压，所述第一稳压二极管两端有并联的第五滤波电容和第六滤波电容，第七滤波电容通过所述隔离电阻并联于所述第一稳压二极管两端。 

所述模拟地与所述数字地之间设置隔离电阻。 

所述限流电阻一端连接至所述RC阻容降压电路，另外一端连接至所述第一半波稳压电路中的第一整流二极管的负极和所述第二半波稳压电路中的第二整流二极管的正极。 

所述第一稳压二极管的稳压值为3.0V～36V。所述第二稳压二极管的稳压值为3.0V～36V。 

所述第一稳压二极管、第二稳压二极管的稳压值可分别为3.0V、3.6V、5.1V、12V、24V或36V。 

本实用新型所达到的有益效果： 

本实用新型的双半波双电压稳压电源电路，利用输入交流电压中的正、负双半波，分别进行整流变换后可输出两种不同的直流电压，作为电路中其它电路或器件的工作电压、接入电压或接地端电压等，提高了输入电压转换使用效率和能量利用率；同时，仅用一个双半波双电压稳压电源电路同时为电路、芯片等器件提供两种电压，满足了电路中对稳压电源的需求，而不需要多个电源电路，大大减化了稳压电源电路，减少了电路中的元器件，使电路布局更紧凑，节省了空间。数字地Vss和模拟地GND通过隔离电阻R3相连，提高了电路的抗干扰能力。该电路结构简单、性能稳定可靠、成本低廉，可广泛应用于低成本、稳压精度要求不高的场所。

附图说明

图1是本实用新型的双半波双电源稳压电源电路图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。 

如图1所示，本实用新型的双半波双电源稳压电源电路中主要包含并联的泄放电阻R1和降压电容C2构成的RC阻容降压电路3，限流电阻R2，安规电容C1，压敏电阻RV和保险丝Fuse，并联的第一半波稳压电路1和第二半波稳压电路2。 

并联的第一半波稳压电路1和第二半波稳压电路2的另一端与第二输入端Nin相连，交流的第一输入端Lin和第二输入端Nin之间并联安规电容C1和压敏电阻RV。 

双半波双电源稳压电源电路的两个接入端第一输入端Lin和第二输入端Nin接交流电压，第一输入端Lin通过保险丝Fuse与RC阻容降压电路3连接，RC阻容降压电路3通过限流电阻R2与并联的第一半波稳压电路1和第二半波稳压电路2相连，并联的第一半波稳压电路1和第二半波稳压电路2的另一端连接至第二输入端Nin和直流第一电压Vdd，第一半波稳压电路1包含数字地Vss和模拟地GND。 

第二半波稳压电路2包含第二整流二极管D2、第二稳压二极管ZD2和滤波电容C3、C4。第二整流二极管D2的正极与限流电阻R2相连，第二整流二极管D2的负极与第二稳压二极管ZD2的负极相连，并输出直流第二电压Vcc，第二稳压二极管ZD2的正极连接至第二输入端Nin和直流第一电压Vdd，第二稳压二极管ZD2两端有并联的滤波电容C3、C4。 

第一半波稳压电路1包含第一整流二极管D1、第一稳压二极管ZD1、隔离电阻R3和滤波电容C5、C6、C7。第一整流二极管D1的负极与限流电阻R2相连，第一整流二极管D1的正极连接至模拟地GND，并通过隔离电阻R3连接至数字地Vss，第一稳压二极管ZD1的正极连接至数字地Vss，第一稳压二极管ZD1的负极连接至第二输入端Nin，并输出直流第一电压Vdd，第一稳压二极管ZD1两端有并联的滤波电容C5、C6，滤波电容C7通过隔离电阻R3后并联于第一稳压二极管ZD1。 

本实施例中第二稳压二极管ZD2选用稳压值为5.1V的稳压二极管，第一稳压二极管ZD1选用稳压值为5.1V的稳压二极管。 

保险丝Fuse一端连接至第一输入端Lin，另外一端连接至RC阻容降压电路3、并联的安规电容C1和压敏电阻RV，并联的安规电容C1和压敏电阻RV的另外一端连接至第二输入端Nin和直流第一电压Vdd。 

安规电容C1通过保险丝Fuse后，并联于交流电压两个输入端Lin、Nin，主要用于电路抑制电磁干扰（Electromagnetic Interference，EMI）中的传导干扰，同时也可防止由于电子设备漏电或机壳带电，危及人身安全及生命。本实施例中安规电容C1选择型号为0.22uF/280VAC的电容。 

压敏电阻RV通过保险些Fuse后，并联于交流电压两个输入端Lin、Nin，主要依靠其自身的瞬态过电压保护功能，抑制交流输入端Lin和Nin经常可能出现的诸如雷电过电压和操作过电压等随机性、非周期性的瞬态浪涌异常过电压，保护电路免受瞬态过电压的损害。本实施例中压敏电阻RV选择型号为14D471的压敏电阻。 

RC阻容降压电路3包含一并联的泄放电阻R1和一并联的降压电容C2，起阻容降压作用。RC阻容降压电路3中的泄放电阻R1为交流电源关断后，为降压电容C2上的电荷迅速释放而提供的泄放回路，放电时间常数τ=R1*C2。本实施例中泄放电阻R1选择型号为240KΩ/0.5W的电阻。 

RC阻容降压电路3中的降压电容C2向负载提供电流Io，向负载提供的电流Io是流过降压电容C2的充放电电流Ic，C2容量越大，其容抗Xc越小，则流经C2的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C2的充放电电流时，多余的电流就会流过稳压管ZD1、ZD2，若稳压管ZD1、ZD2的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管ZD1、ZD2烧毁。流过降压电容C2的充放电电流Ic= U / Xc =U* 2πf* C2。本实施例中降压电容C2选择型号为1uF/280VAC的电容。 

限流电阻R2一端连接至RC阻容降压电路3，另外一端连接至并联的第一半波稳压电路1中的第一整流二极管D1的负极和第二半波稳压电路2中的第二整流二极管D2的正极，限流电阻R2一方面起限制输出电流作用，另一方面抑制电路电磁干扰（EMI）中的传导干扰。本实施例中限流电阻R2选择型号为100Ω/3W的电阻。 

第一半波稳压电路1包含数字地Vss和模拟地GND，模拟地GND与数字地Vss之间通过一阻值较小的隔离电阻R3连接，以提高电路的抗干扰能力。本实施例中电阻R3选择型号为680Ω的电阻。 

双半波双电源稳压电源电路的输出第二直流电压Vcc为第二稳压二极管ZD2的稳压值5.1V,输出第一直流电压Vdd为第一稳压二极管ZD1的稳压值5.1V。 

稳压二极管ZD1、ZD2的两端均与滤波电容并联，并联的滤波电容可以吸收稳压二极管ZD1、ZD2中的齐纳噪声，改善稳压二极管ZD1、ZD2的输出特性。另外，并联在两个稳压二极管ZD1、ZD2上的滤波电容还可以吸收电源噪声，吸收从电源输入端引入的低频噪声和高品噪声干扰，使得稳压二极管ZD1、ZD2的输出电压更加稳定可靠。其次，当两个稳压二极管ZD1、ZD2与滤波电容并联时，由于滤波电容的充、放电作用，会使稳压二极管ZD1、ZD2输出电压变化缓慢，输出电压的平稳性能更好。 

当输入的交流电压为正半波（正半周期）时，交流电压从交流接入端Lin经RC降压电阻电路、限流电阻R2输入至第二整流二极管D2和第一整流二极管D1，第一整流二极管D1反向截止，第二整流二极管D2正向，当电压达到第二整流二极管D2的导通电压时，第二整流二极管D2导通，电流经第二稳压二极管ZD2流至接入端Nin，构成交流正半波回路，此时，对并联在第二稳压二极管ZD2上的滤波电容C3、C4进行充电。由于第二稳压二极管ZD2的稳压作用，输出直流第二电压Vcc被钳位在5.1V。当输入的交流电压由正半波变化为负半波时，第二整流二极管D2反向截止，由于并联在第二稳压二极管ZD2上的滤波电容C3、C4对第二稳压二极管ZD2进行放电，使第二稳压二极管ZD2依然可以将输出直流第二电压Vcc钳位在5.1V，输出电压Vcc纹波小。 

当输入的交流电压为负半波（负半周期）时，交流电压从交流接入端Nin接至第一稳压二极管ZD1负极，第二整流二极管D2反向截止，第一整流二极管D1正向，当电压达到第一整流二极管D1的导通电压时，第一整流二极管D1导通，交流电压从交流接入端Nin经第一稳压二极管ZD1、隔离电阻R3、第一整流二极管D1，并流经限流电阻R2和RC降压电路，流至交流接入端Lin，构成交流负半波回路，此时，对并联在第一稳压二极管ZD1上的滤波电容C5、C6及C7进行充电。由于第一稳压二极管ZD1的稳压作用，输出直流第一电压Vdd被钳位在5.1V。当输入的交流电压由负半波变化为正半波时，第一整流二极管D1反向截止，由于并联在第一稳压二极管ZD1上的滤波电容C5、C6及C7对第一稳压二极管ZD1进行放电，使第一稳压二极管ZD1依然可以将输出直流第一电压Vdd钳位在5.1V，输出电压Vdd纹波小。 

利用输入的交流电压信号正、负半波分别输出两种不同的直流电压，克服了传统稳压电源电路中只使用正半波或负半波或者正负全波进行整流变换，只能输出一种直流电压的设计弊端，提高了输入电压转换使用效率和能量利用率。 

在其它实施例中可根据各负载所需要的电源电压选用相应的第二稳压二极管ZD2、第一稳压二极管ZD1的稳压值，使由第二稳压二极管ZD2、第一稳压二极管ZD1钳位的输出电压满足对负载电路的供电需要。 

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (10)

1.一种双半波双电压稳压电源电路，其特征是，包括

交流的第一输入端(Lin)和第二输入端(Nin)，

所述第一输入端(Lin)通过保险丝(Fuse)与RC阻容降压电路相连，

所述RC阻容降压电路通过限流电阻(R2)与并联的第一半波稳压电路(1)和第二半波稳压电路(2)相连，

并联的所述第一半波稳压电路(1)和所述第二半波稳压电路(2)的另一端与所述第二输入端(Nin)相连，

所述交流的第一输入端(Lin)和所述第二输入端(Nin)之间并联一安规电容(C1)和一压敏电阻(RV)，

所述第一半波稳压电路(1)包含数字地(Vss)和模拟地(GND)。

2.根据权利要求1所述的一种双半波双电压稳压电源电路，其特征是，所述RC阻容降压电路包含一并联的泄放电阻(R1)和一并联的降压电容(C2)。

3.根据权利要求1所述的一种双半波双电压稳压电源电路，其特征是，所述第二半波稳压电路(2)包含第二整流二极管(D2)、第二稳压二极管(ZD2)和两个滤波电容(C3、C4)。

4.根据权利要求3所述的一种双半波双电压稳压电源电路，其特征是，所述第二整流二极管(D2)的正极与所述限流电阻(R2)相连，所述第二整流二极管(D2)的负极与所述第二稳压二极管(ZD2)的负极相连，并输出直流第二电压(Vcc)，所述第二稳压二极管(ZD2)的正极连接至所述第二输入端(Nin)和输出直流第一电压(Vdd)，所述第二稳压二极管(ZD2)两端并联有第三滤波电容(C3)和第四滤波电容(C4)。

5.根据权利要求1所述的一种双半波双电压稳压电源电路，其特征是，所述第一半波稳压电路(1)包含第一整流二极管(D1)、第一稳压二极管(ZD1)、隔离电阻(R3)和三个滤波电容(C5、C6、C7)。

6.根据权利要求5所述的一种双半波双电压稳压电源电路，其特征是，所述第一整流二极管(D1)的负极与所述限流电阻(R2)相连，所述第一整流二极管(D1)的正极连接至所述模拟地(GND)，并通过所述隔离电阻(R3)连接至所述数字地(Vss)，所述第一稳压二极管(ZD1)的正极连接至所述数字地(Vss)，所述第一稳压二极管(ZD1)的负极连接至所述第二输入端(Nin)，并输出直流第一电压(Vdd)，所述第一稳压二极管(ZD1)两端有并联的第五滤波电容(C5)和第六滤波电容(C6)，第七滤波电容(C7)通过所述隔离电阻(R3)并联于所述第一稳压二极管(ZD1)两端。

7.根据权利要求1或6所述的一种双半波双电压稳压电源电路，其特征是，所述模拟地(GND)与所述数字地(Vss)之间设置隔离电阻(R3)。

8.根据权利要求1所述的一种双半波双电压稳压电源电路，其特征是，所述限流电阻(R2)一端连接至所述RC阻容降压电路，另外一端连接至所述第一半波稳压电路(1)中的第一整流二极管(D1)的负极和所述第二半波稳压电路(2)中的第二整流二极管(D2)的正极。

9.根据权利要求3或4所述的一种双半波双电压稳压电源电路，其特征是，所述第二稳压二极管(ZD2)的稳压值为3.0V～36V。

10.根据权利要求5或6所述的一种双半波双电压稳压电源电路，其特征是，所述第一稳压二极管(ZD1)的稳压值为3.0V～36V。

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