CN202615258U - 一种极低静态可调高压直流线性稳压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及稳压器领域，具体涉及一种极低静态可调高压直流线性稳压器，其包括调整电路、工作点控制电路以及分压取样电路，所述调整电路中的所述电阻R2分别连接高压电源，所述调整三极管Q1的极电极连接所述分压取样电路并外接需要直流电压的电器设备，所述调整三极管Q1的基极连接所述工作点控制电路，所述工作点控制电路中的运算放大器同相输入端连接可调节的参考电压源，反相输入端连接所述分压取样电路，由此组成一个闭环负反馈电路系统。所述极低静态可调高压直流线性稳压器静态工作电流极低，输出电压可调，还可将高压直流电源变换成多种设备需要的不同直流电压输出，且稳压器占用体积小，成本低，节约资源。
Description
技术领域
本实用新型涉及稳压器领域，具体涉及一种极低静态可调高压直流线性稳压器。
背景技术
稳压器是一种能自动调整输出电压的供电电路或供电设备，其作用是将波动较大或达不到电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内，使各种电路或电器设备能在额定工作电压下正常工作。所有的稳压器，都利用了相同的技术实现输出电压的稳定输出电压通过连接到误差放大器反相输入端的分压电阻采样，误差放大器的同相输入端连接到一个参考电压。参考电压由IC内部的带隙参考源产生。误差放大器总是试图迫使其两端输入相等。为此，它提供负载电流以保证输出电压稳定。
运用在射线探测仪中的小功率直流高压逆变模块如光电倍增管、电离室以及射线传感器等对直流高压电源的要求是：稳定、低波纹、功率小、可调。然而，单只射线传感器对直流高压电源的要求通常在100～200uA之间，而与之配套的最小功率的直流高压也能输出1mA以上的电流，造成静态工作电流较大，浪费资源。另外，目前的高频直流逆变器还是离不开磁性元件，因此它运用在射线探测设备中，占据了较大的体积，当一台设备中需要各种不同规格的直流高压电流时，这种缺陷更加突出。因此，急需开发一种体积小、静态工作电流低、可将高压直流电源变换成多种设备需要的直流电压且能多路线性稳压输出的高压直流线性稳压器。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种体积小、静态工作电流低、输出电压可调、且可将高压直流电源变换成多种设备需要的直流电 压的极低静态可调高压直流线性稳压器。
为实现上述目的，本实用新型所采用技术方案如下：
一种极低静态可调高压直流线性稳压器，包括调整电路、工作点控制电路以及分压取样电路。
所述调整电路包括调整三极管Q1以及串联连接在其发射极的电阻R2；
所述工作点控制电路包括稳压二极管D1、晶体三极管Q2、运算放大器、第二电容器C2、电阻R1、电阻R3、电阻R5、电阻R7；所述电阻R1与所述稳压二极管D1串联连接，所述稳压二极管D1与所述电阻R3串联连接，所述电阻R3与所述晶体三极管Q2的极电极串联连接，所述晶体三极管Q2发射极与所述电阻R5串联连接、基极与所述电阻R7串联连接，所述电阻R7与所述运算放大器的输出端串联连接，所述运算放大器的同相输入端连接参考电压源，所述参考电压源可调，所述第二电容器C2并联在所述运算放大器的反向输入与输出端；
所述分压取样电路包括电阻R4及与其所述电阻R4串联连接的电阻R6；
所述调整电路中的所述电阻R2分别连接高压电源，所述调整三极管Q1的极电极连接所述分压取样电路并外接需要直流电压的电器设备，所述调整三极管Q1的基极连接所述工作点控制电路，所述工作点控制电路中的运算放大器反相输入端连接所述分压取样电路，由此组成一个闭环负反馈电路系统。
所述调整电路还包括并联在所述调整三极管Q1两端的保护二极管D2以及与所述调整三极管Q1串联连接的第一电容器C1，所述第一电容器C1接地。
所述工作点控制电路还包括与所述参考电压源连接的第三电容器C3，所述第三电容器C3接地。
所述调整三极管Q1为高电压型PNP型三极管。
所述晶体三极管Q2为高电压型NPN型三极管。
本实用新型所述极低静态可调高压直流线性稳压器的有益效果是：
（1）本实用新型所述稳压器电路组成了一个闭环负反馈电路系统，可根据设定的电压值，自动调整输出电压，可稳压输出，另外，调整三极管Q1为PNP型晶体管，其be间电压Vbe为固定值，且Vbe较低，因此，本电路的工作点较稳定，且静态电流Ibe极低。另，Q2为NPN型晶体管，Q2与D1共同控制Q1的基极电流Ib，D1为稳压二极管，由于D1两端电压很高，且D1两端的电压与流经D1的电流基本无关，因此，Q2的极射电压Vce固定在一个比较低的值，因此，Q2的静态电流Ice较低，整个电路的静态工作电流极低。
（2）本实用新型只需改变调整三极管Q1的型号，即可将高压直流电源变换成多种设备需要的不同直流电压输出，且只需在一个高压电源根据需要加入调整电路模块，即能实现多路线性稳压输出。
（3）本实用新型所述参考电压源是可调的电压源，而输出电压 
R4、R6值是固定的，因此输出电压可调。
（4）此稳压器电路没有磁性元件，整个电路元器件较少，电路较简便，因此稳压器占用体积小，成本低，节约资源。
附图说明
此附图说明所提供的图片用来辅助对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：
附图1为本实用新型极低静态可调高压直流线性稳压器的运行原理示意图。
附图2为本实用新型极低静态可调高压直流线性稳压器的电路示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方法来详细说明本实用新型，在本实用新型的示意性实施及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限 定。
如附图所示，本实用新型公开了一种极低静态可调高压直流线性稳压器，包括调整电路模块2、工作点控制电路模块1以及分压取样电路模块3。
所述调整电路包括调整三极管Q1以及与其串联连接的电阻R2，所述调整三极管Q1为PNP型三极管。
所述工作点控制电路包括稳压二极管D1、晶体三极管Q2、运算放大器、第二电容器C2、电阻R1、电阻R3、电阻R5、电阻R7；所述电阻R1与所述稳压二极管D1串联连接，所述稳压二极管D1与所述电阻R3串联连接，所述电阻R3与所述晶体三极管Q2的极电极串联连接，所述晶体三极管Q2发射极与所述电阻R5串联连接、基极与所述电阻R7串联连接，所述电阻R7与所述运算放大器的输出端串联连接，所述运算放大器的同相输入端连接参考电压源，所述参考电压源可调，所述第二电容器C2并联在所述运算放大器的反向输入与输出端，起到频率补偿的作用。
所述分压取样电路包括电阻R4及与其所述电阻R4串联连接的电阻R6，其中，电阻R4的阻值为20MΩ，所述电阻R6的阻值为100KΩ。
所述调整电路中的所述电阻R2分别连接高压电源，所述调整三极管Q1的极电极连接所述分压取样电路并外接需要直流电压的电器设备，所述调整三极管Q1的基极连接所述工作点控制电路，所述工作点控制电路中的运算放大器反相输入端连接所述分压取样电路，由此组成一个闭环负反馈电路系统。
所述调整电路还包括并联在所述调整三极管Q1两端的保护二极管D2以及与所述调整三极管Q1串联连接的第一电容器C1，所述保护二极管D2对调整三极管Q1起到保护作用，所述第一电容器C1起到滤波作用。
所述工作点控制电路还包括与所述参考电压源连接的第三电容器C3，所述第三电容器C3接地，起到电压补偿的作用。
所述调整三极管Q1将高压电源调整后分三路输出，第一路输出给需要直 流电压的电器设备，第二路输出给所述工作点控制电路，第三路输出给所述分压取样电路，所述分压取样电路将电压信号HV_OUT即VO输送给所述工作点控制电路的运算放大器，正常工作时，运算放大器同相输入端及反相输入端的电压相等，此时，若VO高于所述参考电压源C3的电压，即电压的设定值，则运算放大器反相输入端的电压V2大于同相输入端电压V3，运放输出电压降低，则NPN型晶体三极管Q2的基极电流减小，则调整三极管Q1的基极电压升高，从而使得流过调整三极管Q1的电流减小，从而调整三极管Q1输出的电压VO减小，反之，则调整过程相反。
由上述电路组成可得输出电压计算公式为： 
R4、R6固定，因此只需调整参考电压源的电压值，即可实现输出电压可调的效果。
另外，调整三极管Q1为PNP型晶体管，其be间电压Vbe为固定值，且Vbe较低，因此，本电路的工作点较稳定，且静态电流Ibe极低。另，Q2为NPN型晶体管，Q2与D1共同控制Q1的基极电流Ib，D1为稳压二极管，由于D1两端电压很高，且D1两端的电压与流经D1的电流基本无关，因此，Q2的极射电压Vce固定在一个比较低的值，因此，Q2的静态电流Ice较低，整个电路的静态工作电流极低。
调整三极管Q1的ce端电压Vce可能会很高，这会导致静态漏电流Ice较大，这是本系统中静态漏电流最大的一处，但是Ice串联连接在输出回路中，因此，这些漏电流会成为输出电流的一部分，不会被浪费。
本实用新型所述稳压器不包含磁性元件，整个电路较简便，元器件较少，因此占据体积较小，成本低，节约资源。
本实用新型所述稳压器，只需改变调整三极管Q1的型号，即可将高压直流电源变换成多种设备需要的不同直流电压输出，且只需在一个高压电源下根据需要加入调整电路模块，即能实现多路线性稳压输出。
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应 用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (6)
1.一种极低静态可调高压直流线性稳压器，其特征在于：
包括调整电路、工作点控制电路以及分压取样电路；
所述调整电路包括调整三极管Q1以及串联连接在其发射极的电阻R2；
所述工作点控制电路包括稳压二极管D1、晶体三极管Q2、运算放大器、第二电容器C2、电阻R1、电阻R3、电阻R5、电阻R7；所述电阻R1与所述稳压二极管D1串联连接，所述稳压二极管D1与所述电阻R3串联连接，所述电阻R3与所述晶体三极管Q2的极电极串联连接，所述晶体三极管Q2发射极与所述电阻R5串联连接、基极与所述电阻R7串联连接，所述电阻R7与所述运算放大器的输出端串联连接，所述运算放大器的同相输入端连接参考电压源，所述参考电压源可调，所述第二电容器C2并联在所述运算放大器的反向输入与输出端；
所述分压取样电路包括电阻R4及与其所述电阻R4串联连接的电阻R6；
所述调整电路中的所述电阻R2分别连接高压电源，所述调整三极管Q1的极电极连接所述分压取样电路并外接需要直流电压的电器设备，所述调整三极管Q1的基极连接所述工作点控制电路，所述工作点控制电路中的运算放大器反相输入端连接所述分压取样电路，由此组成一个闭环负反馈电路系统。
2.根据权利要求1所述的极低静态可调高压直流线性稳压器，其特征在于：
所述调整电路还包括并联在所述调整三极管Q1两端的保护二极管D2以及与所述调整三极管Q1串联连接的第一电容器C1，所述第一电容器C1接地。
3.根据权利要求1所述的极低静态可调高压直流线性稳压器，其特征在于：
所述工作点控制电路还包括与所述参考电压源连接的第三电容器C3，所述第三电容器C3接地。
4.根据权利要求1所述的极低静态可调高压直流线性稳压器，其特征在于：
所述调整三极管Q1为高电压型PNP型三极管。
5.根据权利要求1所述的极低静态可调高压直流线性稳压器，其特征在于：
所述晶体三极管Q2为高电压型NPN型三极管。
6.根据权利要求1所述的极低静态可调高压直流线性稳压器，其特征在于：
所述电阻R4的阻值为20MΩ，所述电阻R6的阻值为100KΩ。
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