CN203104370U

CN203104370U - 一种电压跟踪电路

Info

Publication number: CN203104370U
Application number: CN 201220734445
Authority: CN
Inventors: 刘金宾; 田超
Original assignee: SHIJIAZHUANG TONHE ELECTRONICS TECHNOLOGIES Co Ltd
Current assignee: SHIJIAZHUANG TONHE ELECTRONICS TECHNOLOGIES Co Ltd
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2022-12-26

Abstract

本实用新型提供一种电压跟踪电路，包括：初级电路和次级电路，且所述初级电路与次级电路之间采用线性光耦隔离；其中所述初级电路包括：放大电路、运放供电电路及光耦反馈电路；所述次级电路包括：运放供电电路、次级运放供电电路、采样电压输出电路。本实用新型采用了宽范围输入时运放的供电方式，线性光耦隔离，采样跟踪输出；相比较一般隔离型直流降压电路成本低。

Description

一种电压跟踪电路

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，特别是涉及一种电压跟踪电路。

背景技术

近年来，随着电力电子技术和控制技术的全面发展，电力电子装置的广泛使用，其性价比的要求在逐步提高，这就要求在产品性能不变的前提下降低成本。

现有技术中都是将电池/超级电容两端电压经过DC/DC变换后给第一运算放大器供电。这种电路成本比较高，利用充电机内部辅助电源输出给运放供电。当输入断电时，辅助电源停止输出，采样中断；运放提供VCC的电路换为通用的电路。

如图1所示的是一种现有的电压跟踪电路，电源负极输入-通过二极管D1连接三极管Q的基极，电源正极输入+通过第一电阻R1连接三极管Q的集电极，且三极管的集电极和基极之间通过第二电阻R2导通；三极管Q的发射极为输出电压VCC。如果第二电阻R2选的阻值小时，该电路在电源负极输入-可以正常工作，但是在电源正极输入+端会造成在第二电阻R2上的损耗很大。假设第二电阻R2选的阻值大时，电源负极输入-端不能达到三极管Q驱动电流，输出电压VCC电压不稳，导致采样不准。

如图2所示的是另一种现有的电压跟踪电路，电源正极输入+通过第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、二极管D1连接电源负极输入-，且该二极管D1的阴极为输出电压VCC。这种电压跟踪电路，如果电阻选小了则电源正极输入+损耗大；电阻选大了则电源负极输入-由于前面电阻的限流达不到驱动运放的能力，输出电压VCC电压不稳，导致采样不准。

如果单纯利用放大器采样的方法虽然精度很高，但存在输入范围窄、无隔离等问题，在电力电子设备市场化的情况下，抑制了设备性能的进一步提高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有线性跟踪、隔离、输入范围宽及其成本低的特征的电池或超级电容的电压跟踪电路。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供一种电压跟踪电路，包括：初级电路和次级电路，且所述初级电路与次级电路之间采用线性光耦隔离；其中所述初级电路包括：放大电路、运放供电电路及光耦反馈电路；所述次级电路包括：运放供电电路、次级运放供电电路、采样电压输出电路。

作为上述技术方案的优选，所述运放供电电路包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、场效应管V、三端可调分流基准源TL431；其中所述第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第四电容C4串联，且所述第四电容C4分别连接输入正极+和输入负极-并联；所述三端可调分流基准源TL431的正极和负极与所述第十一电阻R11、第十二电阻R12并联，并于第五电容C5并联，且参考端连接电阻R11和R12；所述三端可调分流基准源TL431的负极连接所述场效应管V的栅极，且该场效应管V的源极和漏极分别连接电压VCC和输入负极-；所述第六电容C6一端连接场效应管V的阳极，另一端连接电压VCC。

作为上述技术方案的优选，所述采样电路包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第七电阻R7、第三电容C3、第一运算放大器U1A；其中所述第一点组R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第三电容C3串联，并连接输入正极+、输入负极-和地；其中所述第七电阻R7与第三电容C3并联，且该第一运算放大器U1A的同相输入端连接所述第七电阻R7与第三电容C3，且该第一运算放大器U1A的反相输入端和输出端都连接所述反馈电路；且所述第一运算放大器U1A的负电源输入端接地和输入负极-。

作为上述技术方案的优选，所述反馈电路包括第一点组R1、线性光耦P1、第五电阻R5；其中所述线性光耦P1的第一管脚1接地；第二管脚2通过第一点组R1连接所述采样电路的第一运算放大器U1A的输出端；第三管脚3连接电压VCC；第四管脚4通过第五电阻R5接地，且该第四管脚4还连接所述第一运算放大器U1A的反相输入端；第五管脚5连接所述采样电压输出电路；第六管脚6连接电压VCC2。

作为上述技术方案的优选，所述运放供电电路包括三端电压调整器V1、第一电容C2、第二电容C2；其中该三端电压调整器V1的第一管脚Vin连接电压VCC1，第二管脚+12V连接电压VCC2；该第一电容C1一端连接电压VCC1、该三端电压调整器V1的第一管脚Vin，另一端连接地GND2；该第二电容C2一端连接电压VCC2，另一端连接地GND2。

作为上述技术方案的优选，所述采样电压输出电路包括第二运算放大器U2A、第六电阻R6、第四电容C4和线性光耦P1；其中所述第二运算放大器U2A的同相输入端连接所述线性光耦P1的第五管脚5，并通过第六电阻R6接地；所述第二运算放大器U2A的反相输入端连接第二运算放大器U2A的输出端；该第四电容C4一端连接第二运算放大器U2A的输出端，另一端连接第二运算放大器U2A的负电源输入端接地，正电源输入端连接电压VCC2。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

本实用新型采用了宽范围输入时运放的供电方式，线性光耦隔离，采样跟踪输出；相比较一般隔离型直流降压电路成本低。

附图说明

图1为一种已有的电压跟踪电路的结构示意图；

图2为另一种已有的电压跟踪电路的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的电压跟踪电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型的实施例提供一种如图1所示的电压跟踪电路，包括：初级电路和次级电路，且所述初级电路与次级电路之间采用线性光耦隔离；其中所述初级电路包括：放大电路、运放供电电路及光耦反馈电路；所述次级电路包括：运放供电电路、次级运放供电电路、采样电压输出电路。

如图1所示的，其中所述运放供电电路包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、场效应管V、三端可调分流基准源TL431；其中所述第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第四电容C4串联，且所述第四电容C4分别连接输入正极+和输入负极-并联；所述三端可调分流基准源TL431的正极和负极与所述第十一电阻R11、第十二电阻R12并联，并于第五电容C5并联，且参考端连接电阻R11和R12；所述三端可调分流基准源TL431的负极连接所述场效应管V的栅极，且该场效应管V的源极和漏极分别连接电压VCC和输入负极-；所述第六电容C6一端连接场效应管V的阳极，另一端连接电压VCC。

如图1所示的，其中所述采样电路包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第七电阻R7、第三电容C3、第一运算放大器U1A；其中所述第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第三电容C3串联，并连接输入正极+、输入负极-和地；其中所述第七电阻R7与第三电容C3并联，且该第一运算放大器U1A的同相输入端连接所述第七电阻R7与第三电容C3，且该第一运算放大器U1A的反相输入端和输出端都连接所述反馈电路；且所述第一运算放大器U1A的负电源输入端接地和输入负极-。

如图1所示的，其中所述反馈电路包括第一电阻R1、线性光耦P1、第五电阻R5；其中所述线性光耦P1的第一管脚1接地；第二管脚2通过第一电阻R1连接所述采样电路的第一运算放大器U1A的输出端；第三管脚3连接电压VCC；第四管脚4通过第五电阻R5接地，且该第四管脚4还连接所述第一运算放大器U1A的反相输入端；第五管脚5连接所述采样电压输出电路；第五管脚5连接电压VCC2。如图1所示的，其中第七管脚7和第八管脚8空置。

如图1所示的，其中所述运放供电电路包括三端电压调整器V1、第一电容C2、第二电容C2；其中该三端电压调整器V1的第一管脚Vin连接电压VCC1，第二管脚+12V连接电压VCC2；该第一电容C1一端连接电压VCC1、该三端电压调整器V1的第一管脚Vin，另一端连接地GND2；该第二电容C2一端连接电压VCC2，另一端连接地GND2。

如图1所示的，其中所述采样电压输出电路包括第二运算放大器U2A、第六电阻R6、第四电容C4和线性光耦P1；其中所述第二运算放大器U2A的同相输入端连接所述线性光耦P1的第五管脚5，并通过第六电阻R6接地；所述第二运算放大器U2A的反相输入端连接第二运算放大器U2A的输出端；该第四电容C4一端连接第二运算放大器U2A的输出端，另一端连接第二运算放大器U2A的负电源输入端接地接地，正电源输入端连接电压VCC2。第二运算放大器U2A的输出端为VO输出。

以上所述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所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种电压跟踪电路，其特征在于，包括：初级电路和次级电路，且所述初级电路与次级电路之间采用线性光耦隔离；其中所述初级电路包括：放大电路、运放供电电路及光耦反馈电路；所述次级电路包括：运放供电电路、次级运放供电电路、采样电压输出电路。

2.根据权利要求1所述的电压跟踪电路，其特征在于，所述运放供电电路包括第八电阻（R8）、第九电阻（R9）、第十电阻R10、第十一电阻（R11）、第十二电阻（R12）、第四电容（C4）、第五电容（C5）、第六电容（C6）、场效应管（V）、三端可调分流基准源（TL431）；其中所述第八电阻（R8）、第九电阻（R9）、第十电阻R10、第十一电阻（R11）、第十二电阻（R12）、第四电容（C4）串联，且所述第四电容（C4）分别连接输入正极（+）和输入负极（-）并联；所述三端可调分流基准源（TL431）的正极和负极与所述第十一电阻（R11）、第十二电阻（R12）并联，并于第五电容（C5）并联，且参考端连接电阻（R11）和（R12）；所述三端可调分流基准源（TL431）的负极连接所述场效应管（V）的栅极，且该场效应管（V）的源极和漏极分别连接电压（VCC）和输入负极（-）；所述第六电容（C6）一端连接场效应管（V）的阳极，另一端连接电压（VCC）。

3.根据权利要求2所述的电压跟踪电路，其特征在于，所述采样电路包括第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第七电阻（R7）、第三电容（C3）、第一运算放大器（U1A）；其中所述第一点组（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第三电容（C3）串联，并连接输入正极（+）、输入负极（-）和地；其中所述第七电阻（R7）与第三电容（C3）并联，且该第一运算放大器（U1A）的同相输入端连接所述第七电阻（R7）与第三电容（C3），且该第一运算放大器（U1A）的反相输入端和输出端都连接所述反馈电路；且所述第一运算放大器（U1A）的负电源输入端接地和输入负极（-）。

4.根据权利要求3所述的电压跟踪电路，其特征在于，所述反馈电路包括第一点组（R1）、线性光耦（P1）、第五电阻（R5）；其中所述线性光耦（P1）的第一管脚（1）接地；第二管脚（2）通过第一点组（R1）连接所述采样电路的第一运算放大器（U1A）的输出端；第三管脚（3）连接电压（VCC）；第四管脚（4）通过第五电阻（R5）接地，且该第四管脚（4）还连接所述第一运算放大器（U1A）的反相输入端；第五管脚（5）连接所述采样电压输出电路；第六管脚（6）连接电压（VCC2）。

5.根据权利要求4所述的电压跟踪电路，其特征在于，所述运放供电电路包括三端电压调整器（V1）、第一电容（C2）、第二电容（C2）；其中该三端电压调整器（V1）的第一管脚（Vin）连接电压（VCC1），第二管脚（+）12V连接电压（VCC2）；该第一电容（C1）一端连接电压（VCC1）、该三端电压调整器（V1）的第一管脚（Vin），另一端连接地（GND2）；该第二电容（C2）一端连接电压（VCC2），另一端连接地（GND2）。

6.根据权利要求5所述的电压跟踪电路，其特征在于，所述采样电压输出电路包括第二运算放大器（U2A）、第六电阻（R6）、第四电容（C4）和线性光耦（P1）；其中所述第二运算放大器（U2A）的同相输入端连接所述线性光耦（P1）的第五管脚（5），并通过第六电阻（R6）接地；所述第二运算放大器（U2A）的反相输入端连接第二运算放大器（U2A）的输出端；该第四电容（C4）一端连接第二运算放大器（U2A）的输出端，另一端连接第二运算放大器（U2A）的负电源输入端接地，正电源输入端连接电压（VCC2）。