CN213814437U - 一种基于线性稳压的双反馈恒流电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于线性稳压的双反馈恒流电路，包括通过限流电阻连接在一起的线性负反馈稳压输出单元和基准负反馈恒流单元；其中，所述线性负反馈稳压输出单元用于通过所述限流电阻向所述基准负反馈恒流单元输出稳定电压；所述基准负反馈恒流单元用于根据所述稳定电压，通过其内部的采样电阻向外输出恒定电流。本实用新型提供的基于线性稳压的双反馈恒流电路，结构简单、降低软硬成本，使得产品故障率低且容易维护；当应用于需由恒流驱动的外围用电负载时，可实现恒流源电路输出，实现外围用电器恒流工作功能。

Description

一种基于线性稳压的双反馈恒流电路

技术领域

本实用新型涉及反馈电路领域，尤其是一种基于线性稳压的双反馈恒流电路。

背景技术

家用吸油烟机、蒸烤一体机等电器通常都带有由恒流驱动的外围用电负载，如翻板机、水泵、推杆电机、照明灯等。驱动这些负载的恒流源电路多采用单片机，通过输出参考电压控制运放负反馈放大电路，然而，其问题在于：其一，以单片机和反馈放大电路为核心的产品设计，经济成本高；其二，器件多而杂，且需要软件配合，使得产品设计复杂，进而导致产品故障率高，不易维护。

实用新型内容

为克服现有技术的缺点，本实用新型提供一种基于线性稳压的双反馈恒流电路，结构简单、降低软硬成本，使得产品故障率低且容易维护。

一种基于线性稳压的双反馈恒流电路，其特征在于，包括通过限流电阻连接在一起的线性负反馈稳压输出单元和带有预设三端电压基准芯片的基准负反馈恒流单元；

其中，所述线性负反馈稳压输出单元用于通过所述限流电阻向所述基准负反馈恒流单元输出稳定电压；所述基准负反馈恒流单元用于根据所述稳定电压，通过其内部的采样电阻向外输出恒定电流。

可选的，所述线性负反馈稳压输出单元包括稳压管、第一电容、第二电容、第一电阻及第一三极管；

其中，所述第一电容与所述限流电阻并联后，一端与地相接，另一端与所述第一三极管的第一脚相接；

所述第二电容与所述稳压管并联后，一端与地相接，另一端与所述第一三极管的第二脚相接；所述第一电阻与所述第二电容、稳压管并联后，一端与所述第一三极管的第二脚相接，另一端与一预设偏置电压相接；

所述第一三极管的第三脚接于所述第一电阻和预设偏置电压之间；

可选的，所述基准负反馈恒流单元包括一预设三端电压基准芯片、第二三极管、第四、第五、第七电阻、以及第四、第五、第六电容；

其中，所述第五电阻为所述采样电阻；所述预设三端电压基准芯片、第二三极管、第四电阻依次串联形成环路；在所述预设三端电压基准芯片、第四电阻之间通过第五电容接地；在所述第四电阻、第二三极管之间通过并联后的第六电容和第五电阻接地；在所述预设三端电压基准芯片、第二三极管之间接有并联的所述限流电阻和第四电容、第七电阻，所述预设三端电压基准芯片通过串联后的第四电容和第七电阻接地；

可选的，所述预设三端电压基准芯片为TLV431A；

可选的，所述基准负反馈恒流单元还包括至少一个与所述第五电阻并联的采样电阻，所述采样电阻的一端与地相接，另一端接于所述第四电阻和第二三极管之间；

可选的，所述基准负反馈恒流单元还包括与所述第五电阻并联的第六电阻；所述第六电阻的一端与地相接，另一端接于所述第四电阻和第二三极管之间；

可选的，在所述线性负反馈稳压输出单元和基准负反馈恒流单元之间还接有串联在一起的第二电阻和第三电容；所述第二电阻和第三电容与所述限流电阻并联。

本实用新型提供的基于线性稳压的双反馈恒流电路，由线性负反馈稳压输出单元和带有预设三端电压基准芯片的基准负反馈恒流单元构成，两者通过一个限流电阻连接；其中，线性负反馈稳压输出单元用于当限流电阻端的电流上升时，输出负反馈的稳定电压；该稳定电压将通过限流电阻对基准负反馈恒流单元内部的采样电阻产生影响，在预设三端电压基准芯片的共同作用下，并最终使得整个电路能对外形成稳定驱动电压和电流恒定的双负反馈输出。

相较于传统采用单片机和负反馈放大电路的设计，本基于线性稳压的双反馈恒流电路使用的元器件更少，可减低软硬件成本；并能实现双负反馈电路控制恒流输出，在满足外围负载工作需要的同时，使产品设计变得更简单，从而便于维护和降低故障率。

附图说明

图1为本实用新型实施例中基于线性稳压的双反馈恒流电路的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种基于线性稳压的双反馈恒流电路，如图1所示，包括通过限流电阻连接在一起的线性负反馈稳压输出单元T1和带有预设三端电压基准芯片的基准负反馈恒流单元T2；

其中，稳压管、第一三极管、第二三极管分别对应D1、Q1、Q2；第一、第二、第三、第四、第五、第六电容分别对应C1、C2、C3、C4、C5、C6；限流电阻对应R3；采样电阻对应R5、R6；第一、第二、第四、第七电阻分别对应R1、R2、R4、R7；U1对应预设三端电压基准芯片；VO对应向基准负反馈恒流单元输出的稳定电压；VREF对应预设三端电压基准芯片参考端与R4端连接处的参考点电压；VBIAS对应预设偏置电压；VLOAD对应接入负载；TP对应测试点，与本基于线性稳压的双反馈恒流电路无关。

优选地，预设三端电压基准芯片采用TLV431A，更适用于家用吸油烟机、蒸烤一体机等设备；采样电阻采用R5和R6两个，用于保护电阻长时间使用，并限制电阻功耗，使电路更安全可靠。

基于线性稳压的双反馈恒流电路的工作过程包括两部分：线性负反馈稳压输出和TLV431基准负反馈恒流输出。具体地，

对于线性负反馈稳压输出单元：

1.1：由稳压管D1及电阻R1设置三极管Q1的静态工作点；通过R3与Q1实现稳压负反馈输出；

1.2：当电压VBIAS经过R1对稳压管D1放电，此时三极管Q1基极电压为Vb_Q1＝VD1,则根据三极管放大状态工作原理，Q1的电压Vc_Q1等于Vb_Q1-0.7V，注(Vbe_Q1≈0.7v)；

1.3:其电压负反馈输出过程如下：当电阻R3电流上升，而稳压管D1稳压值Vb_Q1＝VD1稳定时，R3的电流上升，进而Q1的电流上升，进而R3的电压VR3上升，进而Q1的电压上升，进而电压差Δ(Vb_Q1-VC_Q1)下降，进而Q1的B端电流下降，进而根据三极管放大倍数β*IB_Q1可知Q1的电流下降，从而对R3的电压产生影响，至此，一个稳压输出负反馈回路完成，输出稳定电压VO。

2.针对基于TLV431的基准负反馈恒流单元：

2.1：TLV431为集成参考电压和输出运放的三端器件；电流采样电阻R5，R6；VO等于VC_Q1-VR3，其中，即为U1提供稳定工作电压；

2.2：电阻R4和电容C5,C6为RC低通滤波器；TLV431参考端与R4端连接处的参考点电压VREF为1.25V,采样电阻R5，R6电压约等于VR5≈VREF；

2.3:TLV431输出端电压对应VO，等于VREF+Vbe_Q2，或者I_(R5//R6)*(R5//R6)+Vbe_Q2，其负反馈恒流工作过程如下：当VLOAD对R5、R6的电流I(R5/R6)产生影响，使I(R5/R6)上升，进而U1的参考点电压V_U1_REF上升，进而U1的VO端电压下降，进而Q2的be端电压下降，进而Q2的B端电流IB_Q2下降，进而根据三极管放大倍数β*IB_Q2可知Q2的c端电流Ic_Q2下降，进而对I_(R5//R6)产生影响，并最终经过以上两过程实现输出驱动电压VO及输出电流I_R5//R6恒定双负反馈输出。

在本实施例中，基于线性稳压的双反馈恒流电路具有低成本、长寿命、高效率的特点，使得吸油烟机中关于翻板电机、水泵、灯光等外围器件的可以可靠使用，易于维护。同时，提高开发人员的开发效率，缩短开发周期，为提供产品可靠性奠定极大的基础。

进一步地，在一实施例中，在线性负反馈稳压输出单元和基准负反馈恒流单元之间还接有串联在一起的第二电阻和第三电容；第二电阻和第三电容与限流电阻并联。即，第二电阻和第三电容对应图1中所示的R2和C3，可以实现补偿滤波的作用。

以上是对本实用新型基于线性稳压的双反馈恒流电路进行的阐述，用于帮助理解本实用新型；但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本实用新型原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于线性稳压的双反馈恒流电路，其特征在于，包括通过限流电阻连接在一起的线性负反馈稳压输出单元和带有预设三端电压基准芯片的基准负反馈恒流单元；

其中，所述线性负反馈稳压输出单元用于通过所述限流电阻向所述基准负反馈恒流单元输出稳定电压；所述基准负反馈恒流单元用于根据所述稳定电压，通过其内部的采样电阻向外输出恒定电流。

2.如权利要求1所述的基于线性稳压的双反馈恒流电路，其特征在于，所述线性负反馈稳压输出单元包括稳压管、第一电容、第二电容、第一电阻及第一三极管；

其中，所述第一电容与所述限流电阻并联后，一端与地相接，另一端与所述第一三极管的第一脚相接；

所述第二电容与所述稳压管并联后，一端与地相接，另一端与所述第一三极管的第二脚相接；所述第一电阻与所述第二电容、稳压管并联后，一端与所述第一三极管的第二脚相接，另一端与一预设偏置电压相接；

所述第一三极管的第三脚接于所述第一电阻和预设偏置电压之间。

3.如权利要求2所述的基于线性稳压的双反馈恒流电路，其特征在于，所述基准负反馈恒流单元包括一预设三端电压基准芯片、第二三极管、第四、第五、第七电阻、以及第四、第五、第六电容；

其中，所述第五电阻为所述采样电阻；所述预设三端电压基准芯片、第二三极管、第四电阻依次串联形成环路；在所述预设三端电压基准芯片、第四电阻之间通过第五电容接地；在所述第四电阻、第二三极管之间通过并联后的第六电容和第五电阻接地；在所述预设三端电压基准芯片、第二三极管之间接有并联的所述限流电阻和第四电容、第七电阻，所述预设三端电压基准芯片通过串联后的第四电容和第七电阻接地。

4.如权利要求3所述的基于线性稳压的双反馈恒流电路，其特征在于，所述预设三端电压基准芯片为TLV431A。

5.如权利要求3所述的基于线性稳压的双反馈恒流电路，其特征在于，所述基准负反馈恒流单元还包括至少一个与所述第五电阻并联的采样电阻，所述采样电阻的一端与地相接，另一端接于所述第四电阻和第二三极管之间。

6.如权利要求3所述的基于线性稳压的双反馈恒流电路，其特征在于，所述基准负反馈恒流单元还包括与所述第五电阻并联的第六电阻；所述第六电阻的一端与地相接，另一端接于所述第四电阻和第二三极管之间。

7.如权利要求1至6任一项所述的基于线性稳压的双反馈恒流电路，其特征在于，在所述线性负反馈稳压输出单元和基准负反馈恒流单元之间还接有串联在一起的第二电阻和第三电容；所述第二电阻和第三电容与所述限流电阻并联。

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