CN218586886U - 一种电源的输入电压钳位电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电源的输入电压钳位电路，通过增加设置稳压管、三极管、场效应管和电容等部件，利用稳压管的反向击穿特性来对输入到稳压管上的电压做稳压，再利用对应的三极管和场效应管之间的配合，确保经该输入电压钳位电路的电压输出端输出的电压稳定在稳压管的稳压值范围内，从而避免了电源的前端电路在电源启动瞬间所产生浪涌电压对于该电源电路的后端电路的损坏，进而确保了电源的正常工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源领域，尤其涉及一种电源的输入电压钳位电路。
背景技术
电源作为一种能量供应装置，对于确保设备的正常工作至关重要。现有电源在启动工作的瞬间很容易在其电源电路的前端电路产生浪涌电压(即冲击电压)，并且该浪涌电压会对电源电路的后端电路产生损坏，严重影响受该电源控制的设备的正常运行。
因此，如何对电源做出改进，抑制电源电路的前端所产生浪涌电压对于电源电路后端的不利影响，成为电源设计领域需要解决的一个技术问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种电源的输入电压钳位电路。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电源的输入电压钳位电路，其特征在于，包括：
电压输入端VIN，配合连接电源的前端电路的电压输出端；
电压输出端VOUT，配合连接电源的后端电路的电压输入端，该电压输出端VOUT通过电容C1连接有接地端GND；
电阻R1，其第一端连接电压输入端VIN；
三极管VT1，其基极b连接电阻R1的第二端，该三极管VT1的发射极e连接电阻R1的第一端；
稳压管ZD1，其正极连接三极管VT1的集电极c，该稳压管ZD1的负极连接三极管VT1的发射极e；
稳压管ZD2，其负极连接电压输出端VOUT；
场效应管Q1，其源极S连接稳压管ZD1的负极，该场效应管Q1的栅极G连接稳压管ZD1的正极，该场效应管Q1的漏极D连接电压输出端VOUT，该场效应管Q1的栅极G通过电阻R2连接接地端GND；
电容C2，其第一端连接电阻R1的第二端，该电容C2的第二端连接三极管VT1的集电极c；
电容C3，其第一端连接三极管VT1的集电极c，该电容C3的第二端连接电阻R3的第一端，电阻R3的第二端连接电容C2的第一端；
三极管VT2，其集电极c连接电阻R3的第二端，该三极管VT2的基极b连接稳压管ZD2的正极，该三极管VT2的发射极e通过电阻R4与接地端GND连接；其中，三极管VT2的基极b与该三极管VT2的发射极e之间串联有电阻R5，三极管VT2的基极b通过电阻R6与接地端GND连接。
改进地，在所述电源的输入电压钳位电路中，所述电容C1的容量值为820μF，所述电容C2的容量值为470pF，所述电容C3的容量值为0.1μF。
进一步地，在所述电源的输入电压钳位电路中，所述电阻R1的阻值为10KΩ，所述电阻R2的阻值为10KΩ，所述电阻R3的阻值为100KΩ，所述电阻R4的阻值为1KΩ，所述电阻R5的阻值为10KΩ，所述电阻R6的阻值为4.7KΩ。
再进一步地，在所述电源的输入电压钳位电路中，所述三极管VT1的型号为2N2907，所述三极管VT2的型号为2N222，所述场效应管Q1的型号为IRF4905S。
再进一步，在所述电源的输入电压钳位电路中，所述稳压管ZD1的型号和所述稳压管ZD2的型号均为1N4755，并且稳压管ZD1的稳定电压为15V。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该实用新型中的输入电压钳位电路通过增加设置稳压管、三极管、场效应管和电容等部件，并利用稳压管的反向击穿特性来对输入到该稳压管上的电压做稳压，再利用对应的三极管和场效应管之间的配合，确保经该输入电压钳位电路的电压输出端输出的电压稳定在稳压管的稳压值范围内，从而避免了电源电路的前端电路在电源启动瞬间所产生浪涌电压对于该电源电路的后端电路的损坏，进而确保了电源的正常工作。
附图说明
图1为本实用新型实施例中电源的输入电压钳位电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
本实施例提供一种电源的输入电压钳位电路。参见图1示，该实施例的电源的输入电压钳位电路包括：
电压输入端VIN，配合连接电源的前端电路的电压输出端；
电压输出端VOUT，配合连接电源的后端电路的电压输入端，该电压输出端VOUT通过电容C1连接有接地端GND，电容C1的容量值为820μF；
电阻R1，其第一端连接电压输入端VIN，该电阻R1的阻值为10KΩ；
三极管VT1，其基极b连接电阻R1的第二端，该三极管VT1的发射极e连接电阻R1的第一端；其中，三极管VT1的型号为2N2907；
稳压管ZD1，其正极连接三极管VT1的集电极c，稳压管ZD1的负极连接三极管VT1的发射极e；其中，稳压管ZD1的型号为1N4755，稳压管ZD1的稳定电压为15V；
稳压管ZD2，其负极连接电压输出端VOUT，稳压管ZD2的型号为1N4755；
场效应管Q1，其源极S连接稳压管ZD1的负极，该场效应管Q1的栅极G连接稳压管ZD1的正极，该场效应管Q1的漏极D连接电压输出端VOUT，该场效应管Q1的栅极G通过电阻R2连接接地端GND；其中，该场效应管Q1为PMOS管，具体型号为IRF4905S；电阻R2的阻值为10KΩ；
电容C2，其第一端连接电阻R1的第二端，该电容C2的第二端连接三极管VT1的集电极c；电容C2的容量值为470pF；
电容C3，其第一端连接三极管VT1的集电极c，该电容C3的第二端连接电阻R3的第一端，电阻R3的第二端连接电容C2的第一端；电容C3的容量值为0.1μF，电阻R3的阻值为100KΩ；
三极管VT2，其集电极c连接电阻R3的第二端，该三极管VT2的基极b连接稳压管ZD2的正极，该三极管VT2的发射极e通过电阻R4与接地端GND连接；其中，三极管VT2的基极b与该三极管VT2的发射极e之间串联有电阻R5，三极管VT2的基极b通过电阻R6与接地端GND连接。其中，述三极管VT2的型号为2N222，电阻R4的阻值为1KΩ，电阻R5的阻值为10KΩ，电阻R6的阻值为4.7KΩ。
该实施例中电源的输入电压钳位电路工作原理如下：
在电源启动，电源的前端电路输出电压到该输入电压钳位电路中时：
(1)一旦输入到稳压管ZD2上的电压低于稳压管ZD2的稳压值时，电阻R6上没有电流通过，三极管VT2的基极b与发射极e之间的电压为0，该三极管VT2截止，三极管VT1的集电极电流为0，三极管VT1的基极电流为0，三极管VT1截止；
电源的前端电路的输出电压通过稳压管ZD1、电阻R2后将场效应管Q1的栅极与源极之间电压稳压在15V，场效应管Q1完全导通，输入电压正常通过该场效应管Q1。
(2)一旦输入到稳压管ZD2上的电压高于稳压管ZD2的稳压值时，稳压管ZD2的击穿电流将通过两条路径输出到接地，一条路径是经电阻R6至接地端GND，另一条路径是经三极管VT2的基极、发射极以及电阻R4后至接地端GND，三极管VT2则处于放大状态，三极管VT2的集电极c上的电流同时作为三极管VT1的发射极电流，三极管VT1通过稳压管ZD2、电阻R3和电容C2的组合来对三极管VT1的集电极进行补偿。三极管VT1的集电极电流加载在电阻R2上，使得电阻R2的电压上升，将使场效应管Q1的栅极与源极之间电压(VG-S)下降。这是一个负反馈的过程，当场效应管Q1的栅极与源极之间电压(VG-S)下降，使场效应管Q1进入恒流区，将电压输出端VOUT的输出电压稳定在稳压管ZD2的稳压值。如此，就可以使得电源的前端电路输出的电压经过该实施例的输入电压钳位电路的钳位稳压后，再将稳压后的电压输出端VOUT输出到电源的后端电路中，从而避免了电源电路的前端电路在电源启动瞬间所产生浪涌电压对于该电源电路的后端电路的损坏，进而确保了电源的正常工作。
尽管以上详细地描述了本实用新型的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种电源的输入电压钳位电路，其特征在于，包括：
电压输入端VIN，配合连接电源的前端电路的电压输出端；
电压输出端VOUT，配合连接电源的后端电路的电压输入端，该电压输出端VOUT通过电容C1连接有接地端GND；
电阻R1，其第一端连接电压输入端VIN；
三极管VT1，其基极b连接电阻R1的第二端，该三极管VT1的发射极e连接电阻R1的第一端；
稳压管ZD1，其正极连接三极管VT1的集电极c，该稳压管ZD1的负极连接三极管VT1的发射极e；
稳压管ZD2，其负极连接电压输出端VOUT；
场效应管Q1，其源极S连接稳压管ZD1的负极，该场效应管Q1的栅极G连接稳压管ZD1的正极，该场效应管Q1的漏极D连接电压输出端VOUT，该场效应管Q1的栅极G通过电阻R2连接接地端GND；
电容C2，其第一端连接电阻R1的第二端，该电容C2的第二端连接三极管VT1的集电极c；
电容C3，其第一端连接三极管VT1的集电极c，该电容C3的第二端连接电阻R3的第一端，电阻R3的第二端连接电容C2的第一端；
三极管VT2，其集电极c连接电阻R3的第二端，该三极管VT2的基极b连接稳压管ZD2的正极，该三极管VT2的发射极e通过电阻R4与接地端GND连接；其中，三极管VT2的基极b与该三极管VT2的发射极e之间串联有电阻R5，三极管VT2的基极b通过电阻R6与接地端GND连接。
2.根据权利要求1所述的电源的输入电压钳位电路，其特征在于，所述电容C1的容量值为820μF，所述电容C2的容量值为470pF，所述电容C3的容量值为0.1μF。
3.根据权利要求2所述的电源的输入电压钳位电路，其特征在于，所述电阻R1的阻值为10KΩ，所述电阻R2的阻值为10KΩ，所述电阻R3的阻值为100KΩ，所述电阻R4的阻值为1KΩ，所述电阻R5的阻值为10KΩ，所述电阻R6的阻值为4.7KΩ。
4.根据权利要求3所述的电源的输入电压钳位电路，其特征在于，所述三极管VT1的型号为2N2907，所述三极管VT2的型号为2N222，所述场效应管Q1的型号为IRF4905S。
5.根据权利要求4所述的电源的输入电压钳位电路，其特征在于，所述稳压管ZD1的型号和所述稳压管ZD2的型号均为1N4755，并且稳压管ZD1的稳定电压为15V。
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