CN219918702U - 一种具有使能功能的恒流恒压输出线性电源 - Google Patents

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张志阳
孙鹏飞
贺啟峰
方洁
林彬超
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Abstract

本实用新型涉及一种具有使能功能的恒流恒压输出线性电源，该电源包括恒流电路、恒压电路和使能控制电路；所述恒流电路的输入端和整个输出线性电源电路的VIN端相连，所述恒流电路的输出端与所述恒压电路的输入端相连；所述恒压电路的输出端和整个输出线性电源电路的VOUT端相连，所述恒压电路的控制端与所述使能控制电路的输出端相连；所述使能控制电路的输入端接使能信号EN。本实用新型所述的电源的拓扑结构采用恒流电路与恒压电路串联方式，且两种电路具有独立功能，便于电路参数的设置与调试，使能控制电路实现对输出端口的直接控制，提高控制的响应速度。

Description

一种具有使能功能的恒流恒压输出线性电源
技术领域
本实用新型涉及电源技术领域，具体涉及一种具有使能功能的恒流恒压输出线性电源。
背景技术
为了提高供电效率或提升用电设备或器件的性能，有些电子设备或电子器件需要恒定电流和恒定电压供电。具有恒流恒压输出能力的电源系统在电力电子的仪器仪表、充电机、电池的串联化成等场景有广泛的应用。然而，现有的恒流恒压供电产品的电路结构十分复杂，恒流和恒压部分是混合在一起的，恒流和恒压值无法独立设置，这使得电路参数的设置与调试过程变得非常复杂。此外，现有的恒流恒压供电产品的控制过程十分复杂，控制的响应速度十分慢，大大影响了工作效率的提升。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有使能功能的恒流恒压输出线性电源，该电源能够解决现有技术中的不足，采用恒流与恒压串联方式实现恒流恒压输出，将输入电压转换为电子系统所需的既恒压又恒流的供电模式，使电路的参数设置与调试过程得到了简化，同时具有输出的使能控制，提升了响应速度和工作效率。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种具有使能功能的恒流恒压输出线性电源，其特征在于，该电源包括恒流电路、恒压电路和使能控制电路；
所述恒流电路的输入端和整个输出线性电源电路的VIN端相连，所述恒流电路的输出端与所述恒压电路的输入端相连；
所述恒压电路的输出端和整个输出线性电源电路的VOUT端相连，所述恒压电路的控制端与所述使能控制电路的输出端相连；
所述使能控制电路的输入端接使能信号EN。
进一步的，所述恒流电路包括输入滤波电容C1、偏置稳压管V2、偏置电阻R2、恒流设置电阻R1和恒流输出管V1；
所述输入滤波电容C1的一端分别与整个输出线性电源电路的Vin端、恒流设置电阻R1的一端相连，另一端与地线GND相连；
所述偏置稳压管V2，其负端与整个输出线性电源电路的Vin端，正端分别与所述偏置电阻R2的一端、所述偏置电阻R3的一端、所述恒流输出管V1的基极b相连；
所述恒流设置电阻R1的另一端与所述恒流输出管V1的发射极e相连；
所述偏置电阻R2的另一端与地线GND相连；
所述恒流输出管V1的集电极c与所述恒压电路的输入端相连。
进一步的，所述的恒压电路包括偏置电阻R3、稳压管V4、恒压输出管V3、输出低频滤波电容C2和输出高频滤波电容C3；
所述恒压输出管V3，其集电极c与恒流输出管V1的集电极c相连，发射极e分别与整个输出线性电源电路的输出端VOUT、输出低频滤波电容C2的一端、输出高频滤波电容C3的一端相连，基极b与偏置电阻R3的另一端、稳压管V4的负端、使能控制电路的输出端相连；
所述输出低频滤波电容C2的另一端与地线GND相连；
所述输出高频滤波电容C3的另一端与地线GND相连；
所述稳压管V4的正端与地线GND相连。
进一步的，所述使能控制电路采用MOS管开关、JFET管开关、双极性三极管开关中的任意一种实现开关功能。
进一步的，所述使能控制电路包括开关三极管V5和限流电阻R4；
所述开关三极管V5的发射极e与地线GND相连，基极与限流电阻R4的一端相连；
所述限流电阻R4的另一端与使能信号EN相连。
所述使能控制电路开关管V5的集电极作为使能控制电路的输出端。
进一步的，所述恒流输出管V1为三极管。
进一步的，所述恒压输出管V3为三极管。
进一步的，所述开关三极管V5为NPN型三极管。
和现有技术相比，本实用新型的优点为：
本实用新型具有电路简单、恒流恒压值可独立设置、使能控制电路输出等特点。本实用新型所述的电源的拓扑结构采用恒流电路与恒压电路串联方式，且两种电路具有独立功能，便于电路参数的设置与调试，使能控制电路实现对整个输出线性电源电路输出端口的直接控制，提高控制的响应速度。
附图说明
图1是本实用新型中具有使能功能的恒流恒压输出线性电源的原理框图；
图2是本实用新型中具有使能功能的恒流恒压输出线性电源的电路原理图。
其中：
1、恒流电路，2、恒压电路，3、使能控制电路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
如图1所示的一种具有使能功能的恒流恒压输出线性电源包括恒流电路1、恒压电路2和使能控制电路3。所述恒流电路1的输入端和整个输出线性电源电路的输入端VIN相连，所述恒流电路1的输出端与所述恒压电路2的输入端相连；所述恒压电路2的输出端和整个输出线性电源电路的输出端VOUT相连，所述恒压电路2的控制端与所述使能控制电路3的输出端相连；所述使能控制电路3的输入端与使能信号EN相连。
具体地说，所述恒流电路，用于产生恒定电流并将该恒定电流输入到所述恒压电路。所述恒压电路，用于产生恒定电压，并将所述恒定电流和所述恒定电压传输到输出端。所述使能控制电路，用于产生使能控制信号，利用所述使能控制信号控制电路的输出。本实用新型采用简单的电路结构实现恒流恒压输出，同时采用使能控制信号EN通过使能控制电路实现对输出的控制。
如图2所示，所述恒流电路1包括输入滤波电容C1、偏置稳压管V2、偏置电阻R2、恒流设置电阻R1和恒流输出管V1。所述输入滤波电容C1的一端与整个输出线性电源电路的输入端Vin相连，另一端与地线GND相连。所述偏置稳压管V2，其负端分别与整个输出线性电源电路的输入端Vin、输入滤波电容C1的一端及恒流设置电阻R1的一端相连，正端分别与偏置电阻R2的一端、偏置电阻R3的一端、恒流输出管V1的基极b相连。所述恒流设置电阻R1的另一端与恒流输出管V1的发射极e相连。所述偏置电阻R2的另一端与地线GND相连。所述恒流输出管V1的集电极c与恒压电路的输入端相连。所述恒流大小由稳压管V2的稳压值VZ2和恒流设置电阻R1确定：
调节R1阻值的大小或选用稳压管V2的稳压值VZ2，即可得到所需要的恒定电流的大小。
如图2所示，所述恒压电路2包括偏置电阻R3、稳压管V4、恒压输出管V3、输出低频滤波电容C2和输出高频滤波电容C3。所述恒压输出管V3，其集电极c与恒流输出管V1的集电极c相连，发射极e分别与整个输出线性电源电路的输出端VOUT、输出低频滤波电容C2的一端、输出高频滤波电容C3的一端相连，基极b分别与偏置电阻R3的另一端、稳压管V4的负端、使能控制电路开关管V5的集电极相连。所述输出低频滤波电容C2的另一端与地线GND相连。输出高频滤波电容C3的另一端与地线GND相连。所述稳压管V4的正端与地线GND相连。电路的输出电压VOUT由稳压管V4的稳压值VZ4确定：
选用稳压管V4的稳压值VZ4，即可得到所需要的输出电压大小。
如图2所示，使能控制电路3包括开关三极管V5和限流电阻R4。所述开关三极管V5的发射极e与地线GND相连，基极与限流电阻R4的一端相连。所述限流电阻R4的另一端与使能信号EN相连。当EN为高电平时，NPN型开关三极管V5将饱和导通，使输出调整恒压输出管V3的基极电位为0V，导致恒压输出管V3截止，电路无输出；当EN为低电平时，NPN型开关三极管V5截止，输出调整恒压输出管V3工作于线性状态，电路输出正常。
本实用新型的工作原理为：
本实用新型是将输入直流电压输入到恒流电路1中，由恒流电路产生恒定的电流Io，该恒定电流输入到恒压电路2中，由恒压电路将恒流Io传递到输出端。恒压电路2产生恒定的电压Vout，并传递到输出端。因此，输出端的输出电压为Vout、输出电流为Io，实现恒流恒压输出。使能信号EN输入到使能控制电路3，当EN为高电平时，使能控制电路3产生低电平信号，关断电路输出；当EN为低电平时，电路正常输出，即EN＝1时，电路无输出，EN＝0时，电路正常输出。当然，改变使能控制电路3的逻辑结构，也可实现EN＝1时，电路正常输出，EN＝0时，电路无输出。
以上所述实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种具有使能功能的恒流恒压输出线性电源，其特征在于，该恒流恒压输出线性电源包括恒流电路、恒压电路和使能控制电路；
所述恒流电路的输入端和整个输出线性电源电路的VIN端相连，所述恒流电路的输出端与所述恒压电路的输入端相连；
所述恒压电路的输出端和整个输出线性电源电路的VOUT端相连，所述恒压电路的控制端与所述使能控制电路的输出端相连；
所述使能控制电路的输入端接使能信号EN。
2.根据权利要求1所述的恒流恒压输出线性电源，其特征在于，
所述恒流电路包括输入滤波电容C1、偏置稳压管V2、偏置电阻R2、恒流设置电阻R1和恒流输出管V1；
所述输入滤波电容C1的一端分别与整个输出线性电源电路的Vin端、恒流设置电阻R1的一端相连，另一端与地线GND相连；
所述偏置稳压管V2，其负端与整个输出线性电源电路的Vin端，正端分别与所述偏置电阻R2的一端、所述偏置电阻R3的一端、所述恒流输出管V1的基极b相连；
所述恒流设置电阻R1的另一端与所述恒流输出管V1的发射极e相连；
所述偏置电阻R2的另一端与地线GND相连；
所述恒流输出管V1的集电极c与所述恒压电路的输入端相连。
3.根据权利要求1所述的恒流恒压输出线性电源，其特征在于，
所述的恒压电路包括偏置电阻R3、稳压管V4、恒压输出管V3、输出低频滤波电容C2和输出高频滤波电容C3；
所述恒压输出管V3，其集电极c与恒流输出管V1的集电极c相连，发射极e分别与整个输出线性电源电路的输出端VOUT、输出低频滤波电容C2的一端、输出高频滤波电容C3的一端相连，基极b与偏置电阻R3的另一端、稳压管V4的负端、使能控制电路的输出端相连；
所述输出低频滤波电容C2的另一端与地线GND相连；
所述输出高频滤波电容C3的另一端与地线GND相连；
所述稳压管V4的正端与地线GND相连。
4.根据权利要求1所述的恒流恒压输出线性电源，其特征在于，
所述使能控制电路采用MOS管开关、JFET管开关、双极性三极管开关中的任意一种实现开关功能。
5.根据权利要求1或4所述的恒流恒压输出线性电源，其特征在于，
所述使能控制电路包括开关三极管V5和限流电阻R4；
所述开关三极管V5的发射极e与地线GND相连，基极与限流电阻R4的一端相连；
所述限流电阻R4的另一端与使能信号EN相连；
所述使能控制电路开关管V5的集电极作为使能控制电路的输出端。
6.根据权利要求2所述的恒流恒压输出线性电源，其特征在于，
所述恒流输出管V1为三极管。
7.根据权利要求3所述的恒流恒压输出线性电源，其特征在于，
所述恒压输出管V3为三极管。
8.根据权利要求5所述的恒流恒压输出线性电源，其特征在于，
所述开关三极管V5为NPN型三极管。
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