CN219960537U - 一种运放供电模块 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电子电路的技术领域，公开了一种运放供电模块，包括稳压单元和电流放大单元，稳压单元包括稳压二极管D1，稳压二极管D1的正极连接+5V，稳压二极管D1的负极连接功放运算放大器的电源接入端子8958‑VCC；电流放大单元电连接于稳压二极管D1的正极，以放大稳压二极管D1的击穿电流；相较于现有技术，本申请的供电模块设置了电流放大单元，电流放大单元电连接于稳压二极管D1的正极，用于放大稳压二极管的D1的击穿电流，使稳压二极管D1维持反向击穿状态，从而使稳压二极管持续为运算放大器供电，进而解决了现有运放供电模块难以为运算放大器持续供电的问题。

Description

一种运放供电模块

技术领域

本申请属于电子电路的技术领域，尤其是涉及一种运放供电模块。

背景技术

在太阳能发电系统的控制器中需要用到运算放大器，运算放大器是一种用于电流采样的电子元件，为了能够让运算放大器能够稳定工作，一般需要给运算放大器设置独立的电源；现有的运算放大的供电模块包括稳压二极管和限流电阻，稳压二极管的正极串联限流电阻后接地，稳压二极管的负极接入5V电压，稳压二极管的负极同时作为运算放大器的供电端。

稳压二极管能够稳定5V电压的前提是需要一定的电流击穿稳压二极管，受稳压二极管的自身的温漂系数影响，温度越高，稳压电压值越低，稳压电压值过低时，电流无法击穿二极管，导致运算放大器因失电而无法正常工作，最终造成运算放大器的难以精准地获取采样电流。

因此，针对上述相关技术，现有运放供电模块存在难以为运算放大器持续供电的问题。

实用新型内容

本申请提供一种运放供电模块，用于为运算放大器持续供电。

本申请需要解决的技术问题采取如下技术方案实现：

一种运放供电模块，包括稳压单元和电流放大单元，所述稳压单元包括稳压二极管D1，所述稳压二极管D1的正极连接+5V，所述稳压二极管D1的负极连接功放运算放大器的电源接入端子8958-VCC；所述电流放大单元电连接于所述稳压二极管D1的正极，以放大所述稳压二极管D1的击穿电流。

通过上述技术方案，稳压二极管D1用于接收+5V电源电压并提供给运算放大器稳定的电压；相较于现有技术，本申请的供电模块设置了电流放大单元，电流放大单元电连接于稳压二极管D1的正极，用于放大稳压二极管D1的击穿电流，使稳压二极管D1维持反向击穿状态，从而使稳压二极管D1持续为运算放大器供电，进而解决了现有运放供电模块难以为运算放大器持续供电的问题，最终达到运算放大器能够精准地获取采样电流的效果。

可选的，所述稳压单元还包括保护电容C1，所述保护电容C1并联所述稳压二极管D1。

通过上述技术方案，保护电容C1可以保护稳压二极管D1，降低稳压二极管D1在工作的过程中出现过载的情况，还能够降低电路噪音，降低输出电压信号抖动的情况。

可选的，所述电流放大单元包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第一三极管Q1；所述第一三极管Q1的集电极连接所述稳压二极管D1的正极，所述第一三极管Q1的发射极串联所述第三电阻R3后接地，所述第一电阻R1的一端连接所述第一三极管Q1的集电极，所述第一电阻R1的另一端串联所述第二电阻R2后连接所述第一三极管Q1的基极。

通过上述技术方案，第一三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3通过上述电路连接关系，用于放大稳压二极管D1的击穿电流，使稳压二极管D1维持反向击穿状态；第三电阻R3两端的电压作为稳压二极管D1的输出电压。

可选的，所述电流放大单元还包括第二三极管Q2，所述第二三极管Q2的集电极连接所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的连接端，所述第二三极管Q2的基极连接所述第一三极管Q1的发射极，所述第二三极管Q2的发射极接地。

通过上述技术方案，受电阻特性的影响，环境温度越大，第三电阻R3两端的电压越大，当第三电阻R3两端的电压增大到一定程度时，第二三极管Q2导通，使第三电阻R3短路，此时，稳压二极管D1的输出电压等于第一电阻R1两端的电压且保持反向击穿状态，从而使稳压二极管D1稳定且持续地为运算放大器供电。

可选的，所述电流放大单元还包括旁路电容C2，所述旁路电容C2的一端连接所述第二三极管Q2的集电极，所述旁路电容C2的另一端连接所述第二三极管Q2的发射极。

通过上述技术方案，旁路电容C2用于为交流信号提供通路，使第二三极管Q2在直流环境下正常工作，从而提高了第二三极管Q2工作时的稳定性。

可选的，还包括熔断器FU，所述熔断器FU的一端连接功放运算放大器的电源接入端子8958-VCC，另一端连接稳压二极管D1的负极。

通过上述技术方案，当反向击穿电流过大时，熔断器FU熔断，断开功放运算放大器的供电回路，以降低运算放大器烧毁的可能性，进而提高了本申请供电模块的安全性。

可选的，还包括抗防雷二极管TVS，所述防雷二极管TVS的一端连接功放运算放大器的电源接入端子8958-VCC，另一端接地。

通过上述技术方案，当本申请的供电模块从外界接收到极大的感应电流时，防雷二极管TVS导通，将大电流导入地面，进一步提高了本申请供电模块的安全性。

可选的，所述第一三极管Q1为9018三极管。

通过上述技术方案，第一三极管Q1的型号选用9018，成本较低，且具有高频特性。

综上，本申请包括以下至少一种有益的技术效果：

1. 相较于现有技术，本申请的供电模块设置了电流放大单元，电流放大单元电连接于稳压二极管D1的正极，用于放大稳压二极管的D1的击穿电流，稳压二极管D1维持反向击穿状态，从而使稳压二极管持续为运算放大器供电，进而解决了现有运放供电模块难以为运算放大器持续供电的问题。

2. 相较于现有技术，第三电阻R3的温度会随放大电流的增大而上升，当第一三极管Q1的发射极的放大电流放大至一定程度时，第二三极管Q2导通，使第二电阻R2因短路而降温，此时稳压二极管D1的输出电压等于第一电阻R1两端的电压且保持反向击穿状态，从而降低了第三电阻R3因放大电流过大而烧毁的可能性 。

3. 相较于现有技术，第一三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3通过上述电路连接关系，实现了放大稳压二极管D1击穿电流的效果，使稳压二极管D1维持反向击穿状态；第三电阻R3两端的电压作为稳压二极管D1的输出电压。

附图说明

图1是本申请实施例一中运放供电模块的电路图；

图2是本申请实施例二中运放供电模块的电路图。

附图标记说明：

1、稳压单元；2、电流放大单元。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请做进一步详细说明。

本申请实施例公开一种运放供电模块，用于为运算放大器持续供电。

实施例一

参照图1，运放供电模块，包括电流放大单元2和内置有稳压二极管D1的稳压单元1，稳压单元1电连接于运算放大器，以给运算放大器提供稳定的电压，电流放大单元2电连接于稳压单元1，以放大稳压二极管D1的击穿电流，从而使稳压二极管D1维持反向击穿状态，进而使稳压单元1能够持续地为运算放大器供电，最终达到运算放大器精准地获取采样电流的效果。

参照图1，稳压单元1还包括保护电容C1，稳压二极管D1的正极连接+5V，稳压二极管D1的负极连接功放运算放大器的电源接入端子8958-VCC，保护电容C1并联稳压二极管D1，保护电容C1能够降低稳压二极管D1在工作过程中出现过载情况，并且滤除电路中的噪音，提高了稳压二极管D1工作时的可靠性和稳定性，使稳压单元1输出稳定的电压信号。

参照图1，电流放大单元2包括第一电阻R1，第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管Q1、第二三极管Q2和旁路电容C2；第一三极管Q1为9018三极管，其成本较低，具有高频特性，具有较好的耐用度；在本实施例中，第二三极管Q2为9014，相对于第一三极管Q1的耐受电流更大；第一三极管Q1的集电极连接稳压二极管D1的正极，第一三极管Q1的发射极串联第三电阻R3后接地，第一电阻R1的一端连接第一三极管Q1的集电极，另一端串联第二电阻R2后连接第一三极管Q1的基极，从而实现放大稳压二极管D1击穿电流的效果，使稳压二极管D1维持在反向击穿的状态，且稳压二极管D1的输出电压等于第三电阻R3两端的电压；第二三极管Q2的集电极连接第一电阻R1和第二电阻R2的连接端，第二三极管Q2的基极连接第一三极管Q1的发射极，第二三极管Q2的发射极接地，受电阻自身特性的影响，第三电阻R3的温度越高，其两端的电压越大，当第三电阻R3两端的电压增大至一定程度时，第二三极管Q2导通，将第三电阻R3短路，此时，稳压二极管D1的输出电压等于第一电阻R1两端的电压，从而使稳压二极管D1的输出电压恒定；旁路电容C2的一端连接第二三极管Q2的集电极，另一端连接第二三极管Q2的发射极，当本申请的供电模块接收到交流信号时，旁路电容C2为交流信号提供通路，使第二三极管Q2保持在直流环境下正常工作，进而提高了第二三极管Q2工作时的稳定性。

在本实施例中，第一电阻R1的初始阻值低于第三电阻R3的初始阻值。

在本实施例中，本申请的供电模块适用于太阳能控制器中，在其他实施例中，也适用于其他的采样电路中，比如光伏储能，户用逆变器等。

本实施例的实现原理如下：

将本申请的供电模块接入+5V的信号引脚，经过第一电阻R1的电流被限流，此时第一三极管Q1导通，由于第二三极管Q2的发射极接地，根据PN结特性，第二三极管Q2基极电压为0.7V，流过稳压二极管D1和第三电阻R3的电流基本相等（忽略两个三极管的基极电流），流过第三电阻R3的电流为两端电压除以自身的阻值，因此流经稳压二极管D1的击穿电流在理想状态下恒定不变，即使输入电压发生改变，也能够达到恒定击穿电流的目的；该击穿电流可以保证击穿稳压二极管D1，使其电压恒定，不会受其他外界影响，从而使运算放大器供电恒定，采样精准；在特殊情况下，第二三极管Q2将第三电阻R3短路，以维持稳压二极管D1向运算放大器恒压供电。

实施例二

参照图2，在实施例一的基础上，本申请的供电模块还包括熔断器FU和防雷二极管TVS，熔断器FU的一端连接功放运算放大器的电源接入端子8958-VCC，另一端连接稳压二极管D1的负极，特殊情况下（例如环境温度过高），当稳压二极管D1反向击穿电流过大时，熔断器FU及时熔断，以断开功放运算放大器的供电回路，从而起到保护功放运算放大器的作用，进而提高了本申请供电模块的安全性；防雷二极管TVS的一端连接功放运算放大器的电源接入端子8958-VCC，另一端接地，当本申请的供电模块接收到感应雷击电流时，防雷二极管TVS将雷击电流导入地面，从而进一步提高了本申请供电模块的安全性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种运放供电模块，其特征在于：包括稳压单元(1)和电流放大单元(2)，所述稳压单元(1)包括稳压二极管D1，所述稳压二极管D1的正极连接+5V，所述稳压二极管D1的负极连接功放运算放大器的电源接入端子8958-VCC；所述电流放大单元(2)电连接于所述稳压二极管D1的正极，以放大所述稳压二极管D1的击穿电流。

2.根据权利要求1所述的一种运放供电模块，其特征在于：所述稳压单元(1)还包括保护电容C1，所述保护电容C1并联所述稳压二极管D1。

3.根据权利要求1所述的一种运放供电模块，其特征在于：所述电流放大单元(2)包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第一三极管Q1；所述第一三极管Q1的集电极连接所述稳压二极管D1的正极，所述第一三极管Q1的发射极串联所述第三电阻R3后接地，所述第一电阻R1的一端连接所述第一三极管Q1的集电极，所述第一电阻R1的另一端串联所述第二电阻R2后连接所述第一三极管Q1的基极。

4.根据权利要求3所述的一种运放供电模块，其特征在于：所述电流放大单元(2)还包括第二三极管Q2，所述第二三极管Q2的集电极连接所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的连接端，所述第二三极管Q2的基极连接所述第一三极管Q1的发射极，所述第二三极管Q2的发射极接地。

5.根据权利要求4所述的一种运放供电模块，其特征在于：所述电流放大单元(2)还包括旁路电容C2，所述旁路电容C2的一端连接所述第二三极管Q2的集电极，所述旁路电容C2的另一端连接所述第二三极管Q2的发射极。

6.根据权利要求3所述的一种运放供电模块，其特征在于：还包括熔断器FU，所述熔断器FU的一端连接功放运算放大器的电源接入端子8958-VCC，另一端连接稳压二极管D1的负极。

7.根据权利要求3所述的一种运放供电模块，其特征在于：还包括抗防雷二极管TVS，所述防雷二极管TVS的一端连接功放运算放大器的电源接入端子8958-VCC，另一端接地。

8.根据权利要求3所述的一种运放供电模块，其特征在于：所述第一三极管Q1为9018三极管。