CN2849791Y - 基于高精度电阻网络的直流电源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及到一种基于高精度电阻网络的直流电源电路。该电源电路由输入滤波回路、DC/DC变换回路和高精度电源回路三部分构成。采用高精度三端稳压管来调节输出电压达到高精度，采用控制芯片IC1和开关电源变压器T1来实现电压宽范围的目的。本实用新型电路的输入电压范围在DC24v±50％，输出电压为5v，输出电压精度可达到1‰以上。可广泛应用于汽车电子，船舶电子等蓄电池供电或DC24v供电的系统，具有结构简单，电磁兼容性良好，通用性强等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源电路，且更具体地涉及一种基于高精度电阻网络的直流电源电路。
背景技术
在汽车、船舶等行业的电子技术应用中，电源往往是由发电机组直接供给的，而由发电机组直接供给的电源极不稳定，且波动范围较大。又由于汽车传感器的检测精度，直接受到传感器回路电源电压精度的影响。因此，汽车和船舶等行业应用的电子技术，由于在现有技术的电路设计中，电源电压会随着输入电压和环境温度的变化而发生变化，即电路设计中的电源电压精度无法得到保证，由此造成如传感器检测误差较大等缺陷。
发明内容
本实用新型的目的是在于，提供一种输出精度可达到1‰的高精度直流电源电路。
本实用新型的另一个目的是在于，提供一种适应输入电压在12V～36V宽范围，输出为5V的直流电源电路。
本实用新型是通过下述构思来加以实现的：本实用新型电路由输入滤波回路和高精度电源调整回路组成。
所述输入滤波回路中：
输入电压Uin和电容C1的一端，依次与滤波电感L1、L2和二极管D1的阳极相接；
电容C1并接于输入电源端；
稳压管Z1的阴极与滤波电感L1和L2的公共端相连，其阳极则接地GND；
电解电容E1并接于二极管D1的阴极与地GND之间，并与高精度电源调整回路相接。
所述高精度电源调整回路中：
电阻R6和R10并接于输入滤波回路中二极管D1和电解电容E1的公共端，电阻R6的另一端则与电容C7、二极管D3的阳极、稳压三极管U1的阴极和电阻R7的公共端相连；
二极管D3的阴极通过电位器P1与二极管D2的阳极相连，电位器P1的滑动端则与稳压三极管U1的调整端相连；
电容C7、二极管D2的阴极和稳压三极管U1的另一端并接于地GND；
电阻R7的另一端与运算放大器的IC2的负输入端和电容C6并接；
电阻R10的另一端则与三极管U2的发射极相接，三极管U2的基极通过电阻R11与运算放大器的IC2的输出端和电容C6的另一端并接，三极管U2的集电极与电容E5的正极和电阻R8并接；
运算放大器的IC2的正输入端与电阻R8的另一端和电阻R9并接，R9的另一端和电容E5的负极并接地GND。
在输入滤波回路和高精度电源调整回路之间，设置有DC/DC变换回路，其中：
芯片IC1的1脚与输入滤波回路中的输出端Uin1相连；
芯片IC1的3脚与电阻R2和电容C5并接，电阻R2的另一端与电容C4相连；
芯片IC1的5脚与电阻R1和电容C3并接；
芯片IC1的6脚与电解电容E2的正极相接；
芯片IC1的7脚与开关电源变压器T1的2脚和稳压管的Z2的阴极并接；
芯片IC1的2脚与电阻R3和R4并接，R4的另一端接地GND；
芯片IC1的4脚与电容C4、C5和C3，电阻R1和R3，电解电容E2和E3的负极，稳压二极管的Z2和Z3的阳极并接；
开关电源变压器T1的3、5脚与电解电容E3的正极，共同接地GND；
开关电源变压器T1的6脚与稳压管Z4的阳极相连，稳压管Z4的阴极则与电阻R5、电解电容E4的正极和稳压管Z3的阴极相并接，电阻R5、电解电容E4的另一端则共同接地GND；
稳压管Z3的两端与所述高精度电源调整回路相接。
输入滤波回路采用两级LC滤波结构，能够对发电机的高频干扰信号、空间干扰信号进行滤波，增强了整个电路的抗干扰能力。
DC/DC变换回路的功能在于将宽范围变化的输入电压通过DC/DC变换回路后变为基本稳定的正、负电源输出电压。它通过PWM控制芯片IC1与高频变压器T1实现反馈控制，输出电压的调节通过检测负电源输出端并反馈到控制芯片IC1的反馈端(fb端)实现输出电压的调压，达到输出电压稳定的目的。
高精度电源调整回路实现输出电压的精度控制，通过高精度稳压三极管及运放反馈控制达到输出电压精度控制，可以实现输出电压精度控制在1％以内。
附图说明
图1为本实用新型的方框图。
图2为实现高精度的电原理图。
图3为实现宽范围的电原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型加以进一步描述，从而使本实用新型的细节、特点、目的和优点更加明确，但并不限制本实用新型的范围。
现结合附图来说明本实用新型实施例的构造：如附图1，2所示，一种基于高精度电阻网络的直流电源电路，由包括输入滤波回路1和高精度电源调整回路3所组成。
在所述输入滤波回路1中采用两级LC滤波方式，可以将不同频段的干扰信号滤除。其：
输入电压Uin和电容C1的一端，依次与滤波电感L1、L2和二极管D1的阳极相接。
电容C1并接于输入电源端。
稳压管Z1的阴极与滤波电感L1和L2的公共端相连，其阳极则接地GND。所述稳压管Z1起到钳位作用，将输入尖峰电压的幅值限制在一定范围内，以保护后面电路。
电解电容E1并接于二极管D1的阴极与地GND之间，并与高精度电源调整回路3相接。
在所述高精度电源调整回路3中：
电阻R6和R10并接于输入滤波回路1中二极管D1和电解电容E1的公共端，电阻R6的另一端则与电容C7、二极管D3的阳极、稳压三极管U1的阴极和电阻R7的公共端相连。
二极管D3的阴极通过电位器P1与二极管D2的阳极相连，电位器P1的滑动端则与稳压三极管U1的调整端相连。
电容C7、二极管D2的阴极和稳压三极管U1的另一端并接于地GND。
电阻R7的另一端与运算放大器的IC2的负输入端和电容C6并接。
电阻R10的另一端则与三极管U2的发射极相接，三极管U2的基极通过电阻R11与运算放大器的IC2的输出端和电容C6的另一端并接，三极管U2的集电极与电容E5的正极和电阻R8并接，组成高精度电压VCC输出端。
运算放大器的IC2的正输入端与电阻R8的另一端和电阻R9并接，R9的另一端和电容E5的负极并接地GND。
高精度电源调整电路的功能在于将常规的输入电压变换为精度超过1％的高精度电压VCC，其工作原理如下：
U1为高精度三端稳压管，本实施例中采用LM236-2.5的高精度三端稳压管，可通过调节电位器P1来调节输出电压，使U1的2端的电压稳定在2.5V，2.5V基准电压通过R7输入到运算放大器IC2的负输入端(2端)，根据比较器虚地的原理，比较器的3端电压与2端相同，也为2.5V。本实施例的电阻R8和R9为高精度低温漂的电阻，R8和R9的阻值相同，使输出电压VCC钳位在0.5V，比较器输出端1端接到三极管U2的基极，从而可以通过调整三极管U2的导通或关断来达到控制输出电压VCC精度的目的。
为了提供一种适应输入电压在12V～36V宽范围内仍能获得高精度的输出电压起见，在输入滤波回路1和高精度电源调整回路3之间，设置有DC/DC变换回路2，在本实施例所述DC/DC变换回路2中的芯片IC1采用L4962E的PWM控制芯片，其：
芯片IC1的1脚为电源端，与输入滤波回路1中的输出端Uin1，即二极管D1的阴极直接相连。
芯片IC1的3脚与电阻R2和电容C5并接，电阻R2的另一端与电容C4相连。
芯片IC1的5脚与电阻R1和电容C3并接。
芯片IC1的6脚与电解电容E2的正极相接。
芯片IC1的7脚与开关电源变压器T1的2脚和稳压管的Z2的阴极并接。
芯片IC1的2脚与电阻R3和R4并接，R4的另一端接地GND。
芯片IC1的4脚与电容C4、C5和C3，电阻R1和R3，电解电容E2和E3的负极，稳压二极管的Z2和Z3的阳极并接，组成所述DC/DC变换回路2的负输出端-Uout。
开关电源变压器T1的3、5脚与电解电容E3的正极，共同接地GND。
开关电源变压器T1的6脚与稳压管Z4的阳极相连，稳压管Z4的阴极则与电阻R5、电解电容E4的正极和稳压管Z3的阴极相并接，组成所述DC/DC变换回路2的。电阻R5、电解电容E4的另一端则共同接地GND。
上述稳压管Z3的两端的正输出端+Uout和负输出端-Uout，与所述高精度电源调整回路3相接。
实现12V～36V宽范围的原理在于：
芯片IC1的2脚为输出电压的反馈端，输出的电压经过电阻R3和R4分压后输入到芯片IC1的2脚。IC1的3脚为比较器的基准端，当输出电压较高时，经过电阻R3和R4分压后的电压也较高，当芯片IC1的2脚电压大于比较端3脚时，芯片IC1的输出端7脚所输出的PWM信号被封锁，开关电源变压器T1则停止工作，使得输出电压降低，直至恢复到正常值。芯片IC1的5脚为内部振荡回路的输入脚，通过外接电阻R1、电容C3并联电路产生振荡回路。
Claims (2)
1.一种基于高精度电阻网络的直流电源电路，由包括输入滤波回路(1)和高精度电源调整回路(3)所组成，其特征在于：
所述输入滤波回路(1)中
输入电压Uin和电容C1的一端，依次与滤波电感L1、L2和二极管D1的阳极相接；
电容C1并接于输入电源端；
稳压管Z1的阴极与滤波电感L1和L2的公共端相连，其阳极则接地GND；
电解电容E1并接于二极管D1的阴极与地GND之间，并与高精度电源调整回路(3)相接；
所述高精度电源调整回路(3)中
电阻R6和R10并接于输入滤波回路(1)中二极管D1和电解电容E1的公共端，电阻R6的另一端则与电容C7、二极管D3的阳极、稳压三极管U1的阴极和电阻R7的公共端相连；
二极管D3的阴极通过电位器P1与二极管D2的阳极相连，电位器P1的滑动端则与稳压三极管U1的调整端相连；
电容C7、二极管D2的阴极和稳压三极管U1的另一端并接于地GND；
电阻R7的另一端与运算放大器的IC2的负输入端和电容C6并接；
电阻R10的另一端则与三极管U2的发射极相接，三极管U2的基极通过电阻R11与运算放大器的IC2的输出端和电容C6的另一端并接，三极管U2的集电极与电容E5的正极和电阻R8并接；
运算放大器的IC2的正输入端与电阻R8的另一端和电阻R9并接，R9的另一端和电容E5的负极并接地GND。
2.按权利要求1所述的基于高精度电阻网络的直流电源电路，其特征在于：在输入滤波回路(1)和高精度电源调整回路(3)之间，设置有DC/DC变换回路(2)，所述DC/DC变换回路(2)中
芯片IC1的1脚与输入滤波回路(1)中的输出端Uin1相连；
芯片IC1的3脚与电阻R2和电容C5并接，电阻R2的另一端与电容C4相连；
芯片IC1的5脚与电阻R1和电容C3并接；
芯片IC1的6脚与电解电容E2的正极相接；
芯片IC1的7脚与开关电源变压器T1的2脚和稳压管的Z2的阴极并接；
芯片IC1的2脚与电阻R3和R4并接，R4的另一端接地GND；
芯片IC1的4脚与电容C4、C5和C3，电阻R1和R3，电解电容E2和E3的负极，稳压二极管的Z2和Z3的阳极并接；
开关电源变压器T1的3、5脚与电解电容E3的正极，共同接地GND；
开关电源变压器T1的6脚与稳压管Z4的阳极相连，稳压管Z4的阴极则与电阻R5、电解电容E4的正极和稳压管Z3的阴极相并接，电阻R5、电解电容E4的另一端则共同接地GND；
稳压管Z3的两端与所述高精度电源调整回路(3)相接。
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