專利名稱：在低位調(diào)節(jié)高位電壓的電路的制作方法
技術領域：
在低位調(diào)節(jié)高位電壓的電路
技術領域：
本實用新型屬于電源電路控制領域，特別涉及一種在低位調(diào)節(jié)高位電壓的電路。背景技術：
高壓電源的實現(xiàn)有開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種方式開環(huán)控制方式可以實現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)的隔離，但是負載調(diào)整率與紋波和閉環(huán)控制方式相比都比較大；閉環(huán)控制方式對輸出電 壓有較高的調(diào)整速率，所以負載調(diào)整率和紋波要比開環(huán)控制的小很多，但是不能實現(xiàn)電壓 調(diào)節(jié)的隔離。閉環(huán)控制電路是通過輸出電壓的采樣與基準相比較，再經(jīng)過放大輸出一個反饋信 號來控制調(diào)整管，實現(xiàn)電壓的穩(wěn)定輸出。如圖1所示，是現(xiàn)有一般閉環(huán)控制電路的原理圖， 運算放大器通過電阻R3采樣，然后與穩(wěn)壓管Vl上的基準電壓比較放大輸出到場效應管V2 的柵源極，通過調(diào)節(jié)電阻R3的電阻值改變場效應管V2的柵源極電壓來調(diào)整輸出電壓。對 于閉環(huán)控制電路，采樣電路始終是接在輸出上的，不能實現(xiàn)與輸出的隔離。但是如果讓電阻 R3的電阻值一定，通過調(diào)節(jié)基準電壓來調(diào)整輸出電壓，就可以讓調(diào)節(jié)與輸出的隔離成為可 能。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種既有小的調(diào)整率和紋波，又可以實 現(xiàn)在低位調(diào)節(jié)高位電壓的電路。本實用新型是通過以下技術方案解決上述技術問題的一種在低位調(diào)節(jié)高位電壓 的電路，其采用閉環(huán)控制電路，包括場效應管V2、運算放大器、電阻Rl、R2、R3，所述場效應 管V2的漏極接輸入電壓端，場效應管V2的源極接輸出電壓端，場效應管V2的柵極接運算 放大器的輸出端，運算放大器的反向輸入端接在電阻R2和電阻R3之間，電阻R2和電阻R3 串聯(lián)在輸出電壓端，運算放大器的正向輸入端通過電阻Rl接到輸出電壓端，其特征在于 還包括一同步基準電路，同步基準電路的輸出端接到運算放大器的正向輸入端。所述同步基準電路包括穩(wěn)壓電路、基準電平電路、采樣電路、反饋電路和輔助電源 電路，所述穩(wěn)壓電路輸出接基準電平電路的輸入端，所述基準電平電路輸出接采樣電路的 輸入端，所述采樣電路的輸出端接反饋電路輸入端，所述輔助電源電路連接到反饋電路，所 述反饋電路的輸出端又連接到穩(wěn)壓電路。所述采樣電路由變壓器T2的繞組2、二極管V17 V20、電阻R13 R16、電容C12、 C13構成。變壓器T2的繞組2經(jīng)過由二極管V17 V20、電阻R13 R15、電容C12、C13組成 的整流濾波電路的整流濾波后，用一電阻R16進行采樣，得到采用信號。所述反饋電路是由穩(wěn)壓管V12、V14、三極管V13、V15、V16、電阻RlO R12、電容 ClO Cll和可調(diào)電阻Wl組成；所述采樣信號輸出到由電阻RlO R12、電容C10、C11，三極管V15、V16組成的差動放大器的輸入端，即三極管V16的基極，可調(diào)電阻Wl上電壓接到差動放大器的另一輸入 端，即三極管V15的基極，可調(diào)電阻Wl的兩固定端分別接到輔助電源電路，采樣信號與可調(diào) 電阻Wl上電壓比較放大后，經(jīng)過三極管V15的集電極輸出到三極管V13的基極進行二次放 大，最后由三極管V13的集電極輸出一反饋信號，三極管V13的發(fā)射極接到輔助電源電路。所述穩(wěn)壓電路由二極管V5 V8、三極管V9、變壓器Tl和T2組成；所述反饋信號輸出到三極管V9的柵源極，三極管V9的漏源極通過由二極管V5 V8組成的整流橋，輸出直流電壓至變壓器T2的初級繞組，變壓器T2的一次級繞組的電壓輸 入給基準電平電路，另一次級繞組的電壓輸入給反饋電路，二極管V5 V8組成的整流橋的 另一輸入端接到變壓器Tl的一次級繞組。本實用新型在低位調(diào)節(jié)高位電壓的電路的優(yōu)點在于通過把傳統(tǒng)穩(wěn)壓電路中的基 準穩(wěn)壓管用同步基準電路代替，實現(xiàn)了調(diào)節(jié)電路與輸出電路的隔離。另外同步基準源的低 紋波和高穩(wěn)定性，使得輸出電壓有很高的穩(wěn)定度。當輸出電壓懸浮在高位電壓時，能保證操 作人員的安全。同步基準電路是和輸出電路同步的，保證了輸出電壓在開機時不產(chǎn)生過沖。

下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的描述。圖1是現(xiàn)有一般閉環(huán)控制電路的原理圖。圖2是本實用新型在低位調(diào)節(jié)高位電壓的電路的原理圖。圖3是本實用新型中采用的同步基準電路的方框原理圖。圖4是本實用新型中采用的同步基準電路的一實施例電路圖。
具體實施方式請參閱圖2所示，是本實用新型在低位調(diào)節(jié)高位電壓的電路的原理圖，只要在AB 端外加一個輸出與調(diào)節(jié)部分隔離的可調(diào)電壓，就可以實現(xiàn)電路調(diào)節(jié)與輸出的隔離。這個電 壓由圖2中的同步基準電路產(chǎn)生。所述在低位調(diào)節(jié)高位電壓的電路采用閉環(huán)控制電路，包括場效應管V2、運算放大 器、電阻R1、R2、R3，以及同步基準電路。所述場效應管V2的漏極接輸入電壓(Vin)端，場 效應管V2的源極接輸出電壓(Vout)端，場效應管V2的柵極接運算放大器的輸出端，運算 放大器的反向輸入端接在電阻R2和電阻R3之間，電阻R2和電阻R3串聯(lián)在輸出電壓端，同 步基準電路的輸出端接到運算放大器的正向輸入端，運算放大器的正向輸入端同時通過電 阻Rl接到輸出電壓(Vout)端。請參閱圖3，是本實用新型中采用的同步基準電路的方框原理圖。為便于隔離，同 步基準電路采用開環(huán)控制穩(wěn)壓方式，它包括穩(wěn)壓電路、基準電平電路、采樣電路、反饋電路 和輔助電源電路，所述穩(wěn)壓電路輸出接基準電平電路的輸入端，所述基準電平電路輸出接 采樣電路的輸入端，所述采樣電路的輸出端接反饋電路輸入端，所述輔助電源電路連接到 反饋電路，所述反饋電路的輸出端又連接到穩(wěn)壓電路。請參閱圖4，是本實用新型中采用的同步基準電路的一實施例電路圖，以下將具體 講述該同步基準電路的工作原理。穩(wěn)壓電路由二極管V5 V8、三極管V9、變壓器T1和T2組成，穩(wěn)壓電路的輸出XP1和XP2端接圖2中的Vin端，圖2中的Vout為輸出電壓。反饋電路是由穩(wěn)壓管V12、V14、三極管V13、V15、V16、電阻R7 R12、電容C8 Cll和可調(diào)電阻Wl組成?；鶞孰娖诫娐啡?圖4中的虛線方框標注。輔助電源電路由變壓器Tl、二極管V10、發(fā)光二極管VII、電容C6、 C7和電阻R6組成。采樣電路由變壓器T2的繞組2、二極管V17 V20、電阻R13 R16、電 容C12、C13構成。變壓器T2的繞組2經(jīng)過由二極管V17 V20、電阻R13 R15、電容C12、C13組成 的整流濾波電路的整流濾波后，用電阻R16進行采樣。采樣信號輸出到由電阻RlO R12、電容C10、C11，三極管V15、V16組成的差動放 大器的輸入端，即三極管V16的基極，可調(diào)電阻Wl上電壓接到差動放大器的另一輸入端，即 三極管V15的基極，采樣信號與可調(diào)電阻Wl上電壓比較放大后，經(jīng)過三極管V15的集電極 輸出到三極管V13的基極進行二次放大，最后由三極管V13的集電極輸出一反饋信號。所述反饋信號輸出到三極管V9的柵源極，通過調(diào)整三極管V9上漏源極的壓降改 變變壓器T2的輸入波形的幅度，達到調(diào)整基準電平的目的。二極管V5 V8組成一整流橋， 它的作用是在不改變變壓器T2輸入為交流波形的前提下，讓三極管V9的漏源極電壓為一 直流，這樣改變?nèi)龢O管V9漏源極直流電壓就可以改變變壓器T2輸入波形的幅度。基準電平電路由整流濾波電路組成，輸出端XP3和XP4接圖2中的AB端。輔助電源電路是給反饋電路的差動放大器和三極管V13提供工作電壓，發(fā)光二極 管Vll指示電路的工作狀態(tài)。這樣通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻Wl就可以改變輸出電壓Vout，而可調(diào) 電阻Wl與輸出電壓Vout是通過變壓器Tl和T2完全隔離的。同步基準電路的輸出是低電壓小電流，并且是固定負載，所以開環(huán)控制方式并不 影響對輸出穩(wěn)定度的要求。經(jīng)實測，該在低位調(diào)節(jié)高位電壓的電路紋波小于5mV(< 1%。)， 輸入電壓220士 10%變化時輸出的變化小于lmV( < 0. 2%0)。完全達到電源對基準源的要 求。如果基準電壓在輸出電壓上升后才加上去，會使輸出電壓在開機過程中有一個過 沖電壓，所以它必須先于輸出電壓或與輸出電壓同步。為了做到這一點，需要把輸出電壓和 基準電壓做到同一個變壓器，即圖4中的變壓器Tl上，保證了基準電壓和輸出電壓的同步。該可調(diào)電阻Wl與輸出電壓的隔離度取決于變壓器Tl的繞組1和繞組2、3之間的 耐壓；變壓器T2中繞組1、2和繞組3之間的耐壓。為了基準電壓和輸出電壓的有效隔離，基準電平電路要接到目標板上，即圖2電 路所在的電路板。這樣可以使輸出電壓電路和調(diào)節(jié)電路互相隔離。
權利要求一種在低位調(diào)節(jié)高位電壓的電路，其采用閉環(huán)控制電路，包括場效應管V2、運算放大器、電阻R1、R2、R3，所述場效應管V2的漏極接輸入電壓端，場效應管V2的源極接輸出電壓端，場效應管V2的柵極接運算放大器的輸出端，運算放大器的反向輸入端接在電阻R2和電阻R3之間，電阻R2和電阻R3串聯(lián)在輸出電壓端，運算放大器的正向輸入端通過電阻R1接到輸出電壓端，其特征在于還包括一同步基準電路，同步基準電路輸出端接到運算放大器的正向輸入端。
2.如權利要求1所述的在低位調(diào)節(jié)高位電壓的電路，其特征在于所述同步基準電路 包括穩(wěn)壓電路、基準電平電路、采樣電路、反饋電路和輔助電源電路，所述穩(wěn)壓電路輸出接 基準電平電路的輸入端，所述基準電平電路輸出接采樣電路的輸入端，所述采樣電路的輸 出端接反饋電路輸入端，所述輔助電源電路連接到反饋電路，所述反饋電路的輸出端又連 接到穩(wěn)壓電路。
3.如權利要求2所述的在低位調(diào)節(jié)高位電壓的電路，其特征在于所述采樣電路由變 壓器T2的繞組2、二極管V17 V20、電阻R13 R16、電容C12、C13構成；變壓器T2的繞組2經(jīng)過由二極管V17 V20、電阻R13 R15、電容C12、C13組成的整 流濾波電路的整流濾波后，用電阻R16進行采樣，得到采用信號。
4.如權利要求3所述的在低位調(diào)節(jié)高位電壓的電路，其特征在于所述反饋電路是由 穩(wěn)壓管￥12、￥14、三極管￥13、￥15、￥16、電阻1 10 1 12、電容(10 (11和可調(diào)電阻Wl組 成；所述采樣信號輸出到由電阻RlO R12、電容CIO、C11，三極管V15、V16組成的差動放 大器的輸入端，即三極管V16的基極，可調(diào)電阻Wl上電壓接到差動放大器的另一輸入端，即 三極管V15的基極，可調(diào)電阻Wl的兩固定端分別接到輔助電源電路，采樣信號與可調(diào)電阻 Wl上電壓比較放大后，經(jīng)過三極管V15的集電極輸出到三極管V13的基極進行二次放大，最 后由三極管V13的集電極輸出一反饋信號，三極管V13的發(fā)射極接到輔助電源電路。
5.如權利要求4所述的在低位調(diào)節(jié)高位電壓的電路，其特征在于所述穩(wěn)壓電路由二 極管V5 V8、三極管V9、變壓器Tl和T2組成；所述反饋信號輸出到三極管V9的柵源極，三極管V9的漏源極通過由二極管V5 V8 組成的整流橋，輸出直流電壓至變壓器T2的初級繞組，變壓器T2的一次級繞組的電壓輸入 給基準電平電路，另一次級繞組的電壓輸入給反饋電路，二極管V5 V8組成的整流橋的另 一輸入端接到變壓器Tl的一次級繞組。
專利摘要一種在低位調(diào)節(jié)高位電壓的電路，其采用閉環(huán)控制電路，包括場效應管V2、運算放大器、電阻R1、R2、R3，及同步基準電路。場效應管V2的漏極接輸入電壓端，源極接輸出電壓端，柵極接運算放大器的輸出端，運算放大器的反向輸入端接在電阻R2和R3之間，電阻R2和R3串聯(lián)在輸出電壓端，運算放大器的正向輸入端通過電阻R1接到輸出電壓端，同步基準電路的輸入端接在輸入電壓端，輸出端接到運算放大器的正向輸入端。本實用新型的優(yōu)點在于通過把傳統(tǒng)穩(wěn)壓電路中的基準穩(wěn)壓管用同步基準電路代替，實現(xiàn)了調(diào)節(jié)電路與輸出電路的隔離。另外同步基準源的低紋波和高穩(wěn)定性，使得輸出電壓有很高的穩(wěn)定度。
文檔編號G05F1/56GK201562185SQ200920180500
公開日2010年8月25日 申請日期2009年11月13日 優(yōu)先權日2009年11月13日
發(fā)明者吳華夏, 孟慶賢, 張偉, 張保斌, 方衛(wèi), 李園, 滕福林, 金興隆 申請人:安徽華東光電技術研究所