專利名稱：一種利用反饋環(huán)進(jìn)行遠(yuǎn)端穩(wěn)壓補(bǔ)償電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種穩(wěn)壓補(bǔ)償電路，特別是一種利用反饋環(huán)進(jìn)行遠(yuǎn)端穩(wěn)壓補(bǔ)償電路。
背景技術(shù)：
當(dāng)電源需要長距離傳輸或電源需要較大電流輸出時，傳輸導(dǎo)線上會產(chǎn)生壓降，這種較大壓降會對負(fù)載產(chǎn)生不利的影響或不能正常工作。我們需要一種方法，解決這種壓降問題，也就是要將輸出電壓穩(wěn)定在一定值。如圖I所示的目前Vicor公司公布的應(yīng)用電路，一般采用運(yùn)放和光耦來控制模塊SC端的電源，來達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的電路。在使用時出現(xiàn)的較大問題是，光耦的切換需要一定時間，得到的輸出電壓會產(chǎn)生較大波動，即輸出紋波大。此電路存在的問題是環(huán)路不靈·發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用反饋環(huán)進(jìn)行遠(yuǎn)端穩(wěn)壓補(bǔ)償電路，利用VICOR模塊的電壓調(diào)節(jié)功能，通過負(fù)反饋控制電路，自動控制電源的輸出電壓，使采樣端的電壓穩(wěn)定在一定值；從而使得環(huán)路靈敏，響應(yīng)快，輸出電壓平穩(wěn)。為了實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案本實(shí)用新型的一種利用反饋環(huán)進(jìn)行遠(yuǎn)端穩(wěn)壓補(bǔ)償電路，包括DC-DC轉(zhuǎn)換器、緩沖電容、差分電路、反饋電路、穩(wěn)壓電路、分壓電路，接口是輸出+、輸出地、遠(yuǎn)端+、遠(yuǎn)端地；輸出+、輸出地兩個接口用于接外部負(fù)載；遠(yuǎn)端+、遠(yuǎn)端地兩個接口接需要補(bǔ)償電壓使電壓穩(wěn)定輸出的兩個端口 ；所述兩個端口可以是負(fù)載端、電源輸出端或傳輸導(dǎo)線的節(jié)點(diǎn)；所述DC-DC轉(zhuǎn)換器為具有可從外部調(diào)整輸出電壓的功能的通用電路，端口包括輸出正、輸出地、SC、+S、-S，DC-DC轉(zhuǎn)換器輸出正端口接+S端口，DC-DC轉(zhuǎn)換器輸出地端口接-S ；所述差分電路包括第一電阻、第二電阻和差分運(yùn)放，端口包括采樣正、采樣地、輸出；第一電阻和第二電阻分別通過采樣正和采樣地連接差分運(yùn)放的“+IN”，差分運(yùn)放的“-IN”接差分電路的采樣地，差分運(yùn)放的“Out”為差分電路的輸出，差分運(yùn)放的“V+”、“V_”接供電源，差分運(yùn)放的“ref”連接差分運(yùn)放的“V-”，差分運(yùn)放的其余管腳懸空；所述反饋電路包括第二運(yùn)放、第一限流電阻、第二限流電阻、第一電容、第二電容、反饋電容，端口包括正輸入、負(fù)輸入、輸出和地；第二運(yùn)放正相輸入通過第一限流電阻連接反饋電路正輸入端口，第二運(yùn)放反相輸入為反饋電路的負(fù)輸入，第二運(yùn)放的正相輸入和反饋電路地之間接第二電容，第二運(yùn)放的反相輸入和反饋電路地之間接第一電容，第二運(yùn)放的反相輸入和輸出之間接反饋電容，第二運(yùn)放的輸出還接第二限流電阻，第二限流電阻的另一端為反饋電路輸出，第二運(yùn)放的“V+”和“GND”接供電源，第二運(yùn)放的其余管腳懸空；所述穩(wěn)壓電路包括第三限流電阻和第一電壓基準(zhǔn)，端口包括輸入、輸出和地；第一電壓基準(zhǔn)的陰極連接第一電壓基準(zhǔn)的基準(zhǔn)作為穩(wěn)壓電路的輸出接口，第一電壓基準(zhǔn)的陽極為穩(wěn)壓電路的地，第一電壓基準(zhǔn)的陰極還接第三限流電阻，第三限流電阻的另一端為反饋電路的輸入；所述分壓電路包括下調(diào)電阻、第三電阻、第二電壓基準(zhǔn)，端口包括輸入、地、SC口和-S 口 ；其中第二電壓基準(zhǔn)的陽極為分壓電路的地接口，第二電壓基準(zhǔn)的陰極連接第二電壓基準(zhǔn)的基準(zhǔn)作為分壓電路的輸入，第二電壓基準(zhǔn)的陰極還接第三電阻；第三電阻的另一端作為分壓電路的SC 口，同時還連接下調(diào)電阻；下調(diào)電阻的另一端為分壓電路的-S 口 ；所述DC-DC轉(zhuǎn)換器的SC接緩沖電容的正極，DC-DC轉(zhuǎn)換器的-S接緩沖電容的負(fù)極，DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出正接穩(wěn)壓電路的輸入，DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出地接反饋電路、穩(wěn)壓電路及分壓電路的地，差分電路的輸出接反饋電路負(fù)輸入，穩(wěn)壓電路的輸出接反饋電路的正輸入，反饋電路的輸出接分壓電路的輸入，分壓電路的SC 口和-S 口分別接DC-D C轉(zhuǎn)換器的SC和-S，DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出正和輸出地為本電路的輸出+和輸出地，反饋電路的采樣正和采樣地為本電路的采樣+和采樣地。本專利所述的電壓基準(zhǔn)，指的是電壓基準(zhǔn)芯片，是用來完成輸出一個基準(zhǔn)電壓功能的標(biāo)準(zhǔn)芯片，只要能夠達(dá)到輸出一個基準(zhǔn)電壓目的即可滿足本專利的要求。差分運(yùn)放的各個管腳，具體功能區(qū)別為“+IN”、“_IN”輸入采樣電壓，“out”輸出采樣電壓的差值，“V+”、“V_”輸入工作電壓，“ ref”連接“V-”，其余管腳懸空。第二運(yùn)放的各個管腳，具體功能區(qū)別為“+IN”輸入一個基準(zhǔn)電壓，“-IN”輸入差分運(yùn)放的輸出采樣電壓的差值，“+IN”和“-IN”對地加電容，“-IN”和“out”之間加反饋電容，“V+”、“GND”輸入工作電壓，其余管腳懸空。本專利利用差分運(yùn)放解決了共地問題，利用本身輸出為差分運(yùn)放及運(yùn)算放大器供電，簡化電路、節(jié)約成本，利用反饋電路，使輸出處于一個動態(tài)平衡狀態(tài)，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的，利用分壓電路輸出電壓易調(diào)整，改變基準(zhǔn)可以實(shí)現(xiàn)電壓連續(xù)可調(diào)。通過采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下的有益效果本專利的利用反饋環(huán)進(jìn)行遠(yuǎn)端穩(wěn)壓補(bǔ)償電路，利用差分運(yùn)放解決了共地問題，利用本身輸出為差分運(yùn)放及運(yùn)算放大器供電，簡化電路、節(jié)約成本，利用負(fù)反饋電路，適輸出處于一個動態(tài)平衡狀態(tài)，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的，利用分壓電路輸出電壓易調(diào)整，改變基準(zhǔn)可以實(shí)現(xiàn)電壓連續(xù)可調(diào)。

圖I是目前Vicor公司推薦的一種電壓補(bǔ)償電路。圖2是本專利的一種利用反饋環(huán)進(jìn)行遠(yuǎn)端穩(wěn)壓補(bǔ)償電路。圖2中，I為DC-DC轉(zhuǎn)換器,2為差分運(yùn)放,3為第二運(yùn)放,4為第二電壓基準(zhǔn),5為第一電壓基準(zhǔn)，6為第一電阻，7為第二電阻，8為第一限流電阻，10為第二限流電阻，11為第三限流電阻，12為下調(diào)電阻，13為第三電阻，14為緩沖電容，15為第一電容，16為第二電容，17為反饋電容；虛框100為穩(wěn)壓電路，虛框200為分壓電路，虛框300為差分電路，虛框400為反
饋電路。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。一種利用負(fù)反饋環(huán)進(jìn)行遠(yuǎn)端穩(wěn)壓補(bǔ)償電路如圖2所示。差分運(yùn)放2，主要解決共地問題，該差分運(yùn)放2的“out”腳輸出電壓為V6=V3-V2 (V3為差分運(yùn)放2 “正相輸入”腳電壓、V2為差分運(yùn)放2 “反相輸入Ι 卩電壓)，該電壓可以實(shí)時線性的反映輸出電壓的值。第一電阻6和第二電阻7對采樣電壓進(jìn)行分壓，然后和第一電壓基準(zhǔn)5產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓比較，控制第二運(yùn)放3的輸出電壓在高、低之間變換。當(dāng)采樣輸出電壓高于基準(zhǔn)電壓時，第二運(yùn)放3輸出低電平，第二分流電阻10、下調(diào)電阻12和第三電阻13構(gòu)成的電阻網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于給DC-DC 轉(zhuǎn)換器I提供一個下調(diào)電阻，使DC-DC轉(zhuǎn)換器I輸出電壓降低；當(dāng)米樣輸出電壓低于基準(zhǔn)電壓時，第二運(yùn)放3輸出高電平，該高電平通過第二電壓基準(zhǔn)4產(chǎn)生2. 5V的穩(wěn)定電壓，該電壓通過下調(diào)電阻12、第三電阻13和DC-DC轉(zhuǎn)換器I內(nèi)部的SC電路組成分壓系統(tǒng)，升高SC腳電壓，從而自動調(diào)整輸出電壓。如此往復(fù)，電源處于一個動態(tài)平衡狀態(tài)，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。電路應(yīng)用時，注意電源的最高輸出電壓不能超過選定DC-DC轉(zhuǎn)換器I的上調(diào)范圍。也就是說，電壓補(bǔ)償也是有一定條件的。例如在負(fù)載端想得到5V的輸出電壓，如果選擇標(biāo)稱輸出8V的DC-DC模塊，那么電路所能補(bǔ)償?shù)淖畲髩航禐? X I. 1-5=3. 8V,如果已知回路的傳輸壓降大于3. 8V，那么，負(fù)載端電壓就不能穩(wěn)定在5V。此時，就需要選擇標(biāo)稱輸出更高的DC-DC轉(zhuǎn)換器。對于輸出電壓可以調(diào)節(jié)的電源，只需調(diào)節(jié)第二運(yùn)放的基準(zhǔn)電壓即可得到不同的輸出電壓。本實(shí)用新型的運(yùn)算放大器可以采用輸出自供電；根據(jù)電源本身的輸出電壓不同，對于輸出電壓較低的電源和輸出較高的電源，需要考慮外加輔助源供電。
權(quán)利要求1.一種利用反饋環(huán)進(jìn)行遠(yuǎn)端穩(wěn)壓補(bǔ)償電路，其特征是包括DC-DC轉(zhuǎn)換器(I)、緩沖電容(14)、差分電路、反饋電路、穩(wěn)壓電路、分壓電路，接口是輸出+、輸出地、遠(yuǎn)端+、遠(yuǎn)端地；輸出+、輸出地兩個接口用于接外部負(fù)載 ’遠(yuǎn)端+、遠(yuǎn)端地兩個接口接需要補(bǔ)償電壓使電壓穩(wěn)定輸出的兩個端口 ；所述兩個端口可以是負(fù)載端、電源輸出端或傳輸導(dǎo)線的節(jié)點(diǎn)； 所述DC-DC轉(zhuǎn)換器(I)為具有可從外部調(diào)整輸出電壓的功能的通用電路，端口包括輸出正、輸出地、SC、+S、-S，DC-DC轉(zhuǎn)換器(I)輸出正端口接+S端口，DC-DC轉(zhuǎn)換器(I)輸出地端口接-S ； 所述差分電路包括第一電阻(6)、第二電阻(7)和差分運(yùn)放(2)，端口包括采樣正、采樣地、輸出；第一電阻(6)和第二電阻(7)分別通過采樣正和采樣地連接差分運(yùn)放(2)的“+IN”，差分運(yùn)放(2)的“-IN”接差分電路的采樣地，差分運(yùn)放(2)的“Out”為差分電路的輸出，差分運(yùn)放(2)的“V+”、“V_”接供電源，差分運(yùn)放(2)的“ref”連接差分運(yùn)放(2)的“V-”，差分運(yùn)放(2)的其余管腳懸空； 所述反饋電路包括第二運(yùn)放(3)、第一限流電阻(8)、第二限流電阻(10)、第一電容(15)、第二電容(16)、反饋電容(17)，端口包括正輸入、負(fù)輸入、輸出和地；第二運(yùn)放(3)正相輸入通過第一限流電阻(8)連接反饋電路正輸入端口，第二運(yùn)放(3)反相輸入為反饋電路的負(fù)輸入，第二運(yùn)放(3)的正相輸入和反饋電路地之間接第二電容(16)，第二運(yùn)放(3)的反相輸入和反饋電路地之間接第一電容(15)，第二運(yùn)放(3)的反相輸入和輸出之間接反饋電容(17)，第二運(yùn)放(3)的輸出還接第二限流電阻(10)，第二限流電阻(10)的另一端為反饋電路輸出，第二運(yùn)放(3)的“V+”和“GND”接供電源，第二運(yùn)放(3)的其余管腳懸空； 所述穩(wěn)壓電路包括第三限流電阻(11)和第一電壓基準(zhǔn)(5)，端口包括輸入、輸出和地；第一電壓基準(zhǔn)(5)的陰極連接第一電壓基準(zhǔn)(5)的基準(zhǔn)作為穩(wěn)壓電路的輸出接口，第一電壓基準(zhǔn)(5)的陽極為穩(wěn)壓電路的地，第一電壓基準(zhǔn)(5)的陰極還接第三限流電阻(11)，第三限流電阻(11)的另一端為反饋電路的輸入； 所述分壓電路包括下調(diào)電阻(12)、第三電阻(13)、第二電壓基準(zhǔn)(4)，端口包括輸入、地、SC 口和-S 口 ；其中第二電壓基準(zhǔn)(4)的陽極為分壓電路的地接口，第二電壓基準(zhǔn)(4)的陰極連接第二電壓基準(zhǔn)(4)的基準(zhǔn)作為分壓電路的輸入，第二電壓基準(zhǔn)(4)的陰極還接第三電阻(13);第三電阻(13)的另一端作為分壓電路的SC 口，同時還連接下調(diào)電阻(12);下調(diào)電阻(12)的另一端為分壓電路的-S 口 ； 所述DC-DC轉(zhuǎn)換器(I)的SC接緩沖電容(14)的正極，DC-DC轉(zhuǎn)換器(I)的-S接緩沖電容(14)的負(fù)極，DC-DC轉(zhuǎn)換器(I)的輸出正接穩(wěn)壓電路的輸入，DC-DC轉(zhuǎn)換器(I)的輸出地接反饋電路、穩(wěn)壓電路及分壓電路的地，差分電路的輸出接反饋電路負(fù)輸入，穩(wěn)壓電路的輸出接反饋電路的正輸入，反饋電路的輸出接分壓電路的輸入，分壓電路的SC 口和-S 口分別接DC-DC轉(zhuǎn)換器(I)的SC和-S，DC-DC轉(zhuǎn)換器(I)的輸出正和輸出地為本電路的輸出+和輸出地，反饋電路的采樣正和采樣地為本電路的采樣+和采樣地。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述利用反饋環(huán)進(jìn)行遠(yuǎn)端穩(wěn)壓補(bǔ)償電路，其特征是所述的電壓基準(zhǔn)，指的是電壓基準(zhǔn)芯片，是用來完成提供基準(zhǔn)電壓功能的標(biāo)準(zhǔn)芯片。
專利摘要本實(shí)用新型介紹了一種利用反饋環(huán)進(jìn)行遠(yuǎn)端穩(wěn)壓補(bǔ)償電路，包括DC-DC轉(zhuǎn)換器、緩沖電容、差分電路、反饋電路、穩(wěn)壓電路、分壓電路、接口是輸出+、輸出地、遠(yuǎn)端+、遠(yuǎn)端地；利用反饋環(huán)進(jìn)行遠(yuǎn)端穩(wěn)壓補(bǔ)償電路，利用差分運(yùn)放解決了共地問題，利用本身輸出為差分運(yùn)放及運(yùn)算放大器供電，簡化電路、節(jié)約成本，利用負(fù)反饋電路，適輸出處于一個動態(tài)平衡狀態(tài)，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的，利用分壓電路輸出電壓易調(diào)整，改變基準(zhǔn)可以實(shí)現(xiàn)電壓連續(xù)可調(diào)。本專利通過負(fù)反饋控制電路，自動控制電源的輸出電壓，使采樣端的電壓穩(wěn)定在一定值；從而使得環(huán)路靈敏，響應(yīng)快，輸出電壓平穩(wěn)。
文檔編號G05F1/565GK202711109SQ201220266489
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者胡錦毅, 王孝偉, 王寶星, 楊冰涵 申請人:洛陽隆盛科技有限責(zé)任公司