本實(shí)用新型涉及交流供電降壓電路技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種基于晶體管的交流閉環(huán)降壓電路。

背景技術(shù)：

在交流供電領(lǐng)域，當(dāng)交流輸入電壓偏高于用電器的額定電壓，但是電壓相差數(shù)值并不大時(shí)，為了給用電器提供穩(wěn)定的供電電壓，使用可控硅進(jìn)行調(diào)壓。利用可控硅預(yù)調(diào)壓存在著電磁干擾大的缺陷，并且可控硅為半控型器件，對(duì)交流電壓的調(diào)相控制只是截取了波形的一部分，有時(shí)也將輸入電壓的峰值截取了，造成預(yù)調(diào)壓之后的輸出電壓在空載時(shí)電壓升高，而且不易控制，后續(xù)電路如果對(duì)電壓變化較為敏感，有可能因?yàn)槟蛪簡(jiǎn)栴}造成損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種基于晶體管的交流閉環(huán)降壓電路，利用晶體管可變電阻特性，消耗掉額外的電壓，采用閉環(huán)控制，輸出電壓穩(wěn)定。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案為：

一種基于晶體管的交流閉環(huán)降壓電路，它包括輔助電源電路、交流采樣電路、閉環(huán)控制電路，它還包括晶體管線性電阻電路，晶體管線性電阻電路包括大功率NPN型晶體管Q1、二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4，晶體管Q1的基極與閉環(huán)控制電路中的光耦U4相連接，晶體管Q1的集電極與二極管D1、二極管D2的陰極相連接，二極管D1的陽極與交流電壓的輸入端相連接，晶體管Q1的發(fā)射極與二極管D3、二極管D4的陽極相連接，二極管D4的陰極與交流電壓的輸入端相連接，二極管D2的陽極、二極管D3的陰極通過電感L1與用電器相連接，同時(shí)與交流采樣電路相連接，交流采樣電路與閉環(huán)控制電路相連接，閉環(huán)控制電路與輔助電源電路相連接，輔助電源電路與交流電壓的輸入端相連接；在二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4的導(dǎo)向作用下，晶體管Q1工作在線性電阻區(qū)，等同于一個(gè)大功率可調(diào)電阻，交流電壓經(jīng)過晶體管Q1消耗掉高于用電器額定電壓的多余電壓后，經(jīng)過交流采樣電路對(duì)晶體管線性電阻電路輸出的電壓進(jìn)行采樣，將交流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電壓信號(hào)，然后與輸出電壓設(shè)定值共同送至閉環(huán)控制電路進(jìn)行閉環(huán)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)交流輸入電壓的可控性降壓。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述交流采樣電路包括真有效值轉(zhuǎn)換芯片U3，電阻R1、電阻R2，電容C1、電容C2、電容C4，電阻R1、電阻R2串聯(lián)后并聯(lián)在用電器的兩端，起到分壓采樣作用，電容C2并聯(lián)在電阻R2的兩端，起到濾波作用，電容C1的一端與電阻R1串聯(lián)，電容C1的另一端與真有效值轉(zhuǎn)換芯片U3的輸入端線連接，真有效值轉(zhuǎn)換芯片U3與輔助電源電路中的±5V電源相連接，真有效值轉(zhuǎn)換芯片U3的輸出端與通過電阻R7與閉環(huán)控制電路相連接，將晶體管線性電阻電路輸出的交流電壓信號(hào)變換成直流電壓信號(hào)，真有效值轉(zhuǎn)換芯片U3的型號(hào)是LTC1966。

作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述閉環(huán)控制電路包括誤差放大器U5、光耦U4、電阻R3、電阻R4、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電位器R5，誤差放大器U5的輸入端與電阻R7、一端連接，電阻R8串聯(lián)在誤差放大器U5的負(fù)輸入端與輸出端之間，誤差放大器U5的輸出端與光耦U4相連接，誤差放大器U5的正輸入端通過電位器R5與輔助電源電路中的±5V電源相連接，電位器R5用來設(shè)定輸出電壓；光耦U4為線性光耦，與輔助電源電路相連接，其型號(hào)是TLP521-1。

作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述輔助電源電路輸出兩路不共地的電源，其中一路電源為±5V雙電壓，為誤差放大器U5、真有效值轉(zhuǎn)換芯片U3和光耦U4的原邊供電，另一路輔助電源輸出12V電壓，為光耦U4的副邊供電，通過光耦U4為晶體管Q1的基極供電。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本實(shí)用新型將大功率NPN型晶體管Q1串聯(lián)在主回路中，在二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4的導(dǎo)向作用下，晶體管Q1工作在線性電阻區(qū)，等同于一個(gè)大功率可調(diào)電阻，交流電壓經(jīng)過晶體管Q1消耗掉高于用電器額定電壓的多余電壓，經(jīng)過交流采樣電路對(duì)晶體管線性電阻電路輸出的電壓進(jìn)行采樣，將交流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電壓信號(hào)，然后與輸出電壓設(shè)定值共同送至閉環(huán)控制電路進(jìn)行閉環(huán)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)交流輸入電壓的可控性降壓，本實(shí)用新型對(duì)交流電壓的調(diào)控性能強(qiáng)，抗電磁干擾性能強(qiáng)，可靠性高，成本低；

（2）本實(shí)用新型采用真有效值轉(zhuǎn)換芯片作為采樣電路的核心器件，采樣準(zhǔn)確，穩(wěn)壓精度高。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

一種基于晶體管的交流閉環(huán)降壓電路，它包括輔助電源電路、交流采樣電路、閉環(huán)控制電路，它還包括晶體管線性電阻電路，晶體管線性電阻電路包括大功率NPN型晶體管Q1、二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4，晶體管Q1的基極與閉環(huán)控制電路中的光耦U4相連接，晶體管Q1的集電極與二極管D1、二極管D2的陰極相連接，二極管D1的陽極與交流電壓的輸入端相連接，晶體管Q1的發(fā)射極與二極管D3、二極管D4的陽極相連接，二極管D4的陰極與交流電壓的輸入端相連接，二極管D2的陽極、二極管D3的陰極通過電感L1與用電器相連接，同時(shí)與交流采樣電路相連接，交流采樣電路與閉環(huán)控制電路相連接，閉環(huán)控制電路與輔助電源電路相連接，輔助電源電路與交流電壓的輸入端相連接；在二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4的導(dǎo)向作用下，晶體管Q1工作在線性電阻區(qū)，等同于一個(gè)大功率可調(diào)電阻，交流電壓經(jīng)過晶體管Q1消耗掉高于用電器額定電壓的多余電壓后，經(jīng)過交流采樣電路對(duì)晶體管線性電阻電路輸出的電壓進(jìn)行采樣，將交流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電壓信號(hào)，然后與輸出電壓設(shè)定值共同送至閉環(huán)控制電路進(jìn)行閉環(huán)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)交流輸入電壓的可控性降壓。

交流采樣電路包括真有效值轉(zhuǎn)換芯片U3，電阻R1、電阻R2，電容C1、電容C2、電容C4，電阻R1、電阻R2串聯(lián)后并聯(lián)在用電器的兩端，起到分壓采樣作用，電容C2并聯(lián)在電阻R2的兩端，起到濾波作用，電容C1的一端與電阻R1串聯(lián)，電容C1的另一端與真有效值轉(zhuǎn)換芯片U3的輸入端線連接，真有效值轉(zhuǎn)換芯片U3與輔助電源電路中的±5V電源相連接，真有效值轉(zhuǎn)換芯片U3的輸出端與通過電阻R7與閉環(huán)控制電路相連接，將晶體管線性電阻電路輸出的交流電壓信號(hào)變換成直流電壓信號(hào)，真有效值轉(zhuǎn)換芯片U3的型號(hào)是LTC1966。

閉環(huán)控制電路包括誤差放大器U5、光耦U4、電阻R3、電阻R4、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電位器R5，誤差放大器U5的輸入端與電阻R7、一端連接，電阻R8串聯(lián)在誤差放大器U5的負(fù)輸入端與輸出端之間，誤差放大器U5的輸出端與光耦U4相連接，誤差放大器U5的正輸入端通過電位器R5與輔助電源電路中的±5V電源相連接，電位器R5用來設(shè)定輸出電壓；光耦U4為線性光耦，與輔助電源電路相連接，其型號(hào)是TLP521-1。

輔助電源電路輸出兩路不共地的電源，其中一路電源為±5V雙電壓，為誤差放大器U5、真有效值轉(zhuǎn)換芯片U3和光耦U4的原邊供電，另一路輔助電源輸出12V電壓，為光耦U4的副邊供電，通過光耦U4為晶體管Q1的基極供電。

在圖1中粗線條代表功率線，表示其上流過大電流。

本實(shí)用新型對(duì)交流電壓的調(diào)控性能強(qiáng)，抗電磁干擾性能強(qiáng)，可靠性高，成本低；采樣準(zhǔn)確，穩(wěn)壓精度高。