專利名稱：抗高壓沖擊的恒流饋電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種直流恒流饋電裝置，尤其是一種可抗220V高壓沖擊并且交流呈低阻態(tài)的抗高壓沖擊的恒流饋電裝置。
早期的直流恒流源電路中，交流通路一般呈現(xiàn)出很大的阻抗，且由于恒流源中功率開關(guān)管參數(shù)的選擇不同而影響恒流源的抗高電壓沖擊。
本實用新型的目的在于提供一種既能滿足直流的恒流饋電性能，又能滿足為交流信號提供低阻甚至零阻通路的要求，最重要的是能提供一種能抵抗220V高壓沖擊的恒流饋電裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種抗高壓沖擊的恒流饋電裝置，由保護電路B1、平衡電阻R5、輔助平衡電阻R4、取樣電阻R1、濾波電流源H、復合功率開關(guān)管Q1和Q2、限流電阻R3、抗反壓二極管D2、輔助通路二極管D1組成，其特征在于保護電路B1中熱敏電阻RR1和RR2分別連接在A點和C點及B點和D點之間，即串聯(lián)在饋電環(huán)路中，壓敏電阻RR2和RR4分別連接在C點和地及D點和地之間，平衡電阻R5連接在D點和VG之間，輔助平衡電阻R4一端連接C點，另一端連接取樣電阻R1的一端，同時還連接濾波電路的R2的一端，R1的另一端與復合功率開關(guān)管Q1的集電極和Q2的發(fā)射極，Q2的集電極連接Q1的基極，Q1的發(fā)射極連接VBAT，D1的兩端分別連接Q1的的集電極和發(fā)射極，R2的另一端連接到跟隨電路Q3的基極，同時連接C1到VBAT，Q3的發(fā)射極連接Q4的基極，Q3和Q4的集電極共同連接限流電阻R3的一端，R3的另一端連接抗反壓二極管D2，D2另一端接地，Q4的發(fā)射極連接穩(wěn)壓管D3，D3另一端連接到Q2的基極，同時該連接點還連接一輔助恒流源至VBAT。在上述方案中取樣電阻R1的交流信號分量被電R2、C1構(gòu)成的濾波電路所濾除，R1上的直流信號分量經(jīng)跟隨電路的Q3、Q4又經(jīng)穩(wěn)壓管D3送入復合功率開關(guān)Q1、Q2的基極，從而控制復合管的開、斷實現(xiàn)了直流恒流的目的。
由于本實用新型采用了熱敏電阻構(gòu)成的過流保護結(jié)構(gòu)和壓敏電阻構(gòu)成的過壓的保護結(jié)構(gòu)，加之取值電阻R1、平衡電阻R5、輔助電阻R4均有足夠的功率余額，同時復合功率開關(guān)Q1、Q2亦能承受220V的高壓和因高壓而產(chǎn)生的高強電流的沖擊，因此本實用新型與常規(guī)的直流恒流源電路裝置相比具有的優(yōu)點是顯而易見的能夠抵抗220V高壓沖擊并且在交流信號呈低阻態(tài)甚至零阻態(tài)時仍能滿足直流的恒流饋電性能的要求。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步的詳述

圖1為本實用新型與它的相關(guān)裝置的相互位置連接示意圖；圖2為本實用新型(裝置2)的工作原理結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實用新型(裝置2)的另一實施例結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實用新型(裝置2)的再一實施例結(jié)構(gòu)圖；圖中1，3－與本實用新型相關(guān)連接的裝置；2－本實用新型所涉及的裝置。
由圖1、2，本實用新型它包括保護電路B1、平衡電阻R5、輔助平衡電阻R4、取樣電阻R1、濾波電流源H、復合功率開關(guān)管Q1和Q2、限流電阻R3、抗反壓二極管D2、輔助通路二極管D1組成，其特征在于保護電路B1中熱敏電阻RR1和RR2分別連接在A點和C點及B點和D點之間，即串聯(lián)在饋電環(huán)路中，壓敏電阻RR2和RR4分別連接在C點和地及D點和地之間，平衡電阻R5連接在D點和VG之間，輔助平衡電阻R4一端連接C點，另一端連接取樣電阻R1的一端，同時還連接濾波電路的R2的一端，R1的另一端與復合功率開關(guān)管Q1的集電極和Q2的發(fā)射極，Q2的集電極連接Q1的基極，Q1的發(fā)射極連接VBAT，D1的兩端分別連接Q1的的集電極和發(fā)射極，R2的另一端連接到跟隨電路Q3的基極，同時連接C1到VBAT，Q3的發(fā)射極連接Q4的基極，Q3和Q4的集電極共同連接限流電阻R3的一端，R3的另一端連接抗反壓二極管D2，D2另一端接地，Q4的發(fā)射極連接穩(wěn)壓管D3，D3另一端連接到Q2的基極，同時該連接點還連接一輔助恒流源至VBAT。上述的跟隨電路Q3和Q4構(gòu)成的復合管可以用足夠大的放大倍數(shù)β的單管Q3或Q4代替。上述的取樣電阻R1其取值范圍可以在1Ω至100KΩ之間。上述的穩(wěn)壓管D3其取值范圍可以在0V至100V之間。上述的跟隨電路Q3和Q4，其Q4的發(fā)射極端可以在取值電阻R1最小值、穩(wěn)壓管D3去掉的條件下與復合功率開關(guān)管Q1和Q2的Q2基極端相接。本實用新型是應用在一系統(tǒng)裝置中，由圖1，該系統(tǒng)裝置分別由裝置1、裝置2、裝置3構(gòu)成。裝置2就是本實用新型裝置。裝置2與裝置3之間，裝置2與裝置1之間都有相互連接，有信號的傳輸。裝置2即是裝置1和裝置3之間的接口。
由圖2，本實用新型包括保護電路B1、功率復合開關(guān)管Q1和Q2、取樣電阻R1、平衡電阻R5、輔助平衡電阻R4、濾波電路R2和C1、路隨電路Q3和Q4、限流電阻R3、抗反壓二極管D2、輔助恒流源H1、穩(wěn)壓管D3、交流大信號半周通路二極管D1構(gòu)成。圖二中A點和B點是圖一中裝置2與裝置1間的連接點，圖二中C點和D點是圖一中裝置2與裝置3間的連接點。
在圖1中，裝置1向裝置2提供一電阻和交流小信號，同時也為裝置2提供220V高壓。裝置2向裝置1提供一恒定直流電流，低阻的交流通路以及高壓通路。裝置2與裝置3之間有信號的互相傳輸。
在圖2中，保護電路由熱敏電阻RR1和RR2構(gòu)成過流保護電路，壓敏電阻RR3和壓敏電阻RR4構(gòu)成過壓保護電路。熱敏電阻的電流保護值應高于直流恒流源中的電流最大值。壓敏電阻電壓保護值應低于220V高壓，高于VBAT提供的電壓。如RR1和RR2選用保護值為90mA的熱敏電阻，RR3和RR4選用保護值為180V的壓敏電阻。VBAT提供的電壓為一48V直流或者一48V直流與75V交流，VG為模擬地環(huán)路中恒定電流為25mA左右。
為了能使本實用新型裝置能抵抗裝置1中的220V左右的高壓，還應該使取樣電阻R1、平衡電阻R5、輔助平衡電阻R4有足夠的功率余額，因為當A點和B點有高壓時，熱敏電阻與壓敏電阻不能立即產(chǎn)生保護作用，這時就必須使環(huán)路中的R1和R4及R5能承受由于高壓產(chǎn)生的大電流沖擊，有足夠的功率余額，免受損壞。同時還應該唯復合功率開關(guān)管Q1和Q2能承受220V高壓及因高壓產(chǎn)生的大電流的沖擊。Q1和Q2的耐壓應高于220V。
濾波電路中電阻R2和電容C1濾除取樣電阻R1上取樣信號中交流分量，只保留直流信號分量，經(jīng)跟隨電路Q3和Q4后再經(jīng)穩(wěn)壓管D3連接復合功率開關(guān)管Q1和Q2的Q2基極，控制復合管的開斷程度，以達到直流恒流目的。濾波電路將取樣信號中交流分量濾除后控制復合功率開關(guān)管Q1和Q2，可以使得Q1的集電極和Q2的發(fā)射極對環(huán)路中交流信號來說相當于接地，完成環(huán)路交流低阻甚至零阻通路的要求。
輔助恒流源H1的作用是為穩(wěn)壓管D3提供一恒定電流，以保證D3的穩(wěn)壓值。由圖3如果取樣電阻R1的阻值合適，通過跟隨電路Q3和Q4的PN結(jié)壓降也可確定環(huán)路中的電流，這樣就可以省略穩(wěn)壓管D3；圖3給出的是裝置2的另一實施例。
由圖4，當復合管Q3、Q4中的Q3或Q4其放大倍數(shù)β足夠大時，復合管亦可由單管代替，圖4給出的是去掉Q4，保留Q3的再一實施例。
本實用新型中R3的作用是限流，D2的作用是防止反向電壓擊穿部分器件，D1的作用是提供一環(huán)路中交流大信號另外半周的通路。
權(quán)利要求1.一種抗高壓沖擊的恒流饋電裝置，由保護電路B1、平衡電阻R5、輔助平衡電阻R4、取樣電阻R1、濾波電流源H、復合功率開關(guān)管Q1和Q2、限流電阻R3、抗反壓二極管D2、輔助通路二極管D1組成，其特征在于保護電路B1中熱敏電阻RR1和RR2分別連接在A點和C點及B點和D點之間，即串聯(lián)在饋電環(huán)路中，壓敏電阻RR2和RR4分別連接在C點和地及D點和地之間，平衡電阻R5連接在D點和VG之間，輔助平衡電阻R4一端連接C點，另一端連接取樣電阻R1的一端，同時還連接濾波電路的R2的一端，R1的另一端與復合功率開關(guān)管Q1的集電極和Q2的發(fā)射極，Q2的集電極連接Q1的基極，Q1的發(fā)射極連接VBAT，D1的兩端分別連接Q1的集電極和發(fā)射極，R2的另一端連接到跟隨電路Q3的基極，同時連接C1到VBAT，Q3的發(fā)射極連接Q4的基極，Q3和Q4的集電極共同連接限流電阻R3的一端，R3的另一端連接抗反壓二極管D2，D2另一端接地，Q4的發(fā)射極連接穩(wěn)壓管D3，D3另一端連接到Q2的基極，同時該連接點還連接一輔助恒流源至VBAT。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述抗高壓沖擊的恒流饋電裝置，其特征在于上述的跟隨電路Q3和Q4構(gòu)成的復合管可以用足夠大的放大倍數(shù)β的單管Q3或Q4代替。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗高壓沖擊的恒流饋電裝置，其特征在于上述的取樣電阻R1其取值范圍可以在1Ω至100KΩ之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗高壓沖擊的恒流饋電裝置，其特征在于上述的穩(wěn)壓管D3其取值范圍可以在0V至100V之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4所述的抗高壓沖擊的恒流饋電裝置，其特征在于上述的跟隨電路Q3和Q4，其Q4的發(fā)射極端可以在電阻R1最小值、穩(wěn)壓管D3去掉的條件下與復合功率開關(guān)管Q1和Q2的Q2基極端相接。
專利摘要本實用新型涉及一種可抵抗220V高壓沖擊并且對交流信號呈低阻甚至零阻的直流恒流饋電裝置，由保護電路、取樣電阻、濾波電路、跟隨電路、穩(wěn)壓電路、復合功率抗高壓沖擊開關(guān)管構(gòu)成，其中，跟隨電路中的Q3和Q4其Q4的發(fā)射極端與穩(wěn)壓管D3一端相接、復合功率開關(guān)管Q1和Q2的Q2基極端與D3的另一端相接，Q3的基極端與由C1、R2構(gòu)成的濾波電路節(jié)點端相接，取樣電阻R1的一端與Q1的集電極端相接。該裝置具有體積小、性能高等優(yōu)點。
文檔編號G05F1/569GK2212799SQ9520703
公開日1995年11月15日 申請日期1995年4月10日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月10日
發(fā)明者曹云翔 申請人:機械工業(yè)部北京機械工業(yè)自動化研究所