一種具有較強(qiáng)帶載能力的偏置電源電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電氣信號(hào)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有較強(qiáng)帶載能力的偏置電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在低壓配電系統(tǒng)中，需要實(shí)時(shí)對(duì)電源進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。目前，絕大多數(shù)的電源監(jiān)測(cè)都是基于微電子技術(shù)的測(cè)量方式。由于微電子技術(shù)只能夠讀取正電平信號(hào)，而配電系統(tǒng)是交流電，存在負(fù)電壓，所以，需要一個(gè)偏置電源將其所有波形抬升至正電壓范圍內(nèi)。
[0003]但是，目前大多數(shù)的偏置電源都是基于一路或者是兩路的電壓抬升去做的設(shè)計(jì)，而在一些復(fù)雜的環(huán)境中，需要對(duì)多路負(fù)載的電平進(jìn)行抬升，普通的偏置電源電路往往因?yàn)閹лd能力的問(wèn)題，無(wú)法很好地完成任務(wù)，因此導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確，影響了產(chǎn)品的整體性會(huì)K。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有較強(qiáng)帶載能力的偏置電源電路。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的具有較強(qiáng)帶載能力的偏置電源電路包括:五個(gè)電阻器R1-R5、三個(gè)二極管D1-D3、六個(gè)電容器C1-C6和運(yùn)算放大器Ul ;其中:
[0006]A點(diǎn)與第一電阻器R1、第一電容器Cl、第二電容器C2、第一二極管Dl的陰極、第二電阻器R2相連接出點(diǎn)與第二電阻器R2、第三電阻器R3、第三電容器C3、運(yùn)算放大器Ul的3腳相連接；C點(diǎn)為參考電平點(diǎn)，C點(diǎn)與第一電容器Cl、第二電容器C2、第一二極管Dl的陽(yáng)極、第三電阻器R3、第三電容器C3、第五電容器C5、第六電容器C6、第二二極管D2的陽(yáng)極相連接山點(diǎn)與運(yùn)算放大器Ul的2腳、第四電容器C4、第四電阻器R4相連接出點(diǎn)與運(yùn)算放大器Ul的I腳、第五電阻器R5和第四電容器C4相連接；F點(diǎn)與第四電阻器R4、第五電阻器R5、第五電容器C5、第六電容器C6、第二二極管D2的陰極、第三二極管D3的陽(yáng)極相連接；電源+12V與第一電阻器Rl相連接；電源+3.3V與第三二極管D3的陰極相連接；運(yùn)算放大器Ul的4管腳和11管腳分別與電源+3.3V和參考電平點(diǎn)相連接。
[0007]所述的第一電阻器R1、第二電阻器R2、第三電阻器R3、第四電阻器R4、第五電阻器R5均為1k歐姆電阻器；所述的第一電容器Cl、第五電容器C5的容值為4.7微法，第二電容器C2、第三電容器C3、第六電容器C6的容值為100納法，第四電容器C4的容值為47微法；所述的第一二極管Dl為穩(wěn)壓二極管，具體型號(hào)為L(zhǎng)M4040，第二二極管D2、第三二極管D3為開關(guān)二極管，具體型號(hào)為D1N4148 ;運(yùn)算放大器Ul的具體型號(hào)為L(zhǎng)M324，電源方式為+3.3V單電源供電方式。
[0008]本實(shí)用新型提供的具有較強(qiáng)帶載能力的偏置電源電路具有下述技術(shù)效果:
[0009]1、本實(shí)用新型所用器件較少，并且具有較高的抗干擾能力，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。
[0010]2、本實(shí)用新型的外圍器件主要由電阻、二極管和運(yùn)放構(gòu)成，復(fù)雜程度較低，提高了產(chǎn)品的可加工性。
[0011]3、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)比較靈活，能夠根據(jù)具體的需求快速地進(jìn)行變化，以適應(yīng)系統(tǒng)的具體需求。
[0012]4、本實(shí)用新型為純硬件系統(tǒng)，不需要軟件的支持，降低了使用難度。
[0013]5、本實(shí)用新型的電路帶載能力比較強(qiáng)，能夠應(yīng)用在復(fù)雜的系統(tǒng)中。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型提供的具有較強(qiáng)帶載能力的偏置電源電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提供的具有較強(qiáng)帶載能力的偏置電源電路進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的具有較強(qiáng)帶載能力的偏置電源電路包括:五個(gè)電阻器R1-R5、三個(gè)二極管D1-D3、六個(gè)電容器C1-C6和運(yùn)算放大器Ul ;其中:
[0017]A點(diǎn)與第一電阻器R1、第一電容器Cl、第二電容器C2、第一二極管Dl的陰極、第二電阻器R2相連接出點(diǎn)與第二電阻器R2、第三電阻器R3、第三電容器C3、運(yùn)算放大器Ul的3腳相連接；C點(diǎn)為參考電平點(diǎn)，C點(diǎn)與第一電容器Cl、第二電容器C2、第一二極管Dl的陽(yáng)極、第三電阻器R3、第三電容器C3、第五電容器C5、第六電容器C6、第二二極管D2的陽(yáng)極相連接山點(diǎn)與運(yùn)算放大器Ul的2腳、第四電容器C4、第四電阻器R4相連接出點(diǎn)與運(yùn)算放大器Ul的I腳、第五電阻器R5和第四電容器C4相連接；F點(diǎn)與第四電阻器R4、第五電阻器R5、第五電容器C5、第六電容器C6、第二二極管D2的陰極、第三二極管D3的陽(yáng)極相連接；電源+12V與第一電阻器Rl相連接；電源+3.3V與第三二極管D3的陰極相連接；運(yùn)算放大器Ul的4管腳和11管腳分別與電源+3.3V和參考電平點(diǎn)相連接。
[0018]所述的第一電阻器R1、第二電阻器R2、第三電阻器R3、第四電阻器R4、第五電阻器R5均為1k歐姆電阻器；所述的第一電容器Cl、第五電容器C5的容值為4.7微法，第二電容器C2、第三電容器C3、第六電容器C6的容值為100納法，第四電容器C4的容值為47微法。所述的第一二極管Dl為穩(wěn)壓二極管，具體型號(hào)為L(zhǎng)M4040，第二二極管D2、第三二極管D3為開關(guān)二極管，具體型號(hào)為D1N4148 ;運(yùn)算放大器Ul的具體型號(hào)為L(zhǎng)M324，電源方式為+3.3V單電源供電方式。
[0019]F點(diǎn)為1.5V偏置電源的輸出點(diǎn)。
[0020]本實(shí)用新型提供的偏置電源電路的工作原理如下:
[0021]本電路部分的前級(jí)輸入為一個(gè)+12V電源，此輸入電源的紋波參數(shù)沒有強(qiáng)制性的要求，此電源加載到第一電阻器Rl的一端。由于第一二極管Dl為3.3V穩(wěn)壓源，所以A點(diǎn)的電平被保持在3.3V。第一電容器Cl的作用是平波電容，用來(lái)防止+12V電源產(chǎn)生較大的波動(dòng)，第二電容器C2的作用是旁路電容，用來(lái)抑制第一電容器Cl無(wú)法過(guò)濾掉的高頻諧波的干擾。第二電阻器R2、第三電阻器R3的作用是分壓，這兩個(gè)電阻器采用的是高精度電阻，由于后級(jí)是一個(gè)運(yùn)算放大器，屬于低輸入內(nèi)阻器件，所以兩個(gè)電阻器的阻值選用均為1k歐姆。第二電阻器R2和第三電容器C3組成一個(gè)RC低通濾波器，用來(lái)將高頻諧波濾除。運(yùn)算放大器UlA與第四電容器R4、第四電阻器R4、第五電阻器R5組成一個(gè)雙閉環(huán)負(fù)反饋電路，通過(guò)這個(gè)電路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)偏置電源的輸出基準(zhǔn)值的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，同時(shí)第四電容器R4利用電阻器通交流隔直流的特性，進(jìn)一步提高系統(tǒng)電路的抗干擾能力，同時(shí)由于運(yùn)算放大器的高輸出內(nèi)阻特性，從而提高了電路的帶載能力。第五電容器C5、第六電容器C6是儲(chǔ)能元器件，用來(lái)防止負(fù)載端出現(xiàn)較大的波動(dòng)。第二二極管D2和第三二極管D3的作用是防止負(fù)載由重載向輕載轉(zhuǎn)換的時(shí)候產(chǎn)生的波動(dòng)而導(dǎo)致器件出現(xiàn)損壞。
[0022]本電路不同于以往的電阻直接分壓的方案，這種硬件解決方案具有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。
[0023]本實(shí)用新型提供了一種具有較強(qiáng)帶載能力的偏置電源電路，這種檢測(cè)電路可以將普通的交流電的正弦波抬升為正半波的信號(hào)，便于微控制器的采集和計(jì)算；與其他方式相比，本方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，又具有較強(qiáng)的帶載能力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有較強(qiáng)帶載能力的偏置電源電路，其特征在于:其包括:五個(gè)電阻器R1-R5、三個(gè)二極管D1-D3、六個(gè)電容器C1-C6和運(yùn)算放大器Ul ;其中: A點(diǎn)與第一電阻器R1、第一電容器Cl、第二電容器C2、第一二極管Dl的陰極、第二電阻器R2相連接；B點(diǎn)與第二電阻器R2、第三電阻器R3、第三電容器C3、運(yùn)算放大器Ul的3腳相連接；C點(diǎn)為參考電平點(diǎn)，C點(diǎn)與第一電容器Cl、第二電容器C2、第一二極管Dl的陽(yáng)極、第三電阻器R3、第三電容器C3、第五電容器C5、第六電容器C6、第二二極管D2的陽(yáng)極相連接山點(diǎn)與運(yùn)算放大器Ul的2腳、第四電容器C4、第四電阻器R4相連接出點(diǎn)與運(yùn)算放大器Ul的I腳、第五電阻器R5和第四電容器C4相連接；F點(diǎn)與第四電阻器R4、第五電阻器R5、第五電容器C5、第六電容器C6、第二二極管D2的陰極、第三二極管D3的陽(yáng)極相連接；電源+12V與第一電阻器Rl相連接；電源+3.3V與第三二極管D3的陰極相連接；運(yùn)算放大器Ul的4管腳和11管腳分別與電源+3.3V和參考電平點(diǎn)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有較強(qiáng)帶載能力的偏置電源電路，其特征在于:所述的第一電阻器R1、第二電阻器R2、第三電阻器R3、第四電阻器R4、第五電阻器R5均為1k歐姆電阻器；所述的第一電容器Cl、第五電容器C5的容值為4.7微法，第二電容器C2、第三電容器C3、第六電容器C6的容值為100納法，第四電容器C4的容值為47微法；所述的第一二極管Dl為穩(wěn)壓二極管，具體型號(hào)為L(zhǎng)M4040，第二二極管D2、第三二極管D3為開關(guān)二極管，具體型號(hào)為D1N4148 ;運(yùn)算放大器Ul的具體型號(hào)為L(zhǎng)M324，電源方式為+3.3V單電源供電方式。
【專利摘要】一種具有較強(qiáng)帶載能力的偏置電源電路。其包括五個(gè)電阻器R1-R5、三個(gè)二極管D1-D3、六個(gè)電容器C1-C6和運(yùn)算放大器U1；本實(shí)用新型提供的具有較強(qiáng)帶載能力的偏置電源電路具有下述技術(shù)效果：1、所用器件較少，并且具有較高的抗干擾能力，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。2、外圍器件主要由電阻、二極管和運(yùn)放構(gòu)成，復(fù)雜程度較低，提高了產(chǎn)品的可加工性。3、結(jié)構(gòu)比較靈活，能夠根據(jù)具體的需求快速地進(jìn)行變化，以適應(yīng)系統(tǒng)的具體需求。4、為純硬件系統(tǒng)，不需要軟件的支持，降低了使用難度。5、電路帶載能力比較強(qiáng)，能夠應(yīng)用在復(fù)雜的系統(tǒng)中。
【IPC分類】G05F1-56
【公開號(hào)】CN204331528
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420803899
【發(fā)明人】劉琦, 謝軍芳, 謝鳴, 尹鵬, 何佳, 易彬, 趙玉澤
【申請(qǐng)人】施耐德萬(wàn)高（天津）電氣設(shè)備有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月17日