專(zhuān)利名稱(chēng)：恒壓電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種恒壓電路，對(duì)于電壓輸入變化，其能夠提供恒定的電壓，并對(duì)變動(dòng)
的交流輸出電壓范圍提供穩(wěn)定的直流電源。
背景技術(shù)：
在通常情況下，為了將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，交流直流轉(zhuǎn)換器廣泛使用于電子儀 器中。因此，根據(jù)交流輸入電壓的范圍，向需要直流電源的多個(gè)內(nèi)部電子部件提供穩(wěn)定的電 源，需要使用多種恒壓電路。尤其在漏電斷路器中，交流輸入電壓的范圍非常寬，達(dá)到80 450V。 因此，如圖1所示，使用將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓的交流直流轉(zhuǎn)換器IO，然而為 了針對(duì)因交流特性而產(chǎn)生的正弦波引起的紋波(Ripple)和范圍廣的交流輸入而提供穩(wěn)定 的直流電源，需要使用恒壓電路20。 在漏電斷路器30的恒壓電路20中，為了減少部件數(shù)量及減少成本，將恒流二極管 (Current Regulative Diode :CRD)與齊納二極管(Zener Diode :ZD)并聯(lián)，并為了降低至 所需直流電壓，N個(gè)并聯(lián)對(duì)(CRD1 CRDn) (ZD1 ZDn)，和為最終所需電壓的限制用齊納 二極管(ZD_LIM)，連接于漏電檢測(cè)電路部33和斷路器37的直流電源端。零序電流互感器 (Zero Current Transformer) 31中檢測(cè)到的異常電流，被漏電檢測(cè)電路部33檢測(cè)，啟動(dòng)跳 閘開(kāi)關(guān)35，并通過(guò)設(shè)置在斷路器37內(nèi)部的跳閘線圈，最終切斷電源。 在圖1中，假設(shè)交流直流轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓為V(t)，則第一齊納二極管ZD1 的輸出，減少相當(dāng)于齊納二極管ZD1的電壓Vzdl下降量，從而變成V (t) -Vzdl，接下來(lái)，第 二齊納二極管ZD2的輸出變成V(t)-Vzdl-Vzd2，最后，第n齊納二極管ZDn的輸出減少至 V(t)-VZdl-Vzd2-. .,Vzdn。而并聯(lián)于各個(gè)齊納二極管(ZDl ZDn)的多個(gè)恒流二極管 (CRD1 CRDn)對(duì)電流進(jìn)行限流，從而避免需求以上的過(guò)載電流流入。 最終，限制用齊納二極管(ZD_LIM)在需要直流電源的多個(gè)內(nèi)部電子部件中，即在 漏電斷路器30中將直流電壓限制至漏電檢測(cè)電路部33所需的直流電壓Vzd_lim，從而在電 壓達(dá)到VzcLlim以上的情況下，對(duì)交流直流轉(zhuǎn)換器10中生成的紋波或噪音進(jìn)行部分消除。
在圖1中，若連接于恒壓電路部20輸出端的漏電斷路器30的阻抗為Zout，則如 圖2所示，恒流二極管(CRD)中流過(guò)的電流I—CRD恒定，因此根據(jù)歐姆定律，輸出電壓隨著 阻抗的降低而降低。即，如圖3所示，隨著輸出負(fù)載端的電流消耗，恒壓電路部20的輸出電 壓發(fā)生變化，而將上述輸出電壓作為電源使用的電路，在運(yùn)行電壓以下有可能不運(yùn)行或發(fā) 生誤動(dòng)作。尤其在漏電斷路器30的情況下，當(dāng)連接于輸出端的漏電檢測(cè)電路部33和斷路 器37等發(fā)生漏電情況時(shí)，電流消耗增加，而為了防止上述恒壓電路部20的輸出電壓變化而 引起的誤動(dòng)作或不運(yùn)行，需要向通過(guò)零序電流互感器31檢測(cè)非常微小電流的漏電檢測(cè)電 路部33供給穩(wěn)定的電源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種恒壓電路，具體為提供對(duì)輸出負(fù)載或電流消耗不敏 感的高性能恒壓電源，即使不使用恒流二極管等，也可通過(guò)使用少數(shù)的部件，供給非常穩(wěn)定 的電源。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的恒壓電路，其特征在于，包括多個(gè)晶體管，其電流通 路串聯(lián)在電源輸入端與輸出端之間，并輸出恒定電壓；多個(gè)電阻，其設(shè)置在上述多個(gè)晶體管 的各個(gè)基極之間；多個(gè)分壓電阻，其串聯(lián)在上述多個(gè)晶體管中靠近輸出端一側(cè)的最末晶體 管的發(fā)射極與低電位之間；下拉晶體管，其集電極連接于上述最末晶體管的基極，其基極連 接于上述多個(gè)分壓電阻的共同節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)共同節(jié)點(diǎn)的電位進(jìn)行切換；以及齊納二極管，其 反向設(shè)置于上述下拉晶體管的發(fā)射極與低電位之間，用于穩(wěn)定電壓。 更具體地，其特征在于，上述多個(gè)電阻中，設(shè)置在電源輸入端一側(cè)的第一個(gè)電阻， 連接在第一個(gè)晶體管的集電極與基極之間，并且通過(guò)上述多個(gè)晶體管輸出的恒定電壓，被 提供為漏電斷路器的動(dòng)作電源。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明中的另一種恒壓電路，其特征在于，包括第一晶體管， 其電流通路連接于電源輸入端與輸出端之間，并輸出恒定電壓；第一電阻，其設(shè)置于上述第 一晶體管的集電極與基極之間；第一二極管，其正向設(shè)置于上述第一晶體管的發(fā)射極與第 一節(jié)點(diǎn)之間；多個(gè)分壓電阻，其串聯(lián)在上述第一節(jié)點(diǎn)與低電位之間；第二二極管，其正向連 接于上述第一節(jié)點(diǎn)與第一晶體管的基極之間；第二晶體管，其集電極連接在上述第一晶體 管的基極，其基極連接在多個(gè)分壓電阻的共同節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)共同節(jié)點(diǎn)的電位進(jìn)行切換；以及 齊納二極管，其反向設(shè)置于上述第二晶體管的發(fā)射極與低電位之間，用于穩(wěn)定電壓。
本發(fā)明特征在于，上述第一晶體管輸出的恒定電壓，作為漏電斷路器的動(dòng)作電源 被提供，上述第一電阻，決定被施加到上述第一晶體管的基極和上述第二晶體管的集電極 的電流量。 為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明的又一種恒壓電路，其特征在于，包括第一晶體管，其 發(fā)射極連接于電源輸入端，其集電極與基極形成二極管連接；第二晶體管，其發(fā)射極連接于 電源輸入端一側(cè)，其基極與上述第一晶體管的基極共同連接；第一 電阻，其連接于電源輸入 端與上述第二晶體管的發(fā)射極之間；第三晶體管，其集電極連接于上述第一晶體管的集電 極，其發(fā)射極連接于輸出端，并輸出恒定電壓；第二電阻，其設(shè)置于上述第二晶體管的集電 極與第三晶體管的基極之間；多個(gè)分壓電阻，其連接于上述第三晶體管的發(fā)射極與低電位 之間；第四晶體管，其集電極連接于上述第三晶體管的基極，其基極連接于多個(gè)分壓電阻的 共同節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)共同節(jié)點(diǎn)的電位進(jìn)行切換；以及齊納二極管，其反向設(shè)置于上述第四晶體 管的發(fā)射極與低電位之間，用于穩(wěn)定電壓。 更具體地，本發(fā)明特征在于，上述第一晶體管與第二晶體管結(jié)合成電流鏡 (Current Mirror)結(jié)構(gòu)，以組成恒流電路，并且上述第三晶體管輸出的恒定電壓，被提供為 漏電斷路器的動(dòng)作電源。


以下參照附圖，通過(guò)不限定本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，并 且在部分附圖中相同的要素使用相同的符號(hào)。
5
圖1所示為基于現(xiàn)有技術(shù)的具備恒壓電路的漏電斷路器的電路模塊圖。 圖2所示為圖1的恒壓電路的輸出電壓與電阻之間關(guān)系的圖表。 圖3所示為圖1的恒壓電路的輸出波形的圖表。 圖4為本發(fā)明的一實(shí)施例中，具備恒壓電路的漏電斷路器的電路模塊圖。 圖5為分別顯示根據(jù)本發(fā)明的恒壓電路的輸入波形和輸出波形的圖表。 圖6為本發(fā)明的另一實(shí)施例中，具備恒壓電路的漏電斷路器的電路模塊圖。 圖7為本發(fā)明的又一實(shí)施例中，具備恒壓電路的漏電斷路器的電路模塊圖。 圖8為本發(fā)明的又一實(shí)施例中，具備恒壓電路的漏電斷路器的電路模塊圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。附圖僅用于說(shuō)明實(shí)施例，以更加 明確說(shuō)明本發(fā)明的原理和概念。 圖4為本發(fā)明的一實(shí)施例中，具備恒壓電路的漏電斷路器的電路模塊圖，具有交 流直流轉(zhuǎn)換器100、恒壓電路部110、以及漏電斷路器200等。 交流直流轉(zhuǎn)換器100，將外部供給的交流電源轉(zhuǎn)換成直流，并輸出至恒壓電路部。
恒壓電路部IIO，對(duì)來(lái)自交流直流轉(zhuǎn)換器100的直流電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，使輸出電壓保 持穩(wěn)定，并向漏電斷路器200輸出動(dòng)作電壓?，F(xiàn)有的恒壓電路部110，如圖1所示，恒流二極 管(Current Regulative Diode :CRD)與齊納二極管(ZD)并聯(lián)，并為了下降至所需的直流 電壓，由N個(gè)并聯(lián)對(duì)和為最終所需電壓的限制用齊納二極管(ZD_LIM)組成。然而，在本發(fā) 明中，如圖4所示，由少數(shù)個(gè)晶體管Q11、Q12和電阻R11 R13以及齊納二極管ZD11組成。
S卩，恒壓電路部110包括第i^一晶體管Qll，其電流通路連接在輸入電源一側(cè)的 交流直流轉(zhuǎn)換器100的輸出端與恒壓電路部110的輸出端之間，并輸出恒定電壓；第十一電 阻Rll，其設(shè)置在上述第十一晶體管Qll的集電極與基極之間；第十二電阻R12，其設(shè)置在上 述第十一晶體管Qll的發(fā)射極與第十一節(jié)點(diǎn)Ndll之間；第十三電阻R13，其連接于上述第 十一節(jié)點(diǎn)Ndll與低電位之間；第十二晶體管Q12，其集電極連接在上述第十一晶體管Q11 的基極，其基極連接于第十一節(jié)點(diǎn)Ndll，并根據(jù)第十一節(jié)點(diǎn)Ndll的電位進(jìn)行切換；以及齊 納二極管ZD11，其反向設(shè)置于上述第十二晶體管Q12的發(fā)射極與低電位之間，用于穩(wěn)定第 十一晶體管Qll的基極一側(cè)的電壓。 另夕卜，漏電斷路器200包括零序電流互感器210、漏電檢測(cè)電路部230、及斷路器270。
上述零序電流互感器(Zero Current Transformer) 210，對(duì)輸入或輸出至負(fù)載的 由于線路上的不平衡(諧波、負(fù)載不平衡、漏電、線路故障等)而發(fā)生的零序電流進(jìn)行檢測(cè)， 并將其轉(zhuǎn)換成電壓形態(tài)。 漏電檢測(cè)電路部230，判斷來(lái)自上述零序電流互感器210的信號(hào)是否高于等于 預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)值，從而判斷是否發(fā)生漏電，當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)起動(dòng)跳閘開(kāi)關(guān)250。上述跳 閘開(kāi)關(guān)250，可使用類(lèi)似可控硅整流器(Silicon ControlledRectifier :SCR)的晶閘管 (Thyristor)或晶體管(Transistor)。 斷路器270被構(gòu)成為，隨著上述跳閘開(kāi)關(guān)250的起動(dòng)，內(nèi)部跳閘線圈進(jìn)行動(dòng)作，從
而切斷從外部輸入并提供給負(fù)載的交流電源的輸出。 適用于漏電斷路器200的恒壓電路部110的動(dòng)作如下。
將上述恒壓電路部110的齊納二極管ZDll的齊納電壓Vzdll與第十二晶體管Q12 的基極_發(fā)射極間電壓Vbel2相加得到的電壓Vzdll+Vbel2，固定第十三電阻R13的兩端電 壓Vrl3，并且第十二電阻R12中流過(guò)的電流為第十二晶體管Q12的基極中流過(guò)的電流Ibl2 與第十三電阻R13中流過(guò)的電流Irl3之和。然而第十二晶體管Q12的基極中流過(guò)的電流 Ibl2在通常情況下非常小，可以忽略不計(jì)，因此第十二電阻R12中流過(guò)的電流等于第十三 電阻R13中流過(guò)的電流。因此，施加在第十二電阻R12兩端的電壓下降，由第十二電阻R12 和第十三電阻R13中流過(guò)的電流決定。 因此，恒壓電路部110的輸出電壓，僅由齊納二極管ZDll的電壓、和第十二電阻
R12與第十三電阻R13之比R12/R13決定。與輸出負(fù)載的變化或電流消耗變化無(wú)關(guān)地，輸
出電流流過(guò)第十一晶體管Qll。上述第十一電阻Rll，用于決定第十一晶體管Qll的基極電
流和第十二晶體管Q12的集電極電流。即，恒壓電路部110用于將交流直流轉(zhuǎn)換器100輸
出的直流電壓，降低或穩(wěn)壓至漏電斷路器200所需的電壓，該恒壓電路部110中，齊納二極
管ZD11的齊納電壓Vzdll與第十二晶體管Q12的基極-發(fā)射極間電壓Vbel2相加得到的
電壓Vzdll+Vbel2，被施加至第十三電阻R13，第十三電阻R13中流過(guò)的電流Ir13由如下數(shù)
學(xué)式1表示。數(shù)學(xué)式1
<formula>formula see original document page 7</formula> 其中，Irl3為第十三電阻R13中流過(guò)的電流，Vzdll為被施加至齊納二極管ZD11 的電壓，Vbel2為第十二晶體管Q12的基極與發(fā)射極之間的電壓，R13為第十三電阻R13的 電阻值。 與此同時(shí)，由于第十二晶體管Q12的基極中流過(guò)的電流非常小，可以忽略不計(jì)，因
此第十二電阻R12中流過(guò)的電流Irl2，可通過(guò)下述數(shù)學(xué)式2得到。數(shù)學(xué)式2
<formula>formula see original document page 7</formula> 因此，施加于第十二電阻R12的電壓Vrl2，如數(shù)學(xué)式3所示。
數(shù)學(xué)式3
<formula>formula see original document page 7</formula>

其中，Irl2為第十二電阻R12中流過(guò)的電流量，R12為第十二電阻R12的電阻值c 因此，恒壓電路部110的輸出電壓Vout可如下述數(shù)學(xué)式4簡(jiǎn)單表示。數(shù)學(xué)式4
<formula>formula see original document page 7</formula> 其中，Vrl3為施加于第十三電阻R13的電壓，R13為第十三電阻R13的電阻值。
圖4中，第十一電阻Rll，用于決定第十一晶體管Qll的基極電流Ibll和第十二晶 體管Q12的集電極電流Icl2。若將交流直流轉(zhuǎn)換器100的輸出電壓設(shè)為VCC，則施加在第 i^一電阻Rl 1兩端的電壓Vr 11 ，如下數(shù)學(xué)式5所示，而流過(guò)第i^一電阻Rl 1的電流 11 ，如 下數(shù)學(xué)式6所示。
數(shù)學(xué)式5
Frl 1 = FCC — &12 _昨el 1 = 7CC — ~~x / 12 — F&d 1
脂 其中，Vrll為施加在第i^一電阻Rll的電壓，Vbell為第i^一晶體管Qll的基極與 發(fā)射極之間的電壓，Vbel2為第十二晶體管Q12的基極與發(fā)射極之間的電壓。
數(shù)學(xué)式6
T/ 誠(chéng)1 +版12 D" T/% u 「 「， T/11FCC--xi 12 —F&ell M1 =加1 + 7d2 = ^ =-^-
All 通過(guò)上述多個(gè)數(shù)學(xué)式可知，通過(guò)本發(fā)明的恒壓電路部IIO輸出的電壓，由齊納二 極管ZDll、第i^一電阻Rll、以及第十二電阻R12與第十三電阻R13之比R12/R13決定，并 通過(guò)第十一晶體管Qll和第十二晶體管Q12始終保持穩(wěn)定。 因此，即使輸出一側(cè)的負(fù)載或電流產(chǎn)生變化，在恒壓電路部110的運(yùn)行范圍內(nèi)，也 能夠與外部連接電路相互獨(dú)立地，使輸出電壓保持恒定。此外，即使在輸入電壓范圍非常大 的情況下，第十一晶體管Qll的發(fā)射極電壓通過(guò)齊納二極管ZD11、第十一電阻Rll、第十二 電阻R12、和第十三電阻R13的值而被固定，使第十一晶體管Qll的集電極與發(fā)射極之間的 電壓Vcell變?yōu)閂cell(t) = VCC(t) _Vrll_Vrl2，從而具有對(duì)輸出電壓不會(huì)產(chǎn)生影響的運(yùn)行 結(jié)構(gòu)，因此恒壓電路部110的輸出電壓如圖5所示，始終保持穩(wěn)定。 SP，基于本發(fā)明的恒壓電路部IIO，如圖5所示，與現(xiàn)有技術(shù)(圖3)不同地，隨著輸 出負(fù)載一側(cè)的電流消耗，輸出電壓不會(huì)變化并保持穩(wěn)定。 另一方面，圖4中第i^一晶體管Qll的集電極與發(fā)射極之間的電壓Vcell下降， 為交流直流轉(zhuǎn)換器100的輸出電壓與恒壓電路部110的輸出電壓之差。然而恒壓電路部 110的輸入非常大，而第十一晶體管Qll的集電極與發(fā)射極之間的電壓Vcell超出擊穿電壓 (Breakdown Voltage)時(shí)，第i^一晶體管Q11可能被破壞。為了防止上述情況發(fā)生，恒壓電 路部110可構(gòu)成為如圖6所示。 圖6中的漏電斷路器200的組成與圖4相同，因此不再說(shuō)明。 圖6中的恒壓電路部120，包括多個(gè)晶體管Q21a Q21n，其電流通路串聯(lián)在交 流直流轉(zhuǎn)換器100的輸出端與恒壓電路部110的輸出端之間，并輸出恒定電壓；多個(gè)電阻 R21a R21n，其設(shè)置在上述多個(gè)晶體管Q21a Q21n的基極之間。其中，上述多個(gè)電阻中 的第一個(gè)電阻R21a連接于第一晶體管Q21a的集電極與基極之間。 另外，恒壓電路部120，還包括第二十二電阻R22，其設(shè)置于上述多個(gè)晶體管 Q21a Q21n中最末晶體管Q21n的發(fā)射極與第二i^一節(jié)點(diǎn)Nd21之間；第二十三電阻R23， 其連接于上述第二十一節(jié)點(diǎn)Nd21與低電位之間；下拉用的第二十二晶體管Q22，其集電極 連接于上述最末晶體管Q21n的基極，其基極連接于第二十一節(jié)點(diǎn)Nd21，并根據(jù)第二十一節(jié) 點(diǎn)Nd21的電位進(jìn)行切換，從而使上述最末晶體管Q21n的基極端的電位下拉至低電位；以及 齊納二極管ZD21，其反向設(shè)置于上述第二十二晶體管Q22的發(fā)射極與低電位之間，用于穩(wěn) 定電壓。 如上述，將恒壓電路部120的第21a至第21n晶體管Q21a Q21n的電流通路 串聯(lián)，并將第21a至第21n電阻R21a R21n分別追加連接在上述晶體管Q21a Q21n 的基極上，由此產(chǎn)生各晶體管Q21a Q21n的集電極與發(fā)射極之間的電壓，即Vce21a、
8Vce21b、...等的電壓下降，從而使第21n晶體管Q21n的集電極與發(fā)射極之間的電壓 Vce21n不會(huì)超出擊穿電壓。 S卩，在恒壓電路部120的輸入較大的情況下，為使第21n晶體管Q21n的集電極與 發(fā)射極之間的電壓Vce21n不超出擊穿電壓(Breakdown Voltage)，如圖6所示的恒壓電路 部120，額外地連接Q21a與R21a、Q21b與R21b、. . 等和保護(hù)電路，從而，如下數(shù)學(xué)式7，使 第21n晶體管Q21n的集電極與發(fā)射極之間的電壓降低而不超出擊穿電壓。
數(shù)學(xué)式7
Vce21n(t) = VCC(t)—Vce21a(t)—Vce21b (t)-----Vr21a—Vr21b 當(dāng)電源被關(guān)閉(Turn-off)時(shí)，如圖4和圖6組成的恒壓電路部110、 120的輸出電 壓，因晚于交流直流轉(zhuǎn)換器100的輸出進(jìn)行放電而電壓電平高時(shí)，可構(gòu)成如圖7所示的恒壓 電路部130。 如圖7所示的恒壓電路部130，其包括第三i^一晶體管Q31，其電流通路連接在 輸入電源一側(cè)的交流直流轉(zhuǎn)換器100的輸出端與恒壓電路部130的輸出端之間，并輸出恒 定電壓；第三十一電阻R31，其設(shè)置在上述第三十一晶體管Q31的集電極與基極之間；第 三十一二極管D31，其正向設(shè)置于上述第三十一晶體管Q31的發(fā)射極與第三十一節(jié)點(diǎn)Nd31 之間；第三十二電阻R32，其連接于上述第三i^一節(jié)點(diǎn)Nd31與第三十二節(jié)點(diǎn)Nd32之間；第 三十三電阻R33，其連接于上述第三十二節(jié)點(diǎn)Nd32與低電位之間；第三十二二極管D32，其 正向連接于上述第三十一節(jié)點(diǎn)Nd31與第三十一晶體管Q31的基極之間；第三十二晶體管 Q32，其集電極連接于上述第三十一晶體管Q31的基極，其基極連接于第三十二節(jié)點(diǎn)Nd32， 并根據(jù)第三十二節(jié)點(diǎn)Nd32的電位進(jìn)行切換；以及齊納二極管ZD31，其反向設(shè)置于上述第 三十二晶體管Q32的發(fā)射極與低電位之間，用于穩(wěn)定電壓。 因此，如圖7所示，恒壓電路部130的輸出電壓通過(guò)第三i^一二極管D31和第 三十二二極管D32進(jìn)行放電，從而可防止反向電壓施加至第三十一晶體管Q31的基極與發(fā) 射極之間，導(dǎo)致第三十一晶體管Q31被擊穿的現(xiàn)象。 S卩，當(dāng)電源被關(guān)閉(Turn-off)時(shí)，恒壓電路部130的輸出電壓晚于輸入電壓放電， 而輸出電壓的電平暫時(shí)高于輸入電壓的情況下，反向電壓施加至第三十一晶體管Q31的基 極與發(fā)射極之間的PN結(jié)，從而可能會(huì)導(dǎo)致晶體管Q31破壞。為了防止其發(fā)生，在圖7的恒 壓電路部130中，將第三十二二極管D32與第三十一晶體管Q31的基極與發(fā)射極之間的PN 結(jié)反向連接，使瞬間的反向電壓沿二極管D32的正向流過(guò)而放電。 如圖4、圖6及圖7構(gòu)成的恒壓電路部110、120、130，為了防止連接于輸出端的多 個(gè)電路的負(fù)載電流被固定，或者防止過(guò)載電流流過(guò)，需要設(shè)置恒流電路。在此情況下，可構(gòu) 成成如圖8所示的恒壓電路部140。 如圖8所示的恒壓電路部140，其包括第四十一晶體管Q41，其發(fā)射極連接于輸入 電源一側(cè)即交流直流轉(zhuǎn)換器100的輸出端，其集電極與基極形成二極管連接；第四十二晶 體管Q42，其發(fā)射極連接于輸入電源一側(cè)即交流直流轉(zhuǎn)換器100的輸出端一側(cè)，其基極與上 述第四十一晶體管Q41的基極共同連接；第四十一電阻R41，其連接于輸入電源一側(cè)與上述 第四十二晶體管Q42的發(fā)射極之間；第四十三晶體管Q43，其集電極連接于上述第四十一晶 體管Q41的集電極，其發(fā)射極連接于恒壓電路部110的輸出端，輸出恒定電壓；第四十二電 阻R42，其設(shè)置于上述第四十二晶體管Q42的集電極與第四十三晶體管Q43的基極之間；第
9四十三電阻R43，其設(shè)置于上述第四十三晶體管Q43的發(fā)射極與第四十一節(jié)點(diǎn)Nd41之間； 第四十四電阻R44，其連接于上述第四十一節(jié)點(diǎn)Nd41與低電位之間；第四十四晶體管Q44， 其集電極連接于上述第四十三晶體管Q43的基極，其基極連接于第四十一節(jié)點(diǎn)Nd41，并根 據(jù)上述第四十一節(jié)點(diǎn)Nd41的電壓進(jìn)行切換；以及齊納二極管ZD41，其反向設(shè)置于上述第 四十四晶體管Q44的發(fā)射極與低電位之間，用于穩(wěn)定電壓。 如圖8所示，恒壓電路部140的第四i^一晶體管Q41與第四十二晶體管Q42結(jié)合 成電流鏡結(jié)構(gòu)，并且連接于第四十二晶體管Q42的第四十一電阻R41，是以限制恒流電路的 電流為目的追加設(shè)置的。 S卩，在恒壓電路部140需要恒流電源的情況下，使用集電極與基極形成二極管連 接(diode co皿ected)的第四i^一晶體管Q41，和基極與上述第四i^一晶體管Q41的基極 共同連接的第四十二晶體管Q42，構(gòu)成恒流電路。并通過(guò)第四十一晶體管Q41形成負(fù)反饋 (negative feedback)，使電流恒定，其中第四十一晶體管Q41被二極管連接成，第四十一晶 體管Q41的基極與發(fā)射極之間的電壓Vbe41 ，等于第四十二晶體管Q42的基極與發(fā)射極間電 壓Vbe42與施加在第四i^一電阻R41兩端的電壓Vr41之和。 另夕卜，省略了圖6、圖7及圖8的各個(gè)恒壓電路部120、 130、 140的詳細(xì)動(dòng)作的說(shuō)明， 其運(yùn)行大致與圖4的恒壓電路部110相同，因此僅對(duì)與圖4的恒壓電路部110有差別的構(gòu) 成進(jìn)行說(shuō)明。 本發(fā)明中，以應(yīng)用于漏電斷路器200的恒壓電路110、120、130、140為例進(jìn)行了說(shuō) 明，但并不限定于此，也可適用于與電源相關(guān)的所有設(shè)備。 綜上所述，本發(fā)明的恒壓電路，其提供了對(duì)輸出負(fù)載或電流消耗不敏感的高性能 恒壓電源，并實(shí)現(xiàn)了使用少數(shù)部件也能夠供給穩(wěn)定電源的恒壓電路。 因此，與現(xiàn)有的恒壓電路相比，使用部件少，有利于降低成本，并去除了現(xiàn)有技術(shù) 中使用的恒流二極管等，因此與連接于負(fù)載一側(cè)的電路的電流消耗或負(fù)載變化無(wú)關(guān)地，能 夠輸出穩(wěn)定的恒定電壓，因此不僅提高了產(chǎn)品可靠性，還能夠從根本上防止因恒壓電源的 輸出變化而發(fā)生的誤動(dòng)作。 上述本發(fā)明中，以理想實(shí)施例為重點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在 本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性技術(shù)范圍內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的上述詳細(xì)說(shuō)明和不同形態(tài)的實(shí)施例。本發(fā) 明的實(shí)質(zhì)性技術(shù)范圍記載在權(quán)利要求書(shū)中，并與其同等范圍內(nèi)的所有不同點(diǎn)，均應(yīng)包含在 本發(fā)明中。
權(quán)利要求
一種恒壓電路，其特征在于，包括多個(gè)晶體管，其電流通路串聯(lián)在電源輸入端與輸出端之間，并輸出恒定電壓；多個(gè)電阻，其設(shè)置于所述多個(gè)晶體管的各個(gè)基極之間；多個(gè)分壓電阻，其串聯(lián)在所述多個(gè)晶體管中靠近輸出端一側(cè)的最末晶體管的發(fā)射極與低電位之間；下拉晶體管，其集電極連接于所述最末晶體管的基極，該下拉晶體管的基極連接于所述多個(gè)分壓電阻的共同節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)共同節(jié)點(diǎn)的電位進(jìn)行切換；以及齊納二極管，其反向設(shè)置于所述下拉晶體管的發(fā)射極與低電位之間，用于穩(wěn)定電壓。
2. 如權(quán)利要求l所述恒壓電路，其特征在于，所述多個(gè)電阻中設(shè)置在電源輸入端一側(cè)的第一個(gè)電阻，連接在第一個(gè)晶體管的集電極 與基極之間。
3. 如權(quán)利要求l所述恒壓電路，其特征在于，從所述多個(gè)晶體管輸出的恒定電壓，被提供為漏電斷路器的動(dòng)作電源。
4. 一種恒壓電路，包括第一晶體管，其電流通路連接于電源輸入端與輸出端之間，并輸出恒定電壓； 第一電阻，其設(shè)置于所述第一晶體管的集電極與基極之間； 第一二極管，其正向設(shè)置于所述第一晶體管的發(fā)射極與第一節(jié)點(diǎn)之間； 多個(gè)分壓電阻，其串聯(lián)于所述第一節(jié)點(diǎn)與低電位之間； 第二二極管，其正向連接于所述第一節(jié)點(diǎn)與第一晶體管的基極之間； 第二晶體管，其集電極連接于所述第一晶體管的基極，該第二晶體管的基極連接于多 個(gè)分壓電阻的共同節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)共同節(jié)點(diǎn)的電位進(jìn)行切換；以及齊納二極管，其反向設(shè)置于所述第二晶體管的發(fā)射極與低電位之間，用于穩(wěn)定電壓。
5. 如權(quán)利要求4所述恒壓電路，其特征在于，從所述第一晶體管輸出的恒定電壓，被提供為漏電斷路器的動(dòng)作電源。
6. 如權(quán)利要求4所述恒壓電路，其特征在于，所述第一電阻決定被施加到所述第一晶體管的基極和所述第二晶體管的集電極的電流量。
7. —種恒壓電路，包括第一晶體管，其發(fā)射極連接于電源輸入端，其集電極與基極形成二極管連接； 第二晶體管，其發(fā)射極連接于電源輸入端一側(cè)，其基極與所述第一晶體管的基極共同 連接；第一電阻，其連接于電源輸入端與所述第二晶體管的發(fā)射極之間；第三晶體管，其集電極連接于所述第一晶體管的集電極，其發(fā)射極連接于輸出端，并輸 出恒定電壓；第二電阻，其設(shè)置于所述第二晶體管的集電極與第三晶體管的基極之間； 多個(gè)分壓電阻，其連接于所述第三晶體管的發(fā)射極與低電位之間；第四晶體管，其集電極連接于所述第三晶體管的基極，該第四晶體管的基極連接于多 個(gè)分壓電阻的共同節(jié)點(diǎn)，根據(jù)共同節(jié)點(diǎn)的電位進(jìn)行切換；以及齊納二極管，其反向設(shè)置于所述第四晶體管的發(fā)射極與低電位之間，用于穩(wěn)定電壓。
8. 如權(quán)利要求7所述的恒壓電路，其特征在于，所述第一晶體管與所述第二晶體管結(jié)合成電流鏡結(jié)構(gòu)，以組成恒流電路。
9. 如權(quán)利要求7所述的恒壓電路，其特征在于，從所述第三晶體管輸出的恒定電壓，被提供為漏電斷路器的動(dòng)作電源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種恒壓電路，具體提供了對(duì)輸出負(fù)載或電流消耗不敏感的高性能恒壓電源，并即使不使用恒流二極管等，也能夠通過(guò)使用少數(shù)的部件，提供非常穩(wěn)定的電源。所述恒壓電路包括第一晶體管，其電流通路連接于電源輸入端與輸出端之間；第一電阻，其設(shè)置于所述第一晶體管的集電極與基極之間；第二電阻，其設(shè)置于所述第一晶體管的發(fā)射極與第一節(jié)點(diǎn)之間；第三電阻，其連接于所述第一節(jié)點(diǎn)與低電位之間；第二晶體管，其集電極連接于所述第一晶體管的基極，其基極連接于所述第一節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)第一節(jié)點(diǎn)的電位進(jìn)行切換；以及齊納二極管，其反向設(shè)置于所述第二晶體管的發(fā)射極與低電位之間，用于穩(wěn)定電壓。
文檔編號(hào)H02H3/26GK101795067SQ20091100012
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者宣鐘局 申請(qǐng)人:Ls產(chǎn)電株式會(huì)社