在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源的制作方法
【專利摘要】一種在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源，包括工頻變壓器、整流濾波電路、線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路、功率輸出電路、過壓保護電路和輸出濾波電路。AC220伏交流經(jīng)在線式工頻變壓器T1變壓后輸出給集成橋式整流器D1，經(jīng)D1整流后經(jīng)電容C1濾波輸出穩(wěn)定的直流電壓VIN，VIN經(jīng)功率輸出電路輸出給過壓保護電路，過壓保護電路給輸出濾波電路濾波形成穩(wěn)壓精度高、紋波電壓低的直流電；功率輸出電路同時受線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路的控制；輸出濾波電路由穩(wěn)壓二極管D4和濾波電容C3、C4并聯(lián)構成。本實用新型具有電網(wǎng)適應能力強，輸出穩(wěn)壓精度高、輸出紋波電壓低、輸出電流大、輸出功率大、可靠性高、環(huán)境適應能力強等特點。
【專利說明】在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種穩(wěn)壓電源，具體地說，涉及一種在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源。

【背景技術】
[0002]目前，公知的單片式線性穩(wěn)壓電源受功率和電流限制，無法實現(xiàn)大功率和大電流輸出的應用要求。而在線式集成一體化大功率開關穩(wěn)壓電源，雖然可以實現(xiàn)大功率和大電流輸出的應用要求，但又無法實現(xiàn)較高的穩(wěn)壓精度和低紋波的穩(wěn)定電壓輸出。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型正是為了解決上述技術問題而設計的一種在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源。他利用調(diào)整管線性放大原理，通過調(diào)整晶體管的線路壓降實現(xiàn)穩(wěn)定輸出電壓，其較高的穩(wěn)壓精度和低紋波的特點是開關式電源無法比擬的，至今仍廣泛應用于精密儀器儀表的供電領域。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]一種在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源，包括工頻變壓器、整流濾波電路、線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路、功率輸出電路、過壓保護電路和輸出濾波電路。AC220伏交流經(jīng)在線式工頻變壓器Tl變壓后輸出給集成橋式整流器DlJ^Dl整流后經(jīng)電容Cl濾波輸出穩(wěn)定的直流電壓VIN，直流電壓Vin經(jīng)功率輸出電路輸出給過壓保護電路，過壓保護電路給輸出濾波電路濾波形成穩(wěn)壓精度高、紋波電壓低的直流電；功率輸出電路同時受線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路的控制；輸出濾波電路由穩(wěn)壓二極管D4和濾波電容C3、C4并聯(lián)構成。
[0006]所述在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源，其功率輸出電路由三極管Q11、Q12，電阻R20、R11，電容C11、C12、C13和二級管Dll組成，直流電壓Vin連接三極管Q11、Q12的集電極，三極管Q12的發(fā)射極與三極管Qll的基極相連，三極管Qll的發(fā)射極經(jīng)電阻R20輸出+Vom,同時三極管Qll的發(fā)射極連接點I與線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路的連接點I相連，三極管Q12的基極連接點b與線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路的連接點b相連，輸出+Vtot連接點R與線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路的連接點R相連；電容C12和C13并聯(lián)在+Vtot和-Vtot之間，二級管Dll正及與-Votit相連，負極與+Vtot相連，電阻Rll與電容Cll并聯(lián)，一端與-Votit相連，另一端為連接點ADJ與線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路的連接點ADJ相連。
[0007]所述在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源，其過壓保護電路中的可控硅SC21陰極與-Vot連接，陽極連接+VOT，電阻R21與電容C21并聯(lián)在可控硅SC21控制極和+Vtot之間，限壓二極管Z21陰極連接-VOTT，陽極與可控硅SC21控制極相連。
[0008]所述在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源，其線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路中交流輸入經(jīng)整流橋BlOl整流輸出，經(jīng)濾波電容C201濾波輸出給三端穩(wěn)壓器LM7806 ;濾波電容C202并聯(lián)在LM7806輸出端，濾波電容正極與LM7806輸出正端相連，濾波電容負極與LM7806地相連；電阻R201與二極管D201串聯(lián)后并聯(lián)在LM7806輸出端和地之間，D201陽極接地，陰極串聯(lián)二極管D203和電阻R214后接入運算放大器3同相端，運算放大器3同相端與輸出端之間連接反饋電阻R218，同相端串接電阻R215后接地，反相端串接電容C203接地；電阻R202與二極管D202串聯(lián)后并聯(lián)在LM7806輸出端和地之間，D202陽極接地；電阻R203和R204串聯(lián)后與D202并聯(lián)分壓，接入運算放大器4同相端；電阻R205和R206串聯(lián)后與D202并聯(lián)分壓，接入運算放大器2反相端；電阻R207和R208串聯(lián)后與D202并聯(lián)分壓，接入運算放大器I反相端；D202陰極與ADJ之間串聯(lián)電阻R212和R213分壓，分壓后分別接入運算放大器I同相端和運算放大器4反相端；運算放大器I輸出端串接電阻R209后分別連接三極管Q201和Q202集電極和接點b ;運算放大器2同相端串接電阻R211后連接接點I，輸出端串聯(lián)電阻R210后連接Q201基極，Q201發(fā)射極接地；運算放大器3輸出端串接二極管D204和電阻R219后連接三極管Q203基極，Q203集電極和Q202基極連接后串接電阻R221接入LM7806輸出正端，Q203和Q202發(fā)射極接地；運算放大器4輸出端串接二極管D208和電阻R220后接入Q204基極，Q204的集電極串聯(lián)二極管D207后接入運算放大器3的反相端，發(fā)射極接地；電阻R216和二極管D205串聯(lián)后接入運算放大器3反相端和輸出端之間，電阻R217和二極管D206串聯(lián)后接入運算放大器3反相端和輸出端之間。
[0009]本實用新型的工作過程是:本實用新型在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源，交流輸入電壓首先進入工頻變壓器，工頻變壓器采用電網(wǎng)兼容性設計，過載能力強，使電源整機電網(wǎng)適應性大幅提升。工頻變壓器降壓后的工頻交流電壓經(jīng)整流橋整流，成為脈動的直流，經(jīng)濾波電容組進行濾波后，進入穩(wěn)壓調(diào)整電路。
[0010]穩(wěn)壓調(diào)整電路由運算放大器、三極管等組成，通過輸出端的分壓電阻對輸出電壓采樣，然后反饋到運算放大器I的同相端，與反相端的基準電壓比較，輸出信號放大后控制三極管基極電流，以調(diào)整三極管導通電阻，進而調(diào)整輸出電壓，實現(xiàn)輸出電壓相對穩(wěn)定；通過輸出線路上串聯(lián)的取樣電阻對輸出電流進行采樣，然后反饋給運算放大器2的同相端，與反相端的基準電壓比較，一旦超出設定的電流閾值，調(diào)整三極管將工作在振蕩導通模式，直至過流解除，即巡檢式保護模式，實現(xiàn)輸出過電流保護。穩(wěn)壓輸出經(jīng)濾波電容濾波后供給負載。
[0011]本實用新型與傳統(tǒng)的線性電源相比有如下優(yōu)點:
[0012]1、在線式工作模式，直接接入市電電網(wǎng)工作。
[0013]2、輸出功率大，輸出電流大，“巡檢式”過流保護方式。
[0014]3、輸出穩(wěn)壓精度高，紋波電壓低。
[0015]4、全金屬密封,實體灌封,耐苛刻使用環(huán)境。
[0016]5、供電電網(wǎng)兼容性強。
[0017]本實用新型在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源的有益效果是輸出穩(wěn)壓精度高，輸出紋波電壓低，輸出功率大、輸出電流大，可靠性高，電網(wǎng)適應能力強。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型結構示意圖。
[0019]圖2為本實用新型輸入工頻降壓和整流濾波電路原理圖。
[0020]圖3為本實用新型功率輸出電路原理圖。
[0021]圖4為本實用新型過壓保護電路原理圖。
[0022]圖5為本實用新型線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路原理圖。
[0023]圖6為本實用新型輸出濾波電路原理圖。

【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0025]如圖1?圖6所示，一種在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源，包括工頻變壓器、整流濾波電路、線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路、功率輸出電路、過壓保護電路和輸出濾波電路。AC220伏交流經(jīng)在線式工頻變壓器Tl變壓后輸出給集成橋式整流器Dl，經(jīng)Dl整流后經(jīng)電容Cl濾波輸出穩(wěn)定的直流電壓VIN，直流電壓Vin經(jīng)功率輸出電路輸出給過壓保護電路，過壓保護電路給輸出濾波電路濾波形成穩(wěn)壓精度高、紋波電壓低的直流電；功率輸出電路同時受線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路的控制；輸出濾波電路由穩(wěn)壓二極管D4和濾波電容C3、C4并聯(lián)構成。
[0026]所述在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源，其功率輸出電路由三極管Q11、Q12，電阻R20、R11，電容C11、C12、C13和二級管Dll組成，直流電壓Vin連接三極管Q11、Q12的集電極，三極管Q12的發(fā)射極與三極管Qll的基極相連，三極管Qll的發(fā)射極經(jīng)電阻R20輸出+Vom,同時三極管Qll的發(fā)射極連接點I與線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路的連接點I相連，三極管Q12的基極連接點b與線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路的連接點b相連，輸出+Vtot連接點R與線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路的連接點R相連；電容C12和C13并聯(lián)在+Vtot和-Vtot之間，二級管Dll正及與-Votit相連，負極與+Vtot相連，電阻Rll與電容Cll并聯(lián)，一端與-Votit相連，另一端為連接點ADJ與線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路的連接點ADJ相連。
[0027]所述在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源，其過壓保護電路中的可控硅SC21陰極與-Vot連接，陽極連接+VOT，電阻R21與電容C21并聯(lián)在可控硅SC21控制極和+Vtot之間，限壓二極管Z21陰極連接-VOTT，陽極與可控硅SC21控制極相連。
[0028]所述在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源，其線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路中交流輸入經(jīng)整流橋BlOl整流輸出，經(jīng)濾波電容C201濾波輸出給三端穩(wěn)壓器LM7806 ;濾波電容C202并聯(lián)在LM7806輸出端，濾波電容正極與LM7806輸出正端相連，濾波電容負極與LM7806地相連；電阻R201與二極管D201串聯(lián)后并聯(lián)在LM7806輸出端和地之間，D201陽極接地，陰極串聯(lián)二極管D203和電阻R214后接入運算放大器3同相端，運算放大器3同相端與輸出端之間連接反饋電阻R218，同相端串接電阻R215后接地，反相端串接電容C203接地；電阻R202與二極管D202串聯(lián)后并聯(lián)在LM7806輸出端和地之間，D202陽極接地；電阻R203和R204串聯(lián)后與D202并聯(lián)分壓，接入運算放大器4同相端；電阻R205和R206串聯(lián)后與D202并聯(lián)分壓，接入運算放大器2反相端；電阻R207和R208串聯(lián)后與D202并聯(lián)分壓，接入運算放大器I反相端；D202陰極與ADJ之間串聯(lián)電阻R212和R213分壓，分壓后分別接入運算放大器I同相端和運算放大器4反相端；運算放大器I輸出端串接電阻R209后分別連接三極管Q201和Q202集電極和接點b ;運算放大器2同相端串接電阻R211后連接接點I，輸出端串聯(lián)電阻R210后連接Q201基極，Q201發(fā)射極接地；運算放大器3輸出端串接二極管D204和電阻R219后連接三極管Q203基極，Q203集電極和Q202基極連接后串接電阻R221接入LM7806輸出正端，Q203和Q202發(fā)射極接地；運算放大器4輸出端串接二極管D208和電阻R220后接入Q204基極，Q204的集電極串聯(lián)二極管D207后接入運算放大器3的反相端，發(fā)射極接地；電阻R216和二極管D205串聯(lián)后接入運算放大器3反相端和輸出端之間，電阻R217和二極管D206串聯(lián)后接入運算放大器3反相端和輸出端之間。
[0029] 本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下得出的其他任何與本實用新型相同或相近似的產(chǎn)品，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源，包括工頻變壓器、整流濾波電路、線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路、功率輸出電路、過壓保護電路和輸出濾波電路；其特征在于:AC220伏交流經(jīng)在線式工頻變壓器Tl變壓后輸出給集成橋式整流器D1，經(jīng)Dl整流后經(jīng)電容Cl濾波輸出穩(wěn)定的直流電壓VIN，直流電壓Vin經(jīng)功率輸出電路輸出給過壓保護電路，過壓保護電路給輸出濾波電路濾波形成穩(wěn)壓精度高、紋波電壓低的直流電；功率輸出電路同時受線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路的控制；輸出濾波電路由穩(wěn)壓二極管D4和濾波電容C3、C4并聯(lián)構成。
2.根據(jù)權利要求1所述的在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源,其特征在于:功率輸出電路由三極管Qll、Q12，電阻R20、R11，電容Cll、C12、C13和二級管Dll組成，直流電壓Vin連接三極管Qll、Q12的集電極，三極管Q12的發(fā)射極與三極管Qll的基極相連，三極管Qll的發(fā)射極經(jīng)電阻R20輸出+VQUT，同時三極管Qll的發(fā)射極連接點I與線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路的連接點I相連，三極管Q12的基極連接點b與線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路的連接點b相連，輸出+Vtot連接點R與線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路的連接點R相連；電容C12和C13并聯(lián)在+Vtot和-Vtot之間，二級管Dll正及與-Vtm相連，負極與+Vtot相連，電阻Rll與電容Cll并聯(lián)，一端與-Vqut相連，另一端為連接點ADJ與線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路的連接點ADJ相連。
3.根據(jù)權利要求1所述的在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源，其特征在于:過壓保護電路中的可控硅SC21陰極與-Votit連接，陽極連接+Vtm，電阻R21與電容C21并聯(lián)在可控硅SC21控制極和+Vtot之間，限壓二極管Z21陰極連接-VOTT，陽極與可控硅SC21控制極相連。
4.根據(jù)權利要求1所述的在線式集成一體化大功率線性穩(wěn)壓電源,其特征在于:線性穩(wěn)壓控制及過流保護電路中交流輸入經(jīng)整流橋BlOl整流輸出，經(jīng)濾波電容C201濾波輸出給三端穩(wěn)壓器LM7806 ;濾波電容C202并聯(lián)在LM7806輸出端，濾波電容正極與LM7806輸出正端相連，濾波電容負極與LM7806地相連；電阻R201與二極管D201串聯(lián)后并聯(lián)在LM7806輸出端和地之間，D201陽極接地，陰極串聯(lián)二極管D203和電阻R214后接入運算放大器3同相端，運算放大器3同相端與輸出端之間連接反饋電阻R218，同相端串接電阻R215后接地，反相端串接電容C203接地；電阻R202與二極管D202串聯(lián)后并聯(lián)在LM7806輸出端和地之間，D202陽極接地；電阻R203和R204串聯(lián)后與D202并聯(lián)分壓，接入運算放大器4同相端；電阻R205和R206串聯(lián)后與D202并聯(lián)分壓，接入運算放大器2反相端；電阻R207和R208串聯(lián)后與D202并聯(lián)分壓，接入運算放大器I反相端；D202陰極與ADJ之間串聯(lián)電阻R212和R213分壓，分壓后分別接入運算放大器I同相端和運算放大器4反相端；運算放大器I輸出端串接電阻R209后分別連接三極管Q201和Q202集電極和接點b ;運算放大器2同相端串接電阻R211后連接接點I，輸出端串聯(lián)電阻R210后連接Q201基極，Q201發(fā)射極接地；運算放大器3輸出端串接二極管D204和電阻R219后連接三極管Q203基極，Q203集電極和Q202基極連接后串接電阻R221接入LM7806輸出正端，Q203和Q202發(fā)射極接地；運算放大器4輸出端串接二極管D208和電阻R220后接入Q204基極，Q204的集電極串聯(lián)二極管D207后接入運算放大器3的反相端，發(fā)射極接地；電阻R216和二極管D205串聯(lián)后接入運算放大器3反相端和輸出端之間，電阻R217和二極管D206串聯(lián)后接入運算放大器3反相端和輸出端之間。
【文檔編號】H02M1/32GK204089594SQ201420642573
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年11月2日 優(yōu)先權日:2014年11月2日
【發(fā)明者】白杰 申請人:航天長峰朝陽電源有限公司