專利名稱：一種極低靜態(tài)可調(diào)高壓直流線性穩(wěn)壓器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及穩(wěn)壓器領域，具體涉及ー種極低靜態(tài)可調(diào)高壓直流線性穩(wěn)壓器。
背景技術(shù)：
穩(wěn)壓器是ー種能自動調(diào)整輸出電壓的供電電路或供電設備，其作用是將波動較大或達不到電器設備要求的電源電壓穩(wěn)定在它的設定值范圍內(nèi)，使各種電路或電器設備能在額定工作電壓下正常工作。所有的穩(wěn)壓器，都利用了相同的技術(shù)實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定輸出電壓通過連接到誤差放大器反相輸入端的分壓電阻采樣，誤差放大器的同相輸入端連接到一個參考電壓。參考電壓由IC內(nèi)部的帶隙參考源產(chǎn)生。誤差放大器總是試圖迫使其兩端輸入相等。為此，它提供負載電流以保證輸出電壓穩(wěn)定。運用在射線探測儀中的小功率直流高壓逆變模塊如光電倍增管、電離室以及射線 傳感器等對直流高壓電源的要求是穩(wěn)定、低波紋、功率小、可調(diào)。然而，單只射線傳感器對直流高壓電源的要求通常在100 200uA之間，而與之配套的最小功率的直流高壓也能輸出ImA以上的電流，造成靜態(tài)工作電流較大，浪費資源。另外，目前的高頻直流逆變器還是離不開磁性元件，因此它運用在射線探測設備中，占據(jù)了較大的體積，當一臺設備中需要各種不同規(guī)格的直流高壓電流時，這種缺陷更加突出。因此，急需開發(fā)一種體積小、靜態(tài)工作電流低、可將高壓直流電源變換成多種設備需要的直流電壓且能多路線性穩(wěn)壓輸出的高壓直流線性穩(wěn)壓器。

實用新型內(nèi)容為了解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種體積小、靜態(tài)工作電流低、輸出電壓可調(diào)、且可將高壓直流電源變換成多種設備需要的直流電壓的極低靜態(tài)可調(diào)高壓直流線性穩(wěn)壓器。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用技術(shù)方案如下一種極低靜態(tài)可調(diào)高壓直流線性穩(wěn)壓器，包括調(diào)整電路、工作點控制電路以及分壓取樣電路。所述調(diào)整電路包括調(diào)整三極管Ql以及串聯(lián)連接在其發(fā)射極的電阻R2 ；所述工作點控制電路包括穩(wěn)壓ニ極管D1、晶體三極管Q2、運算放大器、第二電容器C2、電阻R1、電阻R3、電阻R5、電阻R7 ;所述電阻Rl與所述穩(wěn)壓ニ極管Dl串聯(lián)連接，所述穩(wěn)壓ニ極管Dl與所述電阻R3串聯(lián)連接，所述電阻R3與所述晶體三極管Q2的極電極串聯(lián)連接，所述晶體三極管Q2發(fā)射極與所述電阻R5串聯(lián)連接、基極與所述電阻R7串聯(lián)連接，所述電阻R7與所述運算放大器的輸出端串聯(lián)連接，所述運算放大器的同相輸入端連接參考電壓源，所述參考電壓源可調(diào)，所述第二電容器C2并聯(lián)在所述運算放大器的反向輸入與輸出端；所述分壓取樣電路包括電阻R4及與其所述電阻R4串聯(lián)連接的電阻R6 ；所述調(diào)整電路中的所述電阻R2分別連接高壓電源，所述調(diào)整三極管Ql的極電極連接所述分壓取樣電路并外接需要直流電壓的電器設備，所述調(diào)整三極管Ql的基極連接所述工作點控制電路，所述工作點控制電路中的運算放大器反相輸入端連接所述分壓取樣電路，由此組成ー個閉環(huán)負反饋電路系統(tǒng)。所述調(diào)整電路還包括并聯(lián)在所述調(diào)整三極管Ql兩端的保護ニ極管D2以及與所述調(diào)整三極管Ql串聯(lián)連接的第一電容器Cl，所述第一電容器Cl接地。所述工作點控制電路還包括與所述參考電壓源連接的第三電容器C3，所述第三電容器C3接地。所述調(diào)整三極管Ql為高電壓型PNP型三極管。 所述晶體三極管Q2為高電壓型NPN型三極管。本實用新型所述極低靜態(tài)可調(diào)高壓直流線性穩(wěn)壓器的有益效果是(I)本實用新型所述穩(wěn)壓器電路組成了ー個閉環(huán)負反饋電路系統(tǒng)，可根據(jù)設定的電壓值，自動調(diào)整輸出電壓，可穩(wěn)壓輸出，另外，調(diào)整三極管Ql為PNP型晶體管，其be間電壓Vbe為固定值，且Vbe較低，因此，本電路的工作點較穩(wěn)定，且靜態(tài)電流Ibe極低。另，Q2為NPN型晶體管，Q2與Dl共同控制Ql的基極電流Ib，Dl為穩(wěn)壓ニ極管，由于Dl兩端電壓很高，且Dl兩端的電壓與流經(jīng)Dl的電流基本無關，因此，Q2的極射電壓Vee固定在一個比較低的值，因此，Q2的靜態(tài)電流し較低，整個電路的靜態(tài)工作電流極低。(2)本實用新型只需改變調(diào)整三極管Ql的型號，即可將高壓直流電源變換成多種設備需要的不同直流電壓輸出，且只需在ー個高壓電源根據(jù)需要加入調(diào)整電路模塊，即能實現(xiàn)多路線性穩(wěn)壓輸出。(3)本實用新型所述參考電壓源是可調(diào)的電壓源，而輸出電壓Γο ニ HV2_REl'x^-^，R4、R6值是固定的，因此輸出電壓可調(diào)。(4)此穩(wěn)壓器電路沒有磁性元件，整個電路元器件較少，電路較簡便，因此穩(wěn)壓器占用體積小，成本低，節(jié)約資源。

此附圖說明所提供的圖片用來輔助對本實用新型的進ー步理解，構(gòu)成本申請的ー部分，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定，在附圖中附圖I為本實用新型極低靜態(tài)可調(diào)高壓直流線性穩(wěn)壓器的運行原理示意圖。附圖2為本實用新型極低靜態(tài)可調(diào)高壓直流線性穩(wěn)壓器的電路示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖以及具體實施方法來詳細說明本實用新型，在本實用新型的示意性實施及說明用來解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。如附圖所示，本實用新型公開了ー種極低靜態(tài)可調(diào)高壓直流線性穩(wěn)壓器，包括調(diào)整電路模塊2、工作點控制電路模塊I以及分壓取樣電路模塊3。所述調(diào)整電路包括調(diào)整三極管Ql以及與其串聯(lián)連接的電阻R2，所述調(diào)整三極管Ql為PNP型三極管。所述工作點控制電路包括穩(wěn)壓ニ極管D1、晶體三極管Q2、運算放大器、第二電容器C2、電阻R1、電阻R3、電阻R5、電阻R7 ;所述電阻Rl與所述穩(wěn)壓ニ極管Dl串聯(lián)連接，所述穩(wěn)壓ニ極管Dl與所述電阻R3串聯(lián)連接，所述電阻R3與所述晶體三極管Q2的極電極串聯(lián)連接，所述晶體三極管Q2發(fā)射極與所述電阻R5串聯(lián)連接、基極與所述電阻R7串聯(lián)連接，所述電阻R7與所述運算放大器的輸出端串聯(lián)連接，所述運算放大器的同相輸入端連接參考電壓源，所述參考電壓源可調(diào)，所述第二電容器C2并聯(lián)在所述運算放大器的反向輸入與輸出端，起到頻率補償?shù)淖饔?。所述分壓取樣電路包括電阻R4及與其所述電阻R4串聯(lián)連接的電阻R6，其中，電阻R4的阻值為20ΜΩ，所述電阻R6的阻值為100K Ω。所述調(diào)整電路中的所述電阻R2分別連接高壓電源，所述調(diào)整三極管Ql的極電極連接所述分壓取樣電路并外接需要直流電壓的電器設備，所述調(diào)整三極管Ql的基極連接所述工作點控制電路，所述工作點控制電路中的運算放大器反相輸入端連接所述分壓取樣電路，由此組成ー個閉環(huán)負反饋電路系統(tǒng)。所述調(diào)整電路還包括并聯(lián)在所述調(diào)整三極管Ql兩端的保護ニ極管D2以及與所述 調(diào)整三極管Ql串聯(lián)連接的第一電容器Cl，所述保護ニ極管D2對調(diào)整三極管Ql起到保護作用，所述第一電容器Cl起到濾波作用。所述工作點控制電路還包括與所述參考電壓源連接的第三電容器C3，所述第三電容器C3接地，起到電壓補償?shù)淖饔?。所述調(diào)整三極管Ql將高壓電源調(diào)整后分三路輸出，第一路輸出給需要直流電壓的電器設備，第二路輸出給所述工作點控制電路，第三路輸出給所述分壓取樣電路，所述分壓取樣電路將電壓信號HV_0UT即\輸送給所述工作點控制電路的運算放大器，正常工作吋，運算放大器同相輸入端及反相輸入端的電壓相等，此時，若Vtj高于所述參考電壓源C3的電壓，即電壓的設定值，則運算放大器反相輸入端的電壓V2大于同相輸入端電壓V3，運放輸出電壓降低，則NPN型晶體三極管Q2的基極電流減小，則調(diào)整三極管Ql的基極電壓升高，從而使得流過調(diào)整三極管Ql的電流減小，從而調(diào)整三極管Ql輸出的電壓V。減小，反之，則調(diào)整過程相反。由上述電路組成可得輸出電壓計算公式為Vo^ H V2_REI· X,.R4>R6固
定，因此只需調(diào)整參考電壓源的電壓值，即可實現(xiàn)輸出電壓可調(diào)的效果。另外，調(diào)整三極管Ql為PNP型晶體管，其be間電壓Vbe為固定值，且Vbe較低，因此，本電路的工作點較穩(wěn)定，且靜態(tài)電流Ibe極低。另，Q2為NPN型晶體管，Q2與Dl共同控制Ql的基極電流Ib，Dl為穩(wěn)壓ニ極管，由于Dl兩端電壓很高，且Dl兩端的電壓與流經(jīng)Dl的電流基本無關，因此，Q2的極射電壓Vee固定在一個比較低的值，因此，Q2的靜態(tài)電流Ice較低，整個電路的靜態(tài)工作電流極低。調(diào)整三極管Ql的ce端電壓Vee可能會很高，這會導致靜態(tài)漏電流Iee較大，這是本系統(tǒng)中靜態(tài)漏電流最大的ー處，但是し串聯(lián)連接在輸出回路中，因此，這些漏電流會成為輸出電流的一部分，不會被浪費。本實用新型所述穩(wěn)壓器不包含磁性元件，整個電路較簡便，元器件較少，因此占據(jù)體積較小，成本低，節(jié)約資源。本實用新型所述穩(wěn)壓器，只需改變調(diào)整三極管Ql的型號，即可將高壓直流電源變換成多種設備需要的不同直流電壓輸出，且只需在ー個高壓電源下根據(jù)需要加入調(diào)整電路模塊，即能實現(xiàn)多路線性穩(wěn)壓輸出。 以上對本實用新型實施例所提供的技術(shù)方案進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于 幫助理解本實用新型實施例的原理；同時，對于本領域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型實施例，在具體實施方式
以及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本實用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種極低靜態(tài)可調(diào)高壓直流線性穩(wěn)壓器，其特征在于 包括調(diào)整電路、工作點控制電路以及分壓取樣電路； 所述調(diào)整電路包括調(diào)整三極管Ql以及串聯(lián)連接在其發(fā)射極的電阻R2 ； 所述工作點控制電路包括穩(wěn)壓二極管D1、晶體三極管Q2、運算放大器、第二電容器C2、電阻R1、電阻R3、電阻R5、電阻R7 ;所述電阻Rl與所述穩(wěn)壓二極管Dl串聯(lián)連接，所述穩(wěn)壓二極管Dl與所述電阻R3串聯(lián)連接，所述電阻R3與所述晶體三極管Q2的極電極串聯(lián)連接，所述晶體三極管Q2發(fā)射極與所述電阻R5串聯(lián)連接、基極與所述電阻R7串聯(lián)連接，所述電阻R7與所述運算放大器的輸出端串聯(lián)連接，所述運算放大器的同相輸入端連接參考電壓源，所述參考電壓源可調(diào)，所述第二電容器C2并聯(lián)在所述運算放大器的反向輸入與輸出端；所述分壓取樣電路包括電阻R4及與其所述電阻R4串聯(lián)連接的電阻R6 ； 所述調(diào)整電路中的所述電阻R2分別連接高壓電源，所述調(diào)整三極管Ql的極電極連接所述分壓取樣電路并外接需要直流電壓的電器設備，所述調(diào)整三極管Ql的基極連接所述工作點控制電路，所述工作點控制電路中的運算放大器反相輸入端連接所述分壓取樣電路，由此組成一個閉環(huán)負反饋電路系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的極低靜態(tài)可調(diào)高壓直流線性穩(wěn)壓器，其特征在于 所述調(diào)整電路還包括并聯(lián)在所述調(diào)整三極管Ql兩端的保護二極管D2以及與所述調(diào)整三極管Ql串聯(lián)連接的第一電容器Cl，所述第一電容器Cl接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的極低靜態(tài)可調(diào)高壓直流線性穩(wěn)壓器，其特征在于 所述工作點控制電路還包括與所述參考電壓源連接的第三電容器C3，所述第三電容器C3接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的極低靜態(tài)可調(diào)高壓直流線性穩(wěn)壓器，其特征在于 所述調(diào)整三極管Ql為高電壓型PNP型三極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的極低靜態(tài)可調(diào)高壓直流線性穩(wěn)壓器，其特征在于 所述晶體三極管Q2為高電壓型NPN型三極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的極低靜態(tài)可調(diào)高壓直流線性穩(wěn)壓器，其特征在于 所述電阻R4的阻值為20ΜΩ，所述電阻R6的阻值為IOOK Ω。
專利摘要本實用新型涉及穩(wěn)壓器領域，具體涉及一種極低靜態(tài)可調(diào)高壓直流線性穩(wěn)壓器，其包括調(diào)整電路、工作點控制電路以及分壓取樣電路，所述調(diào)整電路中的所述電阻R2分別連接高壓電源，所述調(diào)整三極管Q1的極電極連接所述分壓取樣電路并外接需要直流電壓的電器設備，所述調(diào)整三極管Q1的基極連接所述工作點控制電路，所述工作點控制電路中的運算放大器同相輸入端連接可調(diào)節(jié)的參考電壓源，反相輸入端連接所述分壓取樣電路，由此組成一個閉環(huán)負反饋電路系統(tǒng)。所述極低靜態(tài)可調(diào)高壓直流線性穩(wěn)壓器靜態(tài)工作電流極低，輸出電壓可調(diào)，還可將高壓直流電源變換成多種設備需要的不同直流電壓輸出，且穩(wěn)壓器占用體積小，成本低，節(jié)約資源。
文檔編號G05F1/56GK202615258SQ20122002614
公開日2012年12月19日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者楊春華 申請人:武漢譜晰科技有限公司