低壓差直流穩(wěn)壓電源電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種低壓差直流穩(wěn)壓電源電路，主要采用兩個(gè)基準(zhǔn)電壓源芯片TL431和功率三極管組成。這是一種高精度、輸出電壓可調(diào)、輸出功率易調(diào)節(jié)的電路。輸入輸出電壓調(diào)節(jié)范圍寬，電路輸出精度好，轉(zhuǎn)換效率高，發(fā)熱量小，并且具有很大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，可做為各種電子產(chǎn)品的電源設(shè)計(jì)電路部分，確保電子電路的高可靠長(zhǎng)期運(yùn)行。具備下述優(yōu)點(diǎn)：（1)輸入電壓范圍寬，可達(dá)3V～37V。（2)輸出電壓調(diào)節(jié)范圍寬，輸出使用了高精度的輸出電阻分壓，可方便的調(diào)節(jié)輸出電壓，調(diào)節(jié)范圍可達(dá)3V至接近37V。（3)輸入輸出電壓差可從零點(diǎn)幾伏一直到30V多，比一般的開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源或線性穩(wěn)壓電源范圍大。
【專利說(shuō)明】低壓差直流穩(wěn)壓電源電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種電源電路，尤其是一種低壓差直流穩(wěn)壓電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]穩(wěn)壓電路能夠在輸入電壓、負(fù)載、環(huán)境溫度、電路參數(shù)等發(fā)生變化時(shí)仍能保持輸出電壓恒定的電路。這種電路能提供穩(wěn)定的直流電源，為各種電子設(shè)備所應(yīng)用。
[0003]目前較為廣泛使用的電源電路有:線性穩(wěn)壓電源和開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。線性穩(wěn)壓電源電路，典型器件是LM78XX系列，其特點(diǎn)有:發(fā)熱大，效率低。開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的典型器件是LM257X，其應(yīng)用中的特點(diǎn)有:需要大功率電感，輸出電壓紋波大，成本高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種低壓差直流穩(wěn)壓電源電路，實(shí)現(xiàn)了一種寬輸入輸出電壓、低壓差、高效率的直流穩(wěn)壓電源電路。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種低壓差直流穩(wěn)壓電源電路:
[0006]包括一電容Cl，電容Cl的正極接PNP三極管Ql的發(fā)射極、電阻Rl的一端、電阻R3的一端，電容Cl的負(fù)極接地；
[0007]電阻Rl的另一端接PNP三極管Ql的基極，并通過(guò)電阻R2接基準(zhǔn)電壓源芯片Ul的陰極；PNP三極管Ql的集電極作為該直流穩(wěn)壓電源電路的輸出端；
[0008]電阻R3的另一端接基準(zhǔn)電壓源芯片U2的陰極，并通過(guò)電阻R4接基準(zhǔn)電壓源芯片Ul的參考端；基準(zhǔn)電壓源芯片Ul的陽(yáng)極接二極管Dl的陽(yáng)極，二極管Dl的陰極接地；電容C4并聯(lián)在基準(zhǔn)電壓源芯片Ul的參考端和地之間；
[0009]電阻R5的一端接PNP三極管Ql的集電極，另一端通過(guò)電阻R6接地，電阻R5和R6的連接節(jié)點(diǎn)接基準(zhǔn)電壓源芯片U2的參考端；基準(zhǔn)電壓源芯片U2的陽(yáng)極接地；
[0010]電容C3并聯(lián)在PNP三極管Ql的集電極和地之間，電容C2的正極接PNP三極管Ql的集電極，負(fù)極接地。
[0011]進(jìn)一步地，所述基準(zhǔn)電壓源芯片Ul和U2均采用TL431基準(zhǔn)電壓源芯片。
[0012]進(jìn)一步地，所述電容Cl的取值為100uF。
[0013]進(jìn)一步地，所述電容C3的取值為IOOnF,電容C2的取值為1000uF。
[0014]本實(shí)用新型所提供的是一種高精度、輸出電壓可調(diào)、輸出功率易調(diào)節(jié)的電路。輸入輸出電壓調(diào)節(jié)范圍寬，電路輸出精度好，轉(zhuǎn)換效率高，發(fā)熱量小，并且具有很大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，可做為各種電子產(chǎn)品的電源設(shè)計(jì)電路部分，確保電子電路的高可靠長(zhǎng)期運(yùn)行。具體來(lái)說(shuō)，具備下述優(yōu)點(diǎn):
[0015]I)輸入電壓范圍寬，可達(dá)3V?37V。
[0016]2)輸出電壓調(diào)節(jié)范圍寬，輸出使用了高精度的輸出電阻分壓，可方便的調(diào)節(jié)輸出電壓，調(diào)節(jié)范圍可達(dá)3V至接近37V。
[0017]3)輸入輸出電壓差可從零點(diǎn)幾伏一直到30V多，比一般的開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源或線性穩(wěn)壓電源范圍大。
[0018]4)該電路設(shè)計(jì)精巧，元器件少，測(cè)試測(cè)量方便。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為為本實(shí)用新型的原理圖。
[0020]圖2為為T(mén)L431的內(nèi)部原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]如圖1所示:本實(shí)用新型所提供的低壓差直流穩(wěn)壓電源電路，包括一電容Cl，電容Cl的正極接PNP三極管Ql的發(fā)射極、電阻Rl的一端、電阻R3的一端，電容Cl的負(fù)極接地；電阻Rl的另一端接PNP三極管Ql的基極，并通過(guò)電阻R2接基準(zhǔn)電壓源芯片Ul的陰極；PNP三極管Ql的集電極作為該直流穩(wěn)壓電源電路的輸出端；電阻R3的另一端接基準(zhǔn)電壓源芯片U2的陰極，并通過(guò)電阻R4接基準(zhǔn)電壓源芯片Ul的參考端；基準(zhǔn)電壓源芯片Ul的陽(yáng)極接二極管Dl的陽(yáng)極，二極管Dl的陰極接地；電容C4并聯(lián)在基準(zhǔn)電壓源芯片Ul的參考端和地之間；電阻R5的一端接PNP三極管Ql的集電極，另一端通過(guò)電阻R6接地，電阻R5和R6的連接節(jié)點(diǎn)接基準(zhǔn)電壓源芯片U2的參考端；基準(zhǔn)電壓源芯片U2的陽(yáng)極接地；電容C3并聯(lián)在PNP三極管Ql的集電極和地之間，電容C2的正極接PNP三極管Ql的集電極，負(fù)極接地。
[0023]基準(zhǔn)電壓源芯片Ul和U2均采用TL431基準(zhǔn)電壓源芯片。
[0024]如圖2所示，TL431內(nèi)部有一個(gè)基準(zhǔn)電壓Vref，為2.5V。Ul的陽(yáng)極由于連接了一個(gè)二極管，因此Ul的內(nèi)部Vref相當(dāng)于是2.5V+0.7V=3.2V。輸出電壓Vo的變化，經(jīng)過(guò)電阻R5、R6取樣后，加在U2的參考端，與它內(nèi)部的2.5V基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較。
[0025]工作原理如下:
[0026]當(dāng)輸出電壓Vo增大，使得電阻R5、R6連接節(jié)點(diǎn)處的取樣電壓大于Vref時(shí)，U2(TL431)的陰極為低電平(2V)。此時(shí)，Ul (TL431)的參考端電壓也是低電平(2V)，小于Ul內(nèi)部的絕對(duì)參考電壓3.2V。此時(shí)，Ul的陰極為斷開(kāi)狀態(tài)，三極管Ql的基極會(huì)由于Ul的斷開(kāi)而沒(méi)有電流。此時(shí)，三極管Ql的集電極和發(fā)射極截止，輸入電壓與輸出電壓斷開(kāi)，輸出端的電壓僅靠電容C2中的儲(chǔ)能維持，因此將下降。
[0027]當(dāng)取樣電壓小于Vref時(shí)，U2 (TL431)的陰極為斷開(kāi)狀態(tài)。此時(shí)，Ul (TL431)的參考端電壓通過(guò)電阻R3、R4與輸入電壓連接。當(dāng)輸入電壓大于Ul的絕對(duì)參考電壓3.2V時(shí)，Ul的陰極為低電平。此時(shí)，Ql的基極電流會(huì)通過(guò)輸入電壓和R2產(chǎn)生，三極管Ql導(dǎo)通，并趨于飽和狀態(tài)，在飽和狀態(tài)時(shí)三極管Ql的集電極和發(fā)射極壓降較小，功耗較小。此時(shí)，輸入電壓通過(guò)三極管Ql導(dǎo)通到輸出電壓端。
[0028]如此不斷反復(fù)，使輸出電壓保持穩(wěn)定。
[0029]電路中U2與R5、R6 —起組成了一只等效穩(wěn)壓二極管。輸出電壓在R6上的分壓為
2.5V。電阻R5、R6的不同取值可以調(diào)節(jié)輸出電壓的值。
[0030]二極管Dl的作用是抬高Ul的參考電壓，以加大當(dāng)U2 (TL431)的陰極為低電平(2V)時(shí)的電壓差，使性能更穩(wěn)定可靠。
[0031]電容Cl的作用是用來(lái)對(duì)輸入電壓進(jìn)行儲(chǔ)能和濾波的。電容C2、C3的作用是對(duì)輸出電壓進(jìn)行儲(chǔ)能和濾波的。電容C4的作用是給Ul的輸入?yún)⒖茧妷簽V波。電容Cl的取值為IOOuF,可采用電解電容。電容C3的取值為IOOnF,電容C2的取值為lOOOuF，C2可采用電解電容。
[0032]此電路即可以應(yīng)用在輸出功率較大的大功率電源使用，又能在小電流(〈100mA)場(chǎng)合下作為三端可調(diào)穩(wěn)壓器來(lái)應(yīng)用。
[0033]本實(shí)用新型通過(guò)精密基準(zhǔn)電壓源芯片TL431和功率三極管構(gòu)成了寬輸入輸出電壓、低壓差、高效率直流穩(wěn)壓電源電路。
【權(quán)利要求】
1.一種低壓差直流穩(wěn)壓電源電路，其特征在于: 包括一電容Cl，電容Cl的正極接PNP三極管Ql的發(fā)射極、電阻Rl的一端、電阻R3的一端，電容Cl的負(fù)極接地； 電阻Rl的另一端接PNP三極管Ql的基極，并通過(guò)電阻R2接基準(zhǔn)電壓源芯片Ul的陰極；PNP三極管Ql的集電極作為該直流穩(wěn)壓電源電路的輸出端； 電阻R3的另一端接基準(zhǔn)電壓源芯片U2的陰極，并通過(guò)電阻R4接基準(zhǔn)電壓源芯片Ul的參考端；基準(zhǔn)電壓源芯片Ul的陽(yáng)極接二極管Dl的陽(yáng)極，二極管Dl的陰極接地；電容C4并聯(lián)在基準(zhǔn)電壓源芯片Ul的參考端和地之間； 電阻R5的一端接PNP三極管Ql的集電極，另一端通過(guò)電阻R6接地，電阻R5和R6的連接節(jié)點(diǎn)接基準(zhǔn)電壓源芯片U2的參考端；基準(zhǔn)電壓源芯片U2的陽(yáng)極接地； 電容C3并聯(lián)在PNP三極管Ql的集電極和地之間，電容C2的正極接PNP三極管Ql的集電極，負(fù)極接地。
2.如權(quán)利要求1所述的低壓差直流穩(wěn)壓電源電路，其特征在于: 所述基準(zhǔn)電壓源芯片Ul和U2均采用TL431基準(zhǔn)電壓源芯片。
3.如權(quán)利要求1或2所述的低壓差直流穩(wěn)壓電源電路，其特征在于:所述電容Cl的取值為lOOuF。
4.如權(quán)利要求1或2所述的低壓差直流穩(wěn)壓電源電路，其特征在于:所述電容C3的取值為IOOnF,電容C2的取值為lOOOuF。
【文檔編號(hào)】G05F1/46GK203673378SQ201320824348
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】楊朝輝, 郭志華 申請(qǐng)人:無(wú)錫隆瑪科技股份有限公司