專利名稱：一種簡(jiǎn)潔適用的穩(wěn)壓電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于保安器配套領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
發(fā)明者已有了多項(xiàng)電子技術(shù)成果，屬于保安器材類，均需要一種較好的穩(wěn)壓電源與之配套，但現(xiàn)在的三端穩(wěn)壓集成電路不能達(dá)到較好的效果。其主要原因一是防雷等級(jí)不高，這樣保安器材將在雷雨季可能損害，或不能正常工作，將造成保安器失控的嚴(yán)重時(shí)段。二是不能在市電很寬的范圍內(nèi)工作，直接影響了保安器材的應(yīng)用范圍。三是穩(wěn)壓數(shù)值不能靈活地調(diào)到有小數(shù)的穩(wěn)壓值，如3.7伏，12.7伏，所以不能適應(yīng)之配套的電器的要求。造成以上三點(diǎn)不足的一個(gè)重要原因在于電子產(chǎn)品中的三端集成穩(wěn)壓電路(如三端穩(wěn)壓集成電路78系列)的固有性造成，78系列穩(wěn)壓集成電路輸入端的電壓不能太高，通常為30伏。而有雷擊時(shí)三端集成電路的輸入端可能超過此值。所以造成了第一方面的不足。造成第二方面的不足的原因是是，將220伏市電變?yōu)殡娮泳€路所需的低壓后的橋式整流電壓輸出值，只能滿足大多數(shù)情況的市電標(biāo)準(zhǔn)，在市電高的地方與時(shí)段時(shí)，其橋式整流輸出就可能超過三端集成電路的輸入額定值。為解決這一問題，通常的傳統(tǒng)方法是，在橋式整流之后三端集成電路之前，新增加一級(jí)射隨器，其目的是，當(dāng)橋式整流電壓過高后，讓射隨器將輸出限壓，使這不要超過三端集成電路輸入的額定電壓。這樣的方案雖然擴(kuò)展了橋式整流輸出的上限值，但又產(chǎn)生了新的矛盾，因?yàn)樾略龅纳潆S器會(huì)產(chǎn)生附加損失電壓降。在市電較低時(shí)，三端集成電路有可能可以工作，但因新增的射隨器存在附加電壓降，三端集成電路輸入端就會(huì)變低，低于所需值，就不能穩(wěn)壓。之二是線路復(fù)雜。造成第三方面的原因是，由于三端穩(wěn)壓集成電路的輸出值是固定的某一整數(shù)值，如，5伏，8伏，12伏，還不能滿足需要有小數(shù)值的的浮充電壓，如12.6伏，等。此外，所配的穩(wěn)壓電源還涉及造價(jià)成本與可靠性等多方面的約束，所以所需的穩(wěn)壓電源，初看起來簡(jiǎn)單，但仔細(xì)分析，確充滿著多處難點(diǎn)，還必須進(jìn)一步創(chuàng)新。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種新的穩(wěn)壓電源電路，使該電子電路一是具有很強(qiáng)的抗雷能力，二是可以在市電變化較大的地放與時(shí)段能正常工作，三是可以調(diào)整成穩(wěn)壓所需的任意值，四是具有過壓過流保護(hù)性能，主要目的一是能與發(fā)明者已有的專利成果能很好地配合，產(chǎn)生更好的技術(shù)效果，二是為開發(fā)其它電子產(chǎn)品提供更大的空間。本發(fā)明的具體措施是:1、一種簡(jiǎn)潔適用的穩(wěn)壓電源由變壓器、橋式整流輸出，防雷管、輸出電壓調(diào)整管，基準(zhǔn)電壓支路，備份保護(hù)支路、過壓與過流保護(hù)支路共同組成。其具體線路是:用變壓器低壓的二次側(cè)連接了一個(gè)橋式整流單元，橋式整流的輸出與地線間連接了一只防雷管；其輸出還連接了一只輸出電壓調(diào)整管的集電極；其輸出還連接了一只電阻的一端；該電阻的另一端連接連接了輸出電壓調(diào)整管的基極。[0008]輸出電壓調(diào)整管的基極連接了兩條支路接地，第一條支路是基極連接了一只穩(wěn)壓管的正扱，該穩(wěn)壓管的負(fù)極串聯(lián)了ー只電阻接地；第二條支路是輸出電壓調(diào)整管的基極連接了另ー只穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值比第一支路高的穩(wěn)壓管的正扱，該穩(wěn)壓管的負(fù)極接地。用一只電阻一端接在了輸出電壓調(diào)整管的發(fā)射極，另一端作為穩(wěn)壓電路的輸出；用兩只ニ極管串聯(lián)，接ニ極管正極的一端接在了調(diào)整管的基極，另一端接在調(diào)整流器管的發(fā)射極。用輸出電壓調(diào)整管的發(fā)射極與地線的引出線共同組成了兩端向外輸出線。2、接在輸出電壓調(diào)整管對(duì)地的第二支路中的穩(wěn)壓管與第一支路穩(wěn)壓管參數(shù)相同，然后經(jīng)過兩個(gè)ニ極管串聯(lián)后接地。3、輸出電壓調(diào)整管，穩(wěn)壓放大管是高反壓大功率管。4、基準(zhǔn)電壓支路中的電阻是功率瓦數(shù)較大的電阻，第二支路所串的ニ極管是由數(shù)個(gè)面結(jié)合型的ニ極管串聯(lián)組成。對(duì)以下措施進(jìn)ー步解釋如下:一、穩(wěn)壓的主要原理:輸出電壓調(diào)整管接成了射隨器放大形式，具有很強(qiáng)的負(fù)反饋，一旦基極基準(zhǔn)電路線路參數(shù)確定后，調(diào)整管就可以穩(wěn)定在ー個(gè)具體的數(shù)值上。ニ、與78系列穩(wěn)壓集成電路相比，多項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)異及原因:1、大大提高了防雷等級(jí)。其原因是防雷實(shí)行了三級(jí)保護(hù)，措施之一是調(diào)整管采用了高反壓大功率管，其反壓可以達(dá)數(shù)百伏，幾乎是78系列的三端穩(wěn)壓集成電路輸入電壓的10倍左右，相當(dāng)于承受能力提高了 10倍。之ニ是增加了防雷管作ニ級(jí)保護(hù)，能將雷擊時(shí)的電壓限制在擊穿電壓的數(shù)十伏的范圍內(nèi)，之三是在輸出電壓調(diào)整管的基極增加了兩條之路，該兩條支路即形成了復(fù)合功能，又形成了雙重保護(hù)，具體情況后面還將作詳細(xì)介紹。而其中功能之ー是形成了防雷第三級(jí)保護(hù)。主要原因是它將射隨器的基極鉗位到ー個(gè)固定的值內(nèi)，雷擊時(shí)有涌流時(shí)，可以成為雷擊電流的泄放通道，所以射隨器的輸出不可能產(chǎn)生高位。2、在市電較高的地方與時(shí)段不會(huì)損壞電路。其原因是調(diào)整管是高反壓管，僅管此時(shí)橋式輸出的電壓高，但是還會(huì)遠(yuǎn)低于高反壓管耐壓值。3、能在市電較低的地方與時(shí)段工作。其要原因一是因調(diào)整管是高反壓管，所以在設(shè)計(jì)時(shí)可以把橋式輸出電壓可以設(shè)計(jì)得高ー些，在市電低時(shí)這時(shí)橋式電壓不可能很低，就可以作一定補(bǔ)償。ニ是輸出電壓調(diào)整管，不會(huì)產(chǎn)生附加電壓降，它直接將橋式整流輸出電壓調(diào)整為輸出穩(wěn)壓電路輸出電壓，即是只要橋式電壓高于輸出電壓，且這個(gè)電壓能使三極管工作，就能穩(wěn)壓。(說明:如果采用傳統(tǒng)的三極管與三端集成電路串聯(lián)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，因?yàn)槿艘€(wěn)定的工作，必須要輸入端的電壓高于輸出端ー個(gè)定值，而三端集成電路的輸入前級(jí)如果串有三極管發(fā)射器，則輸入端就増加了射隨器引起的附加電壓損失，也即是在市電低時(shí)，橋式輸出必須要減去附加損失電壓后，才是三端集成電路的輸入有效電壓。而在市電低時(shí)，這是寶貴的電壓。)。4、能擴(kuò)展市電變化范圍。其原因是由于上兩條原因，市電高時(shí)不損壞電路，而在較低時(shí)仍可以正常工作。所以可大大地?cái)U(kuò)展了市電變化的工作范圍。5、可以調(diào)整不同的輸出穩(wěn)壓值的原因。調(diào)整射隨器基極對(duì)地第一支路的參數(shù)值，就可調(diào)整基極電壓，繼而調(diào)整出輸出電壓。在兩條支路中，第一支路的穩(wěn)壓值低，第二支路的穩(wěn)壓值高，所以正常工作時(shí)，第二支路被鉗位，無電流。而在第一支路中的穩(wěn)壓管產(chǎn)生的電壓降是主導(dǎo)部分，可以選其穩(wěn)壓參數(shù)對(duì)輸出電壓進(jìn)行粗調(diào)，而該支路所串電阻所產(chǎn)生的電壓小，可以調(diào)整電阻的阻值實(shí)現(xiàn)對(duì)基極電壓的精調(diào)，阻值越高，電壓越高，反之電壓越低。從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的精準(zhǔn)值的校正。三、過流保護(hù)原理:當(dāng)輸出電流過大時(shí)，調(diào)整管發(fā)射極所串聯(lián)的電阻壓降増大，超過一定值時(shí)，過流保護(hù)支路中的ニ極管導(dǎo)通，流入輸出電壓調(diào)整管的基極電流減少，負(fù)載過流超多，則減少的基極電流越多，自動(dòng)形成對(duì)調(diào)整管保護(hù)。四、過壓保護(hù)原理:當(dāng)輸入電壓過高時(shí)，第一條支路上的電阻壓降增大時(shí)，第二條支路立即導(dǎo)通，輸出電壓調(diào)整管基極電壓被鉗位到第二支路穩(wěn)壓的額定數(shù)，輸出電壓被鉗位到額定值。五、提高可靠性的幾點(diǎn)措施:之一，在防雷電路中，形成了三級(jí)保護(hù)，(見第二條)。之ニ，在防雷保護(hù)第三級(jí)保護(hù)中設(shè)計(jì)了調(diào)壓管基極對(duì)地的兩條支路的雙重保護(hù)。主要原因一是在電子線路中，穩(wěn)壓管是ー種易壞件。ニ是防雷保護(hù)是本方案的重點(diǎn)。由于第二支路穩(wěn)壓值高于第一支路，就形成了ー種“特殊的替代”保護(hù)方式，其原理是:在正工作吋，該第二支路電流會(huì)因被穩(wěn)壓低的第一支路鉗位，無電流通過。該支路有電流時(shí)只有兩種情況，ー是橋式整流輸出電壓過高，第一支路電壓過大超過第二支路穩(wěn)壓值，ニ是第一支路中穩(wěn)壓管損壞開路。上述兩種情況之一，第二支路立即自動(dòng)投入，顯然比只有一條支路可靠得多。之三、基極第二支路在正常時(shí)被鉗位無電流通過，不產(chǎn)生“電磨損”，不易損壞，處于ー種“永遠(yuǎn)守候的備份狀態(tài)”，進(jìn)ー步強(qiáng)化了電路的可靠。之五、利用復(fù)合功能，減少元件數(shù)，但性能不減，如基極對(duì)地兩支路，即是基準(zhǔn)電壓，又是過壓保護(hù)，又對(duì)雷擊時(shí)形成涌流通道。本發(fā)明實(shí)施后有以下顯著的優(yōu)點(diǎn):1、性能好，體現(xiàn)在以下方面:ー是抗雷效果好，在雷雨季節(jié)，不易損壞，所配套的電器不因雷雨天而停止工作。ニ是適應(yīng)面廣，比傳統(tǒng)的穩(wěn)壓電源有更寬的適應(yīng)能力，即是可以使所配的保安器在電壓高的地方與時(shí)段或意外原因時(shí)工作而不致于損壞，而在電壓較低的地方與時(shí)段也能正常工作。三是，可用于輸出代有小數(shù)的穩(wěn)壓值。而發(fā)明者已有的成果是保安類，需要對(duì)蓄電池的浮充電路，該線路不可能是整數(shù)值。所以本發(fā)明有很強(qiáng)的配套能力，四是、性能優(yōu)異，具有過壓與過流保護(hù)，而用三端集成電路或傳統(tǒng)的三極管與三端集成電路的聯(lián)合設(shè)計(jì)其功能在以上多種性能上不如該線路，甚至是難以實(shí)現(xiàn)。2、可靠，優(yōu)于目前廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。原因ー是，在電子線路，有源件如三極管集成電路是是易壞件，而在該線路中只有只有一只三極管且為高反壓大功率管，可靠性ー般都大大高于普通三極管。原因ニ是，在電子線路，穩(wěn)壓ニ極管也是易壞件之一，而在本發(fā)明中，對(duì)穩(wěn)壓管作了特殊處理，所以可靠性高于傳統(tǒng)的聯(lián)合設(shè)計(jì)。3、成本低。核心件只有一只三極管，而比很多專業(yè)穩(wěn)壓電源要廉價(jià)很多。4、線路不復(fù)雜，具有可操作性。

圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的電路圖。圖中:1、電源變壓器二次低壓側(cè)輸出；2、橋式整流器；3、防雷管；4、輸出電壓調(diào)整管；5、過流保護(hù)電阻；6、電路的輸出熱端；7、過流保護(hù)電路中的電阻；8、輸出電壓調(diào)整管對(duì)地第二支路中的穩(wěn)壓ニ極管；9、輸出電壓調(diào)整管基極第一支路中輸出電壓調(diào)整電阻；10、輸出電壓調(diào)整管基極第一支路中輸出電壓粗調(diào)穩(wěn)壓ニ極管；11、輸出電壓調(diào)整管對(duì)地第一支路；12、輸出電壓調(diào)整管上偏電阻。圖2是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的電路圖。圖中:1、電源變壓器二次低壓側(cè)輸出；2、橋式整流器；3、防雷管；4、輸出電壓調(diào)整管；5、過流保護(hù)電阻，6、電路的輸出熱端；7、過流保護(hù)電路中的電阻；8、輸出電壓調(diào)整管基極對(duì)地第二支路中的穩(wěn)壓ニ極管；9、輸出電壓調(diào)整管基極第一支路中輸出電壓調(diào)整電阻；10、輸出電壓調(diào)整管基極第一支路中輸出電壓粗調(diào)穩(wěn)壓ニ極管；11、輸出電壓調(diào)整管對(duì)地第一支路；12、輸出電壓調(diào)整管上偏電阻；13、輸出電壓調(diào)整管基極對(duì)地第二支路中所串聯(lián)的面結(jié)合ニ極管。
具體實(shí)施方式
1、按圖1或圖2選定三極管，防雷管、ニ極管與電阻，其中三極管選定高反壓大功率管，如3DD15，防雷管擊穿電壓參數(shù)應(yīng)選低于三極管反壓值，輸出電壓調(diào)整電阻散熱功率應(yīng)選二分之一功率以上。2、按圖2焊接。3、調(diào)整輸出電壓穩(wěn)壓值。調(diào)整對(duì)象主要是第一支路穩(wěn)壓值的數(shù)值。首先確定了第ー支路中的穩(wěn)壓管參數(shù)，讓其穩(wěn)壓參數(shù)為輸出電壓的主導(dǎo)部分，再調(diào)整第一支路所串聯(lián)的電阻R2，其規(guī)律是當(dāng)該電阻的阻值越大，則輸出的電壓越高，反之越低。調(diào)整后使R2電阻值符合要求，但R2的降壓不能在第一支路占有較大的比例。4、調(diào)整第二支路的穩(wěn)壓參數(shù):原則上第二支路的穩(wěn)壓管參數(shù)與第一支路參數(shù)相同，或略大。然后在串上一只或ニ只面結(jié)合型的ニ極管。5、說明:也可按圖1的電路焊接，如果按圖1的電路焊接，則輸出電壓調(diào)整管基極基極對(duì)地第二支路的穩(wěn)壓ニ極管電壓參數(shù)應(yīng)高于第一支路兩元件的所降電壓之總和。其余地方相同。
權(quán)利要求1.一種簡(jiǎn)潔適用的穩(wěn)壓電源，其特征是:由變壓器、橋式整流輸出，防雷管、輸出電壓調(diào)整管，基準(zhǔn)電壓支路，備份保護(hù)支路、過流保護(hù)支路共同組成，其具體線路是: 用變壓器低壓的二次側(cè)連接了一個(gè)橋式整流單元，橋式整流的輸出與地線間連接了一只防雷管；其輸出還連接了一只輸出電壓調(diào)整管的集電極；其輸出還連接了一只電阻的一端；該電阻的另一端連接連接了輸出電壓調(diào)整管的基極； 輸出電壓調(diào)整管的基極連接了兩條支路接地，第一條支路是基極連接了一只穩(wěn)壓管的正極，該穩(wěn)壓管的負(fù)極串聯(lián)了一只電阻接地；第二條支路是輸出電壓調(diào)整管的基極連接了另一只穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值比第一支路高的穩(wěn)壓管的正極，該穩(wěn)壓管的負(fù)極接地； 用一只電阻一端接在了輸出電壓調(diào)整管的發(fā)射極，另一端作為穩(wěn)壓電路的輸出；用兩只二極管串聯(lián)，接二極管正極的一端接在了調(diào)整管的基極，另一端接在調(diào)整流器管的發(fā)射極； 用輸出電壓調(diào)整管的發(fā)射極與地線的引出線共同組成了兩端向外輸出線。
2.如權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)潔適用的穩(wěn)壓電源，其特征是:接在輸出電壓調(diào)整管對(duì)地的第二支路中的穩(wěn)壓管與第一支路穩(wěn)壓管參數(shù)相同，然后經(jīng)過兩個(gè)二極管串聯(lián)后接地。
3.如權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)潔適用的穩(wěn)壓電源，其特征是:輸出電壓調(diào)整管，穩(wěn)壓放大管是高反壓大功率管。
4.如權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)潔適用的穩(wěn)壓電源，其特征是:基準(zhǔn)電壓支路中的電阻是功率瓦數(shù)較大的電阻，第二支路所串的二極管是由數(shù)個(gè)面結(jié)合型的二極管串聯(lián)組成。
專利摘要一種簡(jiǎn)潔適用的穩(wěn)壓電源，屬于保安器配套技術(shù)領(lǐng)域。由變壓器、橋式整流輸出，防雷管、輸出電壓調(diào)整管，基準(zhǔn)電壓支路，備份保護(hù)支路、過流保護(hù)支路共同組成。他主要與發(fā)明者已有的成果進(jìn)行配套，將對(duì)發(fā)明者已申請(qǐng)的專利作進(jìn)一步提升與完善。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案中，不采用傳統(tǒng)的三端集成電路，也不采用以及三端集成電路與三極管的組合的聯(lián)合設(shè)計(jì)。產(chǎn)生出的特點(diǎn)一是防雷效果好，實(shí)現(xiàn)了三極保護(hù)。二是可適應(yīng)的市電變化寬，三是可以調(diào)出靈活的穩(wěn)壓電源數(shù)值，四、是過壓保護(hù)與過流保護(hù)強(qiáng)。六是相對(duì)廉價(jià)，七是線路簡(jiǎn)潔，只有一個(gè)三極管，它也可以作其它電子產(chǎn)品配套之用。
文檔編號(hào)H02M3/156GK202949369SQ20122039320
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者寧永健, 楊遠(yuǎn)敏, 寧永重 申請(qǐng)人:寧永健