本實(shí)用新型屬于電子器件技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種電感電路。
背景技術(shù):
在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí),電路中通常需要使用到直流阻抗很小,但是交流阻抗很大的電子器件,即電路中通常需要采用通直流阻交流的器件。目前,現(xiàn)有技術(shù)主要通過大電感來實(shí)現(xiàn)通直流阻交流,但是大電感的體積大、質(zhì)量大以及成本高等缺點(diǎn),使得采用電感實(shí)現(xiàn)通直流阻交流時(shí)存在體積大、成本高的問題。
綜上所述,現(xiàn)有采用電感實(shí)現(xiàn)通直流阻交流時(shí)存在體積大、成本高的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種電感電路,旨在解決現(xiàn)有采用電感實(shí)現(xiàn)通直流阻交流時(shí)存在體積大、成本高的問題。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的,一種電感電路,用于替代電路中的電感元件,所述電感電路包括分壓模塊與開關(guān)模塊;
所述分壓模塊的輸入端與所述開關(guān)模塊的輸入端共接,并接收外部電路的輸入電壓,所述分壓模塊的第一輸出端與所述開關(guān)模塊的控制端連接,所述分壓模塊的第二輸出端與所述開關(guān)模塊的輸出端共接,并向所述外部電路輸出電壓;
所述分壓模塊對(duì)所述輸入電壓進(jìn)行分壓,并輸出分壓電壓至所述開關(guān)模塊,當(dāng)所述分壓電壓使所述開關(guān)模塊工作在線性工作區(qū)時(shí),所述開關(guān)模塊導(dǎo)通,以使所述分壓模塊、所述開關(guān)模塊以及所述外部電路形成電流通路,且所述電流通路的交流阻抗大、直流阻抗小。
優(yōu)選的,所述分壓模塊包括:
電容、第一分壓電阻以及第二分壓電阻;
所述第一分壓電阻的第一端為所述分壓模塊的輸入端,所述第一分壓電阻的第二端與所述第二分壓電阻的第一端以及所述電容的第一端共接形成所述分壓模塊的第一輸出端,所述第二分壓電阻的第二端與所述電容的第二端共接形成所述分壓模塊的第二輸出端。
優(yōu)選的,所述開關(guān)模塊包括:
開關(guān)元件與第一電阻;
所述開關(guān)元件的控制端為所述開關(guān)模塊的控制端,所述開關(guān)元件的輸入端為所述開關(guān)模塊的輸入端,所述開關(guān)元件的輸出端與所述第一電阻的第一端連接,所述第一電阻的第二端為所述開關(guān)模塊的輸出端。
優(yōu)選的,所述開關(guān)元件為三極管。
優(yōu)選的,當(dāng)所述三極管為NPN型三極管,所述NPN型三極管的基極為所述開關(guān)元件的控制端,所述NPN型三極管的集電極為所述開關(guān)元件的輸入端,所述NPN型三極管的發(fā)射極為所述開關(guān)元件的輸出端。
優(yōu)選的,所述開關(guān)元件為晶體管。
優(yōu)選的,當(dāng)所述晶體管為NMOS晶體管,所述NMOS晶體管的柵極為所述開關(guān)元件的控制端,所述NMOS晶體管的漏極為所述開關(guān)元件的輸入端,所述NMOS晶體管的源極為所述開關(guān)元件的輸出端。
在本實(shí)用新型中,通過包括分壓模塊與開關(guān)模塊的電感電路,使得分壓模塊對(duì)輸入電壓進(jìn)行分壓,并輸出分壓電壓至開關(guān)模塊,當(dāng)分壓電壓使開關(guān)模塊工作在線性工作區(qū)時(shí),開關(guān)模塊導(dǎo)通,以使分壓模塊、開關(guān)模塊以及外部電路形成電流通路,且電流通路的交流阻抗大、直流阻抗小,并且該電感電路的結(jié)構(gòu)簡單、體較小且成本低,進(jìn)而使得可采用該電感電路代替電路中的電感元件,從而解決了現(xiàn)有采用電感實(shí)現(xiàn)通直流阻交流時(shí)存在體積大、成本高的問題。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的電感電路的模塊結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的電感電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。
以下結(jié)合具體附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的描述:
圖1示出了本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的電感電路的模塊結(jié)構(gòu),為了便于說明,僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分,詳述如下:
在本實(shí)用新型實(shí)施例中,該電感電路10用于替代電路中的電感元件,可應(yīng)用于電力線載波通信、有線電話通信等領(lǐng)域。
如圖1所示,本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的電感電路10包括分壓模塊100與開關(guān)模塊101。
其中,分壓模塊100的輸入端與開關(guān)模塊101的輸入端共接,并接收外部電路(圖中未示出)的輸入電壓Vin,分壓模塊100的第一輸出端與開關(guān)模塊101的控制端連接,分壓模塊100的第二輸出端與開關(guān)模塊101的輸出端共接,并向外部電路輸出電壓Vout。
具體的,分壓模塊100對(duì)輸入電壓Vin進(jìn)行分壓,并輸出分壓電壓Vb至開關(guān)模塊101,當(dāng)分壓電壓Vb使開關(guān)模塊101工作在線性工作區(qū)時(shí),開關(guān)模塊導(dǎo)通101,以使分壓模塊100、開關(guān)模塊101以及外部電路形成電流通路,且電流通路的交流阻抗大、直流阻抗小。
需要說明的是,在本實(shí)施例中,外部電路指的是電感電路10替代電感時(shí)所應(yīng)用的電路。
進(jìn)一步地,作為本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施方式,如圖2所示,分壓模塊100包括電容C、第一分壓電阻R1以及第二分壓電阻R2。
其中,第一分壓電阻R1的第一端為分壓模塊100的輸入端,第一分壓電阻R1的第二端與第二分壓電阻R2的第一端以及電容C的第一端共接形成分壓模塊100的第一輸出端,第二分壓電阻R2的第二端與電容C的第二端共接形成分壓模塊100的第二輸出端。
進(jìn)一步地,作為本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施方式,如圖2所示,開關(guān)模塊101包括開關(guān)元件Q與第一電阻R3。
其中,開關(guān)元件Q的控制端為開關(guān)模塊101的控制端,開關(guān)元件Q的輸入端為開關(guān)模塊101的輸入端,開關(guān)元件Q的輸出端與第一電阻R3的第一端連接,第一電阻E3的第二端為開關(guān)模塊101的輸出端。
進(jìn)一步地,作為本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施方式,該開關(guān)元件Q為三極管。
進(jìn)一步地,作為本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施方式,當(dāng)該開關(guān)元件Q為NPN型三極管,NPN型三極管的基極為開關(guān)元件Q的控制端,NPN型三極管的集電極為開關(guān)元件Q的輸入端,NPN型三極管的發(fā)射極為開關(guān)元件Q的輸出端。
需要說明的是,在其他實(shí)施例中,本實(shí)用新型提供的電感電路10中的開關(guān)元件Q也可以為PNP型三極管;當(dāng)該開關(guān)元件Q為PNP型三極管時(shí),該P(yáng)NP型三極管的基極為開關(guān)元件Q的控制端,該P(yáng)NP型三極管的發(fā)射極為開關(guān)元件Q的輸入端,該P(yáng)NP型三極管的集電極為開關(guān)元件Q的輸出端。
進(jìn)一步地,作為本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施方式,該開關(guān)元件Q為晶體管。
進(jìn)一步地,作為本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施方式,當(dāng)該開關(guān)元件Q為NMOS晶體管,NMOS晶體管的柵極為開關(guān)元件Q的控制端,NMOS晶體管的漏極為開關(guān)元件Q的輸入端,NMOS晶體管的源極為開關(guān)元件Q的輸出端。
需要說明的是,在其他實(shí)施例中,本實(shí)用新型提供的電感電路10中的開關(guān)元件Q也可以為PMOS晶體管;當(dāng)所述開關(guān)元件Q為PMOS晶體管時(shí),該P(yáng)MOS晶體管的柵極為開關(guān)元件Q的控制端,該P(yáng)MOS晶體管的源極為開關(guān)元件Q的輸入端,該P(yáng)MOS晶體管的漏極為開關(guān)元件Q的輸出端。
下面以圖2所示的電路結(jié)構(gòu)為例,對(duì)本實(shí)用新型所提供的電感電路10的工作原理作具體說明,詳述如下:
首先,值得注意的是,圖2所示的電感電路10的具體電路中,開關(guān)元件Q采用NPN型三極管實(shí)現(xiàn)。
具體的,第二分壓電阻R2與電容C并聯(lián)后再與第一分壓電阻R1串聯(lián)作為三極管Q的分壓電路,以為開關(guān)元件Q提供偏執(zhí)電壓Vb,該偏執(zhí)電壓Vb可以采用以下公式計(jì)算得到:
Vb≈(Vin-Vout)*(R2//C1)/[R1+(R2//C1)]; (1)
其中,Vb為偏執(zhí)電壓Vb的電壓值,Vin為輸入電壓Vin的電壓值,Vout為輸出的電壓Vout的電壓值,R2為第二分壓電阻R2的電阻值,C1為電容C的電容值,R1為第一分壓電阻R1的電阻值,“//”表示第二分壓電阻R2與電容C并聯(lián)。
當(dāng)偏執(zhí)電壓Vb不足于使三極管Q工作在線性區(qū)時(shí),從L1到L4的電路通路的交流阻抗為:
Rac=R1+(R2//C1); (2)
從L1到L4的電路通路的直流阻抗為:
Rdc=R1+R2; (3)
而當(dāng)偏執(zhí)電壓Vb使得三極管Q工作在線性區(qū)時(shí),從L1到L4的電路通路的交流阻抗為:
Rac≈R3*[R1+(R2//C1)]/(R2//C1)=R3*R1/(R2//C1)+R3; (4)
其中,R3為第一電阻R3的電阻值。
從L1到L4的電路通路的直流阻抗為:
Rdc≈R3*(R1+R2)/R2=R3*R1/R2+R3; (5)
從公式(4)和公式(5)可知,當(dāng)?shù)谝浑娮鑂3的電阻值R3較小,第一分壓電阻R1的電阻值R1與第二分壓電阻R2的電阻值R2較大,并且電阻值R1與電阻值R2在同一數(shù)量級(jí),電容C的電容值C1較大時(shí),本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電感電路10可實(shí)現(xiàn)從L1到L4的電路通路的交流阻抗很大,直流阻抗很小的目的,即本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的電感電路10可替代電路中的電感元件。
此值得注意的是,在本實(shí)施例中,只要保證輸入電壓Vin與輸出的電壓Vout之間的差值大于1,且小于三極管Q可承受的最大的集電極到發(fā)射極的電壓,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電感電路10便可使用。
此外,由于本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電感電路10均采用的是簡單的分立元件構(gòu)成,因此,其電壓損耗和功率損耗均很小,并且電子器件較少,從而節(jié)約了電路的耗材,并且不需要很高的信號(hào)電壓便可實(shí)現(xiàn)與電感相同的作用。
在本實(shí)用新型中,通過包括分壓模塊與開關(guān)模塊的電感電路,使得分壓模塊對(duì)輸入電壓進(jìn)行分壓,并輸出分壓電壓至開關(guān)模塊,當(dāng)分壓電壓使開關(guān)模塊工作在線性工作區(qū)時(shí),開關(guān)模塊導(dǎo)通,以使分壓模塊、開關(guān)模塊以及外部電路形成電流通路,且電流通路的交流阻抗大、直流阻抗小,并且該電感電路的結(jié)構(gòu)簡單、體較小且成本低,進(jìn)而使得可采用該電感電路代替電路中的電感元件,從而解決了現(xiàn)有采用電感實(shí)現(xiàn)通直流阻交流時(shí)存在體積大、成本高的問題。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。