一种抗雷击可超宽电压输入的稳压电源及其限流稳压方法技术

本发明专利技术公开了一种抗雷击可超宽电压输入的稳压电源的限流稳压方法，包括以下步骤：(1)设置一稳压电源，该稳压电源包括高压脉冲保护电路、整流电路、分压电路与稳压电路；(2)预设压敏电阻的导通电压，当输入端电压高于导通电压时，压敏电阻导通，流经热敏电阻的电流增大，增大热敏电阻的阻值，对整个稳压电源电路进行保护；(3)整流电路将交流电转换为直流电；(4)分压电路对整流电路输出端的电压进行分压；(5)稳压电路对电流进行调节，达到限流稳压的目的。本发明专利技术还公开了抗雷击可超宽电压输入的稳压电源。本发明专利技术稳压电源可达到抗高压脉冲冲击，可超宽电压输入的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种稳压电源，尤其涉及抗雷击可超宽电压输入的稳压电源及其限流稳压方法。
技术介绍
随着社会飞速前进，用电设备与日俱增。但电力输配设施的老化和发展滞后，以及设计不良和供电不足等原因造成末端用户电压的过低，而线头用户则经常电压偏高。对用电设备特别是对电压要求严格的高新科技和精密设备，犹如没有上保险。不稳定的电压会给设备造成致命伤害或误动作，影响生产，造成交货期延误、质量不稳定等多方面损失。同时加速设备的老化、影响使用寿命甚至烧毁配件，使业主面临需要维修的困扰或短期内就要更新设备，浪费资源；严重者甚至发生安全事故，造成不可估量的损失。因此，选用稳定电源能为设备提供稳定交流电或直流电，保证设备的正常运行。然而，仅仅可以提供稳定交流电或直流电的稳压电源并不能满足所有情形下设备对电压的需求。例如，市电电表或其它市电监测装置电路的供电、无电池的测电笔或测电表等。这类装置由于从被测源取电供给测量电路使用，因此稳压电源需要适应超宽电压输入(如:12V～1000V)，并且要求对被测源吸取的电流很小(如:欧洲标准的≤3mA)，同时要求能抵抗雷击。然而，现有稳压电源主要采用阻容降压或复杂的开关电源的方式得到低压源，这种方式均不能实现超宽电压输入，并且输入电压范围不能灵活调整，同时不能承受8000V以上脉冲电压的冲击。因此，研究出一种可抗高压脉冲冲击，可超宽电压输入，并可根据需要灵活调整电压的输入范围以得到低压的限流稳压电源及其限流稳压方法，显得较为迫切。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术的目的在于提供一种抗雷击可超宽电压输入的稳压电源及其限流稳压方法，以解决现有稳压电源无法进行超宽电压输入、输入电压范围不能灵活调整、及不能承受高压脉冲冲击的问题。本专利技术提供的稳压电源，对整个电路的合理设计，结合本专利技术提供的稳压电源的限流稳压方法，实现抗高压脉冲冲击，可超宽电压输入，并可根据需要灵活调整电压的输入范围，以得到低压的限流稳压的效果。本专利技术为达到上述目的所采用的技术方案是：一种抗雷击可超宽电压输入的稳压电源的限流稳压方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设置一稳压电源，该稳压电源包括高压脉冲保护电路、整流电路、分压电路与稳压电路，其中，所述高压脉冲保护电路由若干个热敏电阻与若干个压敏电阻串联而成；所述整流电路由若干个二极管串联而成；所述分压电路由若干个高压场效应管与若干个第一电阻组成；所述稳压电路由三极管、第二电阻与稳压二极管组成；(2)预设高压脉冲保护电路中压敏电阻的导通电压，当高压脉冲保护电路的输入端电压高于压敏电阻的导通电压时，压敏电阻导通，流经热敏电阻的电流增大，从而增大热敏电阻的阻值，则对整个稳压电源电路进行保护；(3)所述整流电路中串联的若干个二极管对高压脉冲保护电路输出端的电流进行整流，将交流电转换为直流电；(4)将所述分压电路中的若干个高压场效应管串联连接，同时将若干个第一电阻串联形成串联支路，并将每一高压场效应管的栅极连接至串联支路中，对整流电路输出端的电压进行分压，使每一高压场效应管的栅极均匀电压，及每一高压场效应管的漏极与源极均匀电压；(5)所述稳压电路中的三极管与第二电阻组成恒流源，将流经稳压电路的电流进行动态调节，使电流保持恒定，该恒流源与稳压二极管组成稳压源，当流经第二电阻的电流增大时，三极管的导通程度增强，然后拉低每一高压场效应管的栅极电压，从而使每一高压场效应管的导通程度降低而分压增加，达到限流稳压的目的。作为本专利技术的进一步改进，在所述步骤(1)中，所述若干个第一电阻的阻值均相同。作为本专利技术的进一步改进，在所述步骤(5)中，所述三极管与第二电阻组成的恒流源的电流I＝0.6/(第二电阻的电阻值)。作为本专利技术的进一步改进，还包括以下步骤：(6)在每一高压场效应管的栅极串联一过流保护电路，当外负载充电电流过大时，过流保护电路延迟一段时间后将电压加至高压场效应管的栅极，以避免分压电路产生附加压降。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(6)中的过流保护电路为由第三电阻与第一电容组成的延时电路。作为本专利技术的进一步改进，还包括以下步骤：(7)在稳压电路的输出端串联一电流监测电路，该电流监测电路由第四电阻与电流并联监测器芯片并联组成，该电流并联监测器芯片将流经第四电阻产生的电压降转化成电流，并将电流转换成电压信号。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(7)具体包括以下步骤：(7.1)在电流并联监测器芯片的内部电路设置运算放大器、NPN晶体管、第五电阻、第六电阻与三极管，其中，该运算放大器的同相输入端连接至第五电阻一端，反向输入端连接至第六电阻一端，输出端与NPN晶体管的基极连接，该NPN晶体管的集电极连接至第五电阻的另一端，该NPN晶体管的发射极连接一外接电阻；(7.2)当所述稳压电路输出端电流流经第四电阻时，产生一电压降，当电压降施加到电流并联监测器芯片内部的第五电阻上时，该电流并联监测器芯片的内部电路将产生一电流进入NPN晶体管的集电极，外接电阻将输出电流转化成电压信号。一种实施上述方法的可超宽电压输入的限流稳压电源，其特征在于，包括高压脉冲保护电路、整流电路、分压电路与稳压电路，所述高压脉冲保护电路与整流电路并联，所述整流电路与分压电路串联，所述分压电路与稳压电路并联，其中，所述高压脉冲保护电路由若干个热敏电阻与若干个压敏电阻串联而成，通过增大流经热敏电阻的电流，以增大热敏电阻的阻值，提高稳压电源的耐高压脉冲能力；所述整流电路由若干个二极管串联而成；所述分压电路由若干个高压场效应管与若干个第一电阻组成，使每一高压场效应管的栅极、漏极与源极得到均匀分压；所述稳压电路由三极管、第二电阻与稳压二极管组成，该三极管与第二电阻组成恒流源，该恒流源与稳压二极管组成稳压源。作为本专利技术的进一步改进，还包括过流保护电路与电流监测电路。作为本专利技术的进一步改进，所述高压脉冲保护电路由两个热敏电阻与一个压敏电阻串联而成，所述整流电路由八个二极管串联而成，所述分压电路由三个高压场效应管与六个第一电阻组成；所述高压脉冲保护电路包括热敏电阻PTC1、热敏电阻PTC2与压敏电阻CNR2，所述整流电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7与二极管D8，所述分压电路包括高压场效应管Q1、高压场效应管Q2、高压场效应管Q3、第一电阻R1、第一电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗雷击可超宽电压输入的稳压电源的限流稳压方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设置一稳压电源，该稳压电源包括高压脉冲保护电路、整流电路、分压电路与稳压电路，其中，所述高压脉冲保护电路由若干个热敏电阻与若干个压敏电阻串联而成；所述整流电路由若干个二极管串联而成；所述分压电路由若干个高压场效应管与若干个第一电阻组成；所述稳压电路由三极管、第二电阻与稳压二极管组成；(2)预设高压脉冲保护电路中压敏电阻的导通电压，当高压脉冲保护电路的输入端电压高于压敏电阻的导通电压时，压敏电阻导通，流经热敏电阻的电流增大，从而增大热敏电阻的阻值，则对整个稳压电源电路进行保护；(3)所述整流电路中串联的若干个二极管对高压脉冲保护电路输出端的电流进行整流，将交流电转换为直流电；(4)将所述分压电路中的若干个高压场效应管串联连接，同时将若干个第一电阻串联形成串联支路，并将每一高压场效应管的栅极连接至串联支路中，对整流电路输出端的电压进行分压，使每一高压场效应管的栅极均匀电压，及每一高压场效应管的漏极与源极均匀电压；(5)所述稳压电路中的三极管与第二电阻组成恒流源，将流经稳压电路的电流进行动态调节，使电流保持恒定，该恒流源与稳压二极管组成稳压源，当流经第二电阻的电流增大时，三极管的导通程度增强，然后拉低每一高压场效应管的栅极电压，从而使每一高压场效应管的导通程度降低而分压增加，达到限流稳压的目的。...

【技术特征摘要】
1.一种抗雷击可超宽电压输入的稳压电源的限流稳压方法，其特征在于，
包括以下步骤：
(1)设置一稳压电源，该稳压电源包括高压脉冲保护电路、整流电路、
分压电路与稳压电路，其中，所述高压脉冲保护电路由若干个热敏电阻与若
干个压敏电阻串联而成；所述整流电路由若干个二极管串联而成；所述分压
电路由若干个高压场效应管与若干个第一电阻组成；所述稳压电路由三极管、
第二电阻与稳压二极管组成；
(2)预设高压脉冲保护电路中压敏电阻的导通电压，当高压脉冲保护电
路的输入端电压高于压敏电阻的导通电压时，压敏电阻导通，流经热敏电阻
的电流增大，从而增大热敏电阻的阻值，则对整个稳压电源电路进行保护；
(3)所述整流电路中串联的若干个二极管对高压脉冲保护电路输出端的
电流进行整流，将交流电转换为直流电；
(4)将所述分压电路中的若干个高压场效应管串联连接，同时将若干个
第一电阻串联形成串联支路，并将每一高压场效应管的栅极连接至串联支路
中，对整流电路输出端的电压进行分压，使每一高压场效应管的栅极均匀电
压，及每一高压场效应管的漏极与源极均匀电压；
(5)所述稳压电路中的三极管与第二电阻组成恒流源，将流经稳压电路
的电流进行动态调节，使电流保持恒定，该恒流源与稳压二极管组成稳压源，
当流经第二电阻的电流增大时，三极管的导通程度增强，然后拉低每一高压
场效应管的栅极电压，从而使每一高压场效应管的导通程度降低而分压增加，
达到限流稳压的目的。
2.根据权利要求1所述的抗雷击可超宽电压输入的稳压电源的限流稳压
方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述若干个第一电阻的阻值均相同。
3.根据权利要求1所述的抗雷击可超宽电压输入的稳压电源的限流稳压
方法，其特征在于，在所述步骤(5)中，所述三极管与第二电阻组成的恒流
源的电流I＝0.6/第二电阻的电阻值。
4.根据权利要求1所述的抗雷击可超宽电压输入的稳压电源的限流稳压
方法，其特征在于，还包括以下步骤：(6)在每一高压场效应管的栅极串联
一过流保护电路，当外负载充电电流过大时，过流保护电路延迟一段时间后
将电压加至高压场效应管的栅极，以避免分压电路产生附加压降。
5.根据权利要求4所述的抗雷击可超宽电压输入的稳压电源的限流稳压
方法，其特征在于，所述步骤(6)中的过流保护电路为由第三电阻与第一电
容组成的延时电路。
6.根据权利要求1所述的抗雷击可超宽电压输入的稳压电源的限流稳压
方法，其特征在于，还包括以下步骤：(7)在稳压电路的输出端串联一电流
监测电路，该电流监测电路由第四电阻与电流并联监测器芯片并联组成，该
电流并联监测器芯片将流经第四电阻产生的电压降转化成电流，并将电流转
换成电压信号。
7.根据权利要求6所述的抗雷击可超宽电压输入的稳压电源的限流稳压
方法，其特征在于，所述步骤(7)具体包括以下步骤：
(7.1)在电流并联监测器芯片的内部电路设置运算放大器、NPN晶体管、
第五电阻、第六电阻与三极管，其中，该运算放大器的同相输入端连接至第
五电阻一端，反向输入端连接至第六电阻一端，输出端与NPN晶体管的基极
连接，该NPN晶体管的集电极连接至第五电阻的另一端，该NPN晶体管的
发射极连接一外接电阻；
(7.2)当所述稳压电路输出端电流流经第四电阻时，产生一电压降，当
电压降施加到电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟梁，
申请(专利权)人：优利德科技中国有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44