可变串联电阻线性电源制造技术

本实用新型专利技术提供一种可变串联电阻线性电源，包括直流电源、限流电阻、参考二级管、调节晶体管、输出电容、分担电阻一、分担电阻二、负载电路、开关管一、开关管二、开关控制一、开关控制二、电压检测和开关控制；本实用新型专利技术是针对不同的输入电压情况下，电源自身能够调节电源自身回路中的串联电阻个数，达到扩展输入电压范围的效果，从而扩展控制线性电源的使用场合，简化电路，降低成本。

【技术实现步骤摘要】
可变串联电阻线性电源
本技术涉及一种可变串联电阻线性电源。
技术介绍
线性电源在很多电子产品中，控制电路供电使用，具有低纹波，低噪声，结构简单，成本低；但是线性电源有一个缺陷：电源转换效率低，发热量高，并且随着输入电压的升高，发热越厉害。由于线性电源的以上缺陷，导致控制线性电源输入电压范围很窄。当前市场上存的方案是：开关电源包括直流电源、开关电源、线性电源、负载电路。输入电源电压相对比较高，所以先通过开关电源将电压降低到线性电源最高输入电压范围之下，然后再利用线性电源将电压稳定到负载电路需要的电压，一般业内称之为二级电源方案；由于开关电源是通过高频的PWM斩波和电感组合，来达到降压的目的，所以再整个回路中都存在这开关电源的振铃效应，此效应处理不好，很容易串扰到负载回路中，从而叠加到负载电路中的数字信号和模拟信号中，如果串扰的厉害，会导致数字信号逻辑反转，模拟信号严重偏离原有真实信号值，造成失控。线性电源方案包括直流电源、限流电阻、参考二极管、调节晶体管、输出电容和负载电路。输入电源通过限流电阻和参考二极管结合，给出一个基准参考电压，此参考电压给调节晶体管，此调节晶体管根据参考电压输出电源给负载。输入电压和输出电压之间的差值全部由调节晶体管承担；由于调节晶体管承担压降比较大，所以输入电压是受限制的，如果输入电压过高，造成调节晶体管耐压提升，发热功率过大。上述先用开关电源将电源电压降低到线性电源能够使用的电压，然后再用线性电源，问题点：a，电路原理复杂；b，原材料成本高；c，容易引入高频开关电源的开关噪声，给控制电路处理带来麻烦。本技术结合实际使用情况，设计了一款电路，针对不同的输入电压情况下，电源自身能够调节电源自身回路中的串联电阻个数，达到扩展输入电压范围的效果，从而扩展控制线性电源的使用场合，简化电路，降低成本。
技术实现思路
本技术要解决的需要解决的问题：1、拓展线性电源的输入电压范围；2、在输出功率不变的情况下，降低电源自身各个期间的发热功率。本技术的目的是这样实现的，一种可变串联电阻线性电源，包括直流电源、限流电阻、参考二极管、调节晶体管、输出电容、分担电阻一、分担电阻二、负载电路、开关管一、开关管二、开关控制一、开关控制二、电压检测和开关控制；直流电源的负极分别与参考二极管、输出电容、负载电路、电压检测和开关控制连接，直流电源的正极与限流电阻、分担电阻二、开关管二、电压检测和开关控制连接，限流电阻与参考二极管连接，参考二极管与调节晶体管连接，分担电阻二与分担电阻一连接，调节晶体管一侧与分担电阻一连接，另一侧与输出电容和负载电路连接，开关管二与开关管一和开关控制二连接，开关管一和开关控制二与电压检测和开关控制连接。输入电源通过限流电阻和参考二极管结合，给出一个基准参考电压，此参考电压给调节晶体管，此调节晶体管根据参考电压输出电源给负载。本技术与
技术介绍
相比，具有如下优点：1、本技术大大降低电池由于电量过放造成的失效风险；2、简化电路结构，降低了电路成本；3、去除了控制电路电源的纹波噪声，降低了控制电路数字和模拟信号的处理难度，增强了控制电路信号的可靠性；4、显著降低了线性电源单个元件的发热功率；5、通过动态的接入和旁路分担电阻，可有效扩展输入电压范围；6、由于线性电源允许输入电压范围宽了，可以直接取消电源前端开关电源的电路；7、由于取消开关电源电路，则简化了电路结构，节省了成本；8、由于取消开关电源电路，也就随之去掉了开关电源带来的振铃效应，从而去掉了开关电源的纹波，提升了控制电源的质量。附图说明图1是本技术可变串联电阻线性电源结构框图。图2是本技术可变串联电阻线性电源实例图。具体实施方式如图1所示，一种可变串联电阻线性电源，包括直流电源101、限流电阻102、参考二极管103、调节晶体管104、输出电容105、分担电阻一106、分担电阻二107、负载电路108、开关管一109、开关管二110、开关控制一111、开关控制二112、电压检测和开关控制113；直流电源101的负极分别与参考二极管103、输出电容105、负载电路108、电压检测和开关控制113连接，直流电源101的正极与限流电阻102、分担电阻二107、开关管二110、电压检测和开关控制113连接，限流电阻102与参考二极管103连接，参考二极管103与调节晶体管104连接，分担电阻二107与分担电阻一106连接，调节晶体管104一侧与分担电阻一106连接，另一侧与输出电容105和负载电路108连接，开关管二110与开关管一109和开关控制二112连接，开关管一109和开关控制二112与电压检测和开关控制113连接。输入电源通过限流电阻102和参考二极管103结合，给出一个基准参考电压，此参考电压给调节晶体管104，此调节晶体管104根据参考电压输出电源给负载。本技术输入电压和输出电压之间的差值由分担电阻二107，分担电阻一106和调节晶体管104承担；分担电阻二107由一个开关管调节是否接入电路回路中。当电源输入电压低时，开关控制一111和开关控制二112全部导通，此时开关管一109和开关管二110被控制全部导通，分担电阻二107和分担电阻一106均被旁路；此时输入电压和输出电压差值由调节晶体管104承担；随着输入电压升高，开关控制一111断开，开关管一109被控制断开，此时分担电阻一106被控制接入电源回路中；随着输入电压的进一步升高，开关控制二112断开，开关管二110控制断开，此时分担电阻二107被控制计入电源回路中；这样调节过程，可维持调节晶体管104发热功率很小范围内波动，但是电压调节范围由分担电阻一106的个数决定，分担电阻一106个数越多，那么允许输入电源电压的范围越光，在输出电流不变的情况下，各个期间的功耗变化不大。图2是本技术的电源实例图，本技术实现的工作过程如下：所述的图2中的电阻R1和稳压管ZD1串联，为调节晶体管Q1提供参考电压，所以电阻R1称之为限流电阻，稳压管ZD1称之为参考二极管管；电阻R2和三极管Q1串联到电源主回路中，所以三极管Q1称之为调节晶体管，电容C1称之为输出电容，电阻R2称之为分担电阻；三极管Q2管控着分担电阻R2的接入或者旁路，所以三极管Q2称之为开关管一；而电阻R4，R5，R6，R7，R8，Q3，Q4，ZD2检测电源电压，并控制开关管一109的导通与否，所以称之为电压检测和开关控制单元。所述图2中的ZD1提供的电压是稳定的，所以调节晶体管Q1与输出电容相连的C1连接点输出的电压也是一个稳定值(输入电压在一定范围内)；所述的图2中的分压电阻，多串联个数和旁路开关数量，就可以极大的扩展输入电源范围。所述的图2中的ZD2，当输入电压低于ZD2导通电压时，则电阻R8两端没有压降，三极管Q4没有驱动电压，所以三极管Q4关断；电源通过上拉电阻R6驱动三极管Q3导通，从而控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变串联电阻线性电源，其特征在于：包括直流电源(101)、限流电阻(102)、参考二极管(103)、调节晶体管(104)、输出电容(105)、分担电阻一(106)、分担电阻二(107)、负载电路(108)、开关管一(109)、开关管二(110)、开关控制一(111)、开关控制二(112)、电压检测和开关控制(113)；直流电源(101)的负极分别与参考二极管(103)、输出电容(105)、负载电路(108)、电压检测和开关控制(113)连接，直流电源(101)的正极与限流电阻(102)、分担电阻二(107)、开关管二(110)、电压检测和开关控制(113)连接，限流电阻(102)与参考二极管(103)连接，参考二极管(103)与调节晶体管(104)连接，分担电阻二(107)与分担电阻一(106)连接，调节晶体管(104)一侧与分担电阻一(106)连接，另一侧与输出电容(105)和负载电路(108)连接，开关管二(110)与开关管一(109)和开关控制二(112)连接，开关管一(109)和开关控制二(112)与电压检测和开关控制(113)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种可变串联电阻线性电源，其特征在于：包括直流电源(101)、限流电阻(102)、参考二极管(103)、调节晶体管(104)、输出电容(105)、分担电阻一(106)、分担电阻二(107)、负载电路(108)、开关管一(109)、开关管二(110)、开关控制一(111)、开关控制二(112)、电压检测和开关控制(113)；直流电源(101)的负极分别与参考二极管(103)、输出电容(105)、负载电路(108)、电压检测和开关控制(113)连接，直流电源(101)的正极与限流电阻(102)、分担电阻二(107)、开关管二(110)、电压检测和开关控制(113)连接，限流电阻(102)与参考二极管(103)连接，参考二极管(103)与调节晶体管(104)连接，分担电阻二(107)与分担电阻一(106)连接，调节晶体管(104)一侧与分担电阻一(106)连接，另一侧与输出电容(105)和负载电路(108)连接，开关管二(110)与开关管一(109)和开关控制二(112)连接，开关管一(109)和开关控制二(112)与电压检测和开关控制(113)连接。


2.如权利要求1所述的一种可变串联电阻线性电源，其特征在于：所述的限流电阻(102)，输入电源通过限流电阻(102)和参考二极管(103)结合，给出一个基准参考电压，此参考电压给调节晶体管(104)，此调节晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆臣，李岩，
申请(专利权)人：坦帕科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11