一种具有限流短路保护的线性稳压器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有限流短路保护的线性稳压器，包括启动电路、基准电压电路、比较放大电路、短路保护电路、电流采样电路、电压采样电路、调整管，启动电路将输入的电压源送入基准电压电路，基准电压电路将调整的基准电压供比较放大电路使用；所述调整管的输出端串联电流采样电路，电流采样电路将采样的输出电流信号反馈给比较放大电路，电压采样电路将采样的输出电压信号反馈给比较放大电路，比较放大电路将输出电流信号和输出电压信号处理后送入调整管的控制端，使调整管工作在线性区，达到限流调压的目的；短路保护电路将采集的输出电压信号处理后送入调整管的控制端，使调整管由线性区调整至关断区，达到短路保护的目的。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种线性稳压器，具体涉及一种具有限流短路保护的线性稳压O
技术介绍
传统的电力稳压器是靠继电器的跳动稳定输出电压的.当电网电压出现波动时， 电力稳压器的自动纠正电路启动，使内部继电器动作迫使输出电压保持在设定值附近，这种电路优点是电路简单，缺点是稳压精度不高并且每一次继电器跳动换挡，都会使供电电源发生一次瞬时的中断并产生火花干扰。系统稳定性的补偿依然主要依赖输出电容ESR产生的零点，这样对输出电容ESR 的要求就非常的苛刻，ESR的数值必须限制在一个严格的区域不会在LDO发生震荡。此外， 在整个工作过程和稳定变化范围，ESR必须驻留在一个横界区域内，LDO对ESR的敏感性，以及ESR对温度和频率的高可靠性比其它任何原因都更容易引起震荡，这样需要大体积、昂贵的大电容来解决这一问题，所以要有新的补偿方案。另外，在实际中常遇到因误操作出现各种与电源或地短接的情况，易造成电路短路，严重时会导致电路烧毁，发生意外事故，安全性能低。
技术实现思路
为了解决现有技术中的不足，本技术的目的是提供一种体积小、功率密度高、 适配性强，可靠性高，具有限压和短路保护功能，使用安全的线性稳压器。本技术采用的技术方案是一种具有限流短路保护的线性稳压器，包括启动电路、基准电压电路、比较放大电路、短路保护电路、电流采样电路、电压采样电路和调整管 V2，其技术特点是所述启动电路包括与输入控制信号连接的控制连接器XP1、光电耦合器Bl和电阻 R2，控制连接器XPl的正端经电阻R2连接光电耦合器Bl的输入端1脚，控制连接器XPl的负端连接光电耦合器Bl的输入端2脚，光电耦合器Bl的输出端4脚连接基准电压电路的正端，光电耦合器Bl的输出端3脚连接基准电压电路输出端的负端；所述基准电压电路包括电压变换器D1、并联电压变换器输入端的电容Cl、C2和并联于电压变换器输出端的电容C3、C4和电阻R1，电压变换器Dl输入端接直流输入端XB1， 电压变换器Dl接地端接地，电压变换器输出端的正端连接三极管Vl的集电极，三极管的基极串接电阻R4，电阻R4连接于光电耦合器Bl的输出端3脚，电阻R3连接于三极管的集电极和电阻R4之间，三极管的发射极连接比较放大电路，电压变换器输出端的负端经电容 C5、电流采样电路连接稳压输出端XB2 ；所述电压采样电路串接在稳压输出端XB2与接地之间，所述电流采样电路串接在直流输入端XBl和稳压输出端XB2之间；所述比较放大电路包括电压环路和电流环路，所述电压环路由电阻R5和电阻R11、三端可调稳压管D4依次串行接地组成，电阻R5连接三极管Vl的发射极，三端可调稳压管D4将由电压采样电路提供的电压信号运算后经电阻R6、R12耦合至调整管V2的控制端实现调压；所述电流环路包括电阻R7、三端可调稳压管D2、电位器RPl和三端可调稳压管 D3，电阻R7连接三极管Vl的发射极，电阻R7和三端可调稳压管D2串联后经电流采样电路连接稳压输出端XB2，三端可调稳压管D2控制端由电位器RPl耦合至三端可调稳压管D3的调整端，三端可调稳压管D3调整的电压经电阻R12送至调整管V2的控制端；所述短路保护电路包括依次串联在直流输入端XBl和稳压输出端XB2间的稳压管 V5、电阻R13、光电耦合器B2、稳压管V6，光电耦合器B2的3脚经连接三端可调稳压管D3控制端经电阻R12连接至调整管V2的控制端；启动电路将输入的电压源送入基准电压电路，基准电压电路将调整的基准电压供比较放大电路使用；所述调整管V2的输出端串联电流采样电路，电流采样电路将采样的输出电流信号反馈给比较放大电路，电压采样电路将采样的输出电压信号反馈给比较放大电路，比较放大电路将输出电流信号和输出电压信号处理后送入调整管V2的控制端；短路保护电路将采集的输出电压信号处理后送入调整管V2的控制端。进一步地，所述光电耦合器B2的输入端和稳压管V6的输出端并联电阻R14和电容C8形成延时电路。进一步地，所述电流采样电路采用0. 002 Ω的锰铜条电阻R10，电阻RlO —端经调整管V2连接直流输入端ΧΒ1，另一端连接稳压输出端ΧΒ2。再进一步地，所述电压采样电路包括电阻R15、R16和电位器RP2，三端可调控制管 D4控制端经电阻R16和电位器RP2串联接地，稳压输出端XB2经电阻R15串联电阻R16和电位器RP2接地。直流输入端输入时，由电压变换器Dl产生直流电压，经三极管Vl将直流电压加到比较放大电路中，比较放大电路根据输出电压采样电压值的大小，与电压采样电路和电流采样电路反馈的信号电压进行比较后送至调整管V2的控制端，控制调整管的导通程度，实现电压和电流的调控。通过线稳控制连接器XPl控制电压使光电耦合器Bl导通，三极管Vl 的基极的电位变化处于关断状态，使电压变化器Dl产生的基准电压无法送至比较放大电路中，稳压器停止工作；若启动稳压器再取消线稳控制连接器XPl送入的控制电压，使光电耦合器Bl不导通，稳压器正常工作，从而实现稳压器的通断。采用上述技术方案，本技术达到的有益效果是1、比较放大电路的电压环路包括由电阻R5、电阻R11、三端可调稳压管D4组成串联电路，电压采样电路由电阻R15、R16和电位器RP2组成，将输出电压按比例取样后送至比较放大电路的三端可调稳压管D4，三端可调稳压管D4将由电压采样电路提供的电压信号运算后经电阻R6、R12耦合至调整管V2的控制端，实现调压目的；比较放大电路的电流环路包括电阻R7和三端可调稳压管D2串联形成，电流采样采用锰铜条RlO串接在输出回路上将流过锰铜条RlO的电流信号转换成电压信号送至比较放大电路，电位器RPl和电阻 R9耦合至三端可调稳压管D3的调整端，三端可调稳压管D3调整的电压经电阻R12送至调整管V2的控制端，实现限流目的；锰铜条RlO起电流采样作用，温度系数好，可以作为电流采样使用，克服环境温度变化的影响，而且锰铜条克服传统导线连接体积大、连接复杂的缺点，采用锰铜条连接可有效降低稳压器的体积，提高系统可靠性指标；比较放大电路的三端可调稳压管D4、D3在电压信号和电流信号的驱动下，使得调整管V2的栅极电压自动调整， 从而达到稳压、限流的作用；2、本线性稳压器调整管为连接输出和输入端的调整元件，是一个功率器件，采用低压差的PMOS调整元件，根据输入和输出端的电压变化趋势，电压采样电路和电流采样电路的信号通过比较放大电路比较运算后送至调整管，促使调整管自身调整达到输出电压的稳定，可以有效提高系统效率；与调整管V2连接的稳压二极管V3起到保护V2作用，增强系统稳定性，比较放大回路的简介性、可靠性和保护功能强；3、短路保护接通于输入和输出之间，由稳压二极管V5、V6，光电耦合器B2，电阻 R13、R14、R8和电容C8组成，当输入和输出之间的电压差大于稳压二极管V5、V6的稳压值之和时，光电耦合器B2导通，经比较放大电路的电流环路迫使调整管V2关断，达到短路保护的目的。本线性稳压器作为一个闭环反馈系统，基本电压电路作为基准电压源要求基准电压在输入电压变化时，永远输出一个稳定的值，也就是说它的电源抑制比要比较高，基本电压电路提供稳定的电压信号，使得电压采样信号与基准电压电路的基准电压进行比较，从而产生误差信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种具有限流短路保护的线性稳压器，包括启动电路、基准电压电路、电流采样电路、电压采样电路、比较放大电路、短路保护电路和调整管Ｖ２，调整管Ｖ２连接于直流输入端ＸＢ１和稳压输出端ＸＢ２之间，其特征是在于：所述启动电路包括与输入控制信号连接的控制连接器ＸＰ１、光电耦合器Ｂ１和电阻Ｒ２，控制连接器ＸＰ１的正端经电阻Ｒ２连接光电耦合器Ｂ１的输入端１脚，控制连接器ＸＰ１的负端连接光电耦合器Ｂ１的输入端２脚，光电耦合器Ｂ１的输出端４脚连接基准电压电路的正端，光电耦合器Ｂ１的输出端３脚连接基准电压电路输出端的负端；所述基准电压电路包括电压变换器Ｄ１、并联电压变换器输入端的电容Ｃ１、Ｃ２和并联于电压变换器输出端的电容Ｃ３、Ｃ４和电阻Ｒ１，电压变换器Ｄ１输入端接直流输入端ＸＢ１，电压变换器Ｄ１接地端接地，电压变换器输出端的正端连接三极管Ｖ１的集电极，三极管的基极串接电阻Ｒ４，电阻Ｒ４连接于光电耦合器Ｂ１的输出端３脚，电阻Ｒ３连接于三极管的集电极和电阻Ｒ４之间，三极管的发射极连接比较放大电路，电压变换器输出端的负端经电容Ｃ５、电流采样电路连接稳压输出端ＸＢ２；所述电压采样电路串接在稳压输出端ＸＢ２与接地之间；所述电流采样电路串接在直流输入端ＸＢ１和稳压输出端ＸＢ２之间；所述比较放大电路包括电压环路和电流环路，所述电压环路由电阻Ｒ５和电阻Ｒ１１、三端可调稳压管Ｄ４依次串行接地组成，电阻Ｒ５连接三极管Ｖ１的发射极，三端可调稳压管Ｄ４将由电压采样电路提供的电压信号运算后经电阻Ｒ６、Ｒ１２耦合至调整管Ｖ２的控制端实现调压；所述电流环路包括电阻Ｒ７、三端可调稳压管Ｄ２、电位器ＲＰ１和三端可调稳压管Ｄ３，电阻Ｒ７连接三极管Ｖ１的发射极，电阻Ｒ７和三端可调稳压管Ｄ２串联后经电流采样电路连接稳压输出端ＸＢ２，三端可调稳压管Ｄ２控制端由电位器ＲＰ１耦合至三端可调稳压管Ｄ３的调整端，三端可调稳压管Ｄ３调整的电压经电阻Ｒ１２送至调整管Ｖ２的控制端；所述短路保护电路包括依次串联在直流输入端ＸＢ１和稳压输出端ＸＢ２间的稳压管Ｖ５、电阻Ｒ１３、光电耦合器Ｂ２、稳压管Ｖ６，光电耦合器Ｂ２的３脚经连接三端可调稳压管Ｄ３控制端经电阻Ｒ１２连接至调整管Ｖ２的控制端；　　　　启动电路将输入的电压源送入基准电压电路，基准电压电路将调整的基准电压供比较放大电路使用；所述调整管Ｖ２的输出端串联电流采样电路，电流采样电路将采样的输出电流信号反馈给比较放大电路，电压采样电路将采样的输出电压信号反馈给比较放大电路，比较放大电路将输出电流信号和输出电压信号处理后送入调整管Ｖ２的控制端；短路保护电路将采集的输出电压信号经光电耦合器Ｂ２处理后送入调整管Ｖ２的控制端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶楠，吴国庆，叶红雨，严东华，
申请(专利权)人：江苏晟楠电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32