專利名稱：補償型寬范圍穩(wěn)壓電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于與保安類產(chǎn)品配套技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
任何電子技術(shù)設(shè)備均需要穩(wěn)壓電源，穩(wěn)壓電源性能的好壞直接影響到電子設(shè)備的工作好壞。發(fā)明者已有了多項電子技術(shù)成果，屬于保安器材類，其主要內(nèi)容是將防盜門與保安器材合并在一起，從而產(chǎn)生了多種亮點，已獲得社會充分肯定，但是一個好的產(chǎn)品必須要與一個好的電源與之配套，眾所周知，電源是故障多的部分，而且直接關(guān)系到產(chǎn)品的多項性能，所以沒有優(yōu)秀的穩(wěn)壓源與之配套，不可成為一種好的產(chǎn)品。但現(xiàn)在的三端穩(wěn)壓集成電路，或按傳統(tǒng)的穩(wěn)壓電源設(shè)計，均不能達到較好的效果。其主要原因一是防雷等級不高，這樣保安器材將在雷雨季節(jié)可能損害，或不能正常工作，將造成保安器失控的嚴(yán)重時段。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)值的其精度有限。不能對所配的蓄電池科學(xué)地浮充。造成以上三點不足一個主要原因在于電子產(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，因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段時，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。這樣的方案雖然擴展了橋式整流輸出的上限值，但又產(chǎn)生了新的矛盾，因為新增的射隨器會產(chǎn)生附加損失電壓降。在市電較低時，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變低，低于所需值，就不能穩(wěn)壓。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)值的浮充電壓，如12、6伏等。此外，所配的穩(wěn)壓電源還涉及造價成本與可靠性等多方面的約束，所以所需的穩(wěn)壓電源，初看起來簡單，但仔細分析，確充滿著多處難點，還必須進一步創(chuàng)新。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是設(shè)計一種新的穩(wěn)壓電源電路，使該電子電路一是具有很強的抗雷能力，二是可以在市電變化 較大的地放與時段能正常工作，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、補償型寬范圍穩(wěn)壓電源是由變壓器、橋式整流輸出，防雷管、輸出電壓調(diào)整管，基準(zhǔn)電壓支路，穩(wěn)壓值調(diào)整支路、過壓保護單元、過流保護單元、補償電路、穩(wěn)壓放大管電路單元共同組成。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了輸出電壓調(diào)整管的基極。過壓保護單元是: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)壓管的負極經(jīng)地一個電阻后接地，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)壓管的負極接地。過流保護單元是: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；用數(shù)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。穩(wěn)壓值調(diào)整支路是:用三個電阻串聯(lián)組成了調(diào)壓值支路，該支路的一端接在了調(diào)壓管的發(fā)射極，另一端接地線。穩(wěn)壓放大管電路單元是:用一只三極管做穩(wěn)壓放大管，該管的集電極接在了調(diào)壓管的基極，該管基極接在了調(diào)壓支路上電阻的一個串聯(lián)點上。用一只電阻與穩(wěn)壓支路串聯(lián)級組成了基準(zhǔn)電壓支路，其中電阻的一端接在了調(diào)整管的發(fā)射極上，穩(wěn)壓管負極 的一端接在地線上，穩(wěn)壓放大管的發(fā)射極接在了電阻與穩(wěn)壓的串聯(lián)接點上。補償電路是:從整流輸出引出了信號經(jīng)一組補償器件后，接在了穩(wěn)壓放大管的基極上。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、輸出電壓調(diào)整管，穩(wěn)壓放大管是高反壓大功率管。3、基準(zhǔn)電壓支路中的穩(wěn)壓支路是由數(shù)個面結(jié)合型二極管串聯(lián)而成。4、補償電路中補償器件之一用一個電阻與一個電容兩端分別連在一起成為補償并聯(lián)體，該補償元件組成體的一端接整流輸出，另一端接在穩(wěn)壓放大管的基極上；之二是一只電阻，之二是一只電容。5、補償電容具有耐壓高的電壓值。6、接在調(diào)整管基極的對地穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓參數(shù)高于輸出電壓。 7、整流電路之一是橋式整流電路，之二是全波整流電路。對以下措施進一步解釋如下:一、穩(wěn)壓的主要原理。調(diào)整管與放大管形成了很強的負反饋，一旦線路參數(shù)確定后，調(diào)整管就可以穩(wěn)定在一個具體的數(shù)值上。電路見圖一，具體穩(wěn)壓過程如下:9為輸出電壓調(diào)整管，15為穩(wěn)壓放大管，當(dāng)輸出電壓調(diào)整管的射極輸出端18過高或過低時，由電阻12、13、14所組成的調(diào)壓值支路，將把變化的量給了穩(wěn)壓放大管16的基極，由于穩(wěn)壓放大管的射極為標(biāo)準(zhǔn)的固定電壓，所以調(diào)壓值支路的變化量將引起該管集電極發(fā)生變化，自動對三極管基極調(diào)整使其輸出而成為標(biāo)準(zhǔn)值，與此同時因為在整流輸出與放大管基極接了補償電路，所以能把整流輸出的階躍變化迅速傳遞給放大管基極，因而強化了穩(wěn)壓效果。二、由于雷擊是穩(wěn)壓源工作狀態(tài)最易錯時候，而本發(fā)明的一個重要特點就是在這方面提出四種有力措施。第一、增加了補償電路措施，特別有用電容與電阻并聯(lián)所形成的補償電路，有很重要的意義:當(dāng)雷擊時整流端電壓產(chǎn)生躍變，在補償電容的作用下，可以迅速傳遞給放大管，因而調(diào)整管基極會迅速下降，從而避免了高壓的輸出。同時也因上述理由對整流輸出的波動電壓也起到積極的穩(wěn)壓作用。由于電容是一種不可躍變的過渡件，作為補償件的效果好。第二、對調(diào)整管基極進行嚴(yán)格限壓，成為防雷保護的一頂重要措施，本措施是在輸出電壓調(diào)整管的基極增加了一條支路(圖1中8穩(wěn)壓二極管支路)，該穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值高于輸出電壓，所以，該二極管被電壓放大管鉗位，沒有電流通過，就形成一種“永遠守候狀態(tài)”，形成的最大好處是，在正常工作時因被鉗位，而沒有電流通過，等效電路是開路，不存在電磨損，不會損壞。雷擊涌流過大時，而放大管來不及反應(yīng)時，處于“守候狀態(tài)”的該管會自動投入工作，保證了可靠性。第三，調(diào)整管采用了高反壓大功率管，其反壓可以達數(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。第四、是增加了防雷管作二級保護，能將雷擊時的電壓限制在擊穿電壓的數(shù)十伏的范圍內(nèi)。三、在市電較高的地方與時段不會損壞電路的原因:因調(diào)整管是高反壓管，僅管此時橋式輸出的電壓高 ，但是還會遠低于高反壓管耐壓值。四、能在市電較低的地方與時段工作的主要原因:一是輸出電壓調(diào)整管，不會產(chǎn)生附加電壓降，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)的方案，因為三端集成電路要穩(wěn)定的工作，必須要輸入端的電壓高于輸出端一個定值，而三端集成電路的輸入前級如果串有三極管發(fā)射器，則輸入端就增加了射隨器引起的附加電壓損失，也即是在市電低時，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，這是寶貴的電壓。)，其二是因調(diào)整管是高反壓管，所以在設(shè)計時可以把橋式輸出電壓可以設(shè)計得高一些，在市電低時這時橋式電壓不可能很低，就可以作一定補償。五、能擴展市電變化范圍的原因:由于上兩條原因，市電高時不損壞電路，而在較低時仍可以正常工作。所以可大大地擴展了市電變化的工作范圍。六、可以調(diào)整不同的輸出穩(wěn)壓值的原因。由于基準(zhǔn)電壓支路中的電壓穩(wěn)定，而在穩(wěn)壓值調(diào)整支路的三個電阻靈活可調(diào)，就可以把穩(wěn)壓基本數(shù)值調(diào)整為所需值，如標(biāo)準(zhǔn)的浮充電壓值，12、6伏，而不是簡簡單的整數(shù)12伏。這里應(yīng)說明是，該支路的上偏電阻有兩個，即圖一中的R12與R13，其中R13主要做精調(diào)之用。七、過流保護原理:當(dāng)輸出電流過大時，調(diào)整管發(fā)射極所串聯(lián)的電阻壓降增大，超過一定值時，過流保護支路中的二極管導(dǎo)通，流入輸出電壓調(diào)整管的基極電流減少，負載過流超多，則減少的基極電流越多，自動形成對調(diào)整管保護。八、由于在標(biāo)準(zhǔn)措施了措施4后，即是基準(zhǔn)電壓支路中的穩(wěn)壓支路是由數(shù)個面結(jié)合型二極管串聯(lián)而成后的最大好處是，可靠性大大提高，因為普通的穩(wěn)壓管屬易壞件，而面結(jié)合性二極管，幾乎可以認為不會壞。九、本電路明顯體現(xiàn)了以下特點，之一，在防雷電路中，形成了多重保護。之二，在基準(zhǔn)電路中采用了面結(jié)合型的二極管，其可靠性很高。之三、利用復(fù)合功能，減少元件數(shù)，但性能不減。本發(fā)明實施后有以下顯著的優(yōu)點:1、性能好，體現(xiàn)在以下方面:一是防雷效果好，在雷雨季節(jié)，所配用器材不易損壞，不會因雷雨天而停止工作。二是適應(yīng)面廣，比傳統(tǒng)的穩(wěn)壓電源有更寬的適應(yīng)能力，即是可以使所配的電器在電壓高的地方工作而不致?lián)p壞，而在電壓較低的地方與時段也能正常工作。三是，可用于輸出代有小數(shù)的穩(wěn)壓值，便于對蓄電池科學(xué)浮充。四是、性能優(yōu)異，具有過壓過流保護。與已有成果配套后，具有優(yōu)良的性能。而用傳統(tǒng)的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)計難以實現(xiàn)。所以本發(fā)明有很強的配套能力，也能與其他電子類產(chǎn)品配套。2、可靠。原因一是,一般高反壓大功率管,可靠性一般都大大高于普通三極管。原因二是，在電子線路，穩(wěn)壓二極管也是易壞件之一，而在本發(fā)明中，對穩(wěn)壓管作了特殊處理。3、成本與傳統(tǒng)的三極管與三端集成電路的聯(lián)合設(shè)計之成本，基本沒有增加，而比很多專業(yè)穩(wěn)壓電源要廉價很多。4、線路不復(fù)雜，具有可操作性。

附圖1是實施本發(fā)明措施的電路圖。
圖中:1、電源變壓器一次高壓側(cè)輸入；2、電源變壓器；3、變壓器二次側(cè)低壓輸出；
4、橋式整流器；5、防雷管；6、輸出電壓調(diào)整管基極電阻；8、過壓保護二極管；9、輸出電壓調(diào)整管；10、過流保護支路中的二極管；11、過流保護支路中的電阻；12、調(diào)壓值支路中上偏電阻；13、調(diào)壓值支路中上偏電阻的調(diào)整電阻；14、調(diào)壓值支路中的下偏電阻；15、穩(wěn)壓放大管；16，基準(zhǔn)電壓支路中的電阻；17、基準(zhǔn)電壓支路中的穩(wěn)壓管；19、穩(wěn)壓輸出。101、補償電容;102、補償電阻。圖2是補償電路的電路圖。圖中:4、橋式整流器；9、輸出電壓調(diào)整管，15、穩(wěn)壓放大管；19、穩(wěn)壓輸出；101、補償電容；102、補償電阻。圖3是基準(zhǔn)穩(wěn)壓支路措施。圖中:8、過壓保護二極管；9、輸出電壓調(diào)整管；10、過流保護支路中的二極管；
11、過流保護支路中的電阻；12、調(diào)壓值支路中上偏電阻；13、調(diào)壓值支路中上偏電阻的調(diào)整電阻；14、調(diào)壓值支路中的下偏電阻；15、穩(wěn)壓放大管；16，基準(zhǔn)電壓支路中的電阻；19、穩(wěn)壓輸出；201、基準(zhǔn)穩(wěn)壓支路中用二極管串聯(lián)的數(shù)支二極管。圖4、全波整流電路圖。圖中:1、電源變壓器一次高壓側(cè)輸入；2、電源變壓器；01、整流輸出；403、整流
二極管。
具體實施方式
[0051]1、按圖1選定三極管，防雷管、二極管與電阻，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。2、按圖1的線路圖焊接。3、調(diào)節(jié)穩(wěn)壓值的數(shù)值。當(dāng)確定了基準(zhǔn)電壓支路的參數(shù)后，這時可調(diào)節(jié)調(diào)壓值支路中上偏電阻中的調(diào)整電阻R13阻值的大小，就可將穩(wěn)壓的輸出值調(diào)到所需要的數(shù)值上。其規(guī)律是當(dāng)其電阻的阻值越大，則輸出的電壓越高，反之越低。4、模擬穩(wěn)壓效果電路:在變壓器的一次側(cè)接上調(diào)壓器，調(diào)試調(diào)壓器，在一定范圍內(nèi)穩(wěn)壓效果應(yīng)正常。5、模擬防雷效果。斷掉變壓器一次側(cè)，用示波器的接在穩(wěn)壓源輸出，用70伏的直流電壓點擊整流端， 示波器顯示變化微弱，否則應(yīng)調(diào)試補償電容值大小。
權(quán)利要求1.補償型寬范圍穩(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，穩(wěn)壓值調(diào)整支路、過壓保護單元、過流保護單元、補償電路、穩(wěn)壓放大管電路單元共同組成； 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了輸出電壓調(diào)整管的基極； 過壓保護單元是: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)壓管的負極經(jīng)地一個電阻后接地，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)壓管的負極接地； 過流保護單元是: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；用數(shù)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； 穩(wěn)壓值調(diào)整支路是:用三個電阻串聯(lián)組成了調(diào)壓值支路，該支路的一端接在了調(diào)壓管的發(fā)射極，另一端接地線； 穩(wěn)壓放大管電路單元是:用一只三極管做穩(wěn)壓放大管，該管的集電極接在了調(diào)壓管的基極，該管基極接在了調(diào)壓支路上電阻的一個串聯(lián)點上； 用一只電阻與穩(wěn)壓支路串聯(lián)級組成了基準(zhǔn)電壓支路，其中電阻的一端接在了調(diào)整管的發(fā)射極上，穩(wěn)壓管負極的一端接在地線上，穩(wěn)壓放大管的發(fā)射極接在了電阻與穩(wěn)壓的串聯(lián)接點上； 補償電路是:從整流輸出引出了信號經(jīng)一組補償器件后，接在了穩(wěn)壓放大管的基極上； 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)利要求一所述的補償型寬范圍穩(wěn)壓電源，其特征是，輸出電壓調(diào)整管，穩(wěn)壓放大管是聞反壓大功率管。
3.如權(quán)利要求一所述的補償型寬范圍穩(wěn)壓電源，其特征是:基準(zhǔn)電壓支路中的穩(wěn)壓支路是由數(shù)個面結(jié)合型二極管串聯(lián)而成。
4.如權(quán)利要求一所述的補償型寬范圍穩(wěn)壓電源，其特征是:補償電路中補償器件之一用一個電阻與一個電容兩端分別連在一起成為補償并聯(lián)體，該補償元件組成體的一端接整流輸出，另一端接在穩(wěn)壓放大管的基極上；之二是一只電阻，之三是一只電容。
5.如權(quán)利要求一所述的補償型寬范圍穩(wěn)壓電源，其特征是:補償電容具有耐壓高的電壓值。
6.如權(quán)利要求一所述的補償型寬范圍穩(wěn)壓電源，其特征是:接在調(diào)整管基極的對地穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓參數(shù)高于輸出電壓。
7.如權(quán)利要求一所述的補償型寬范圍穩(wěn)壓電源，其特征是:整流電路之一是橋式整流電路,之二是全波整流電路。
專利摘要補償型寬范圍穩(wěn)壓電源，本實用新型屬于與保安類產(chǎn)品配套技術(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，穩(wěn)壓值調(diào)整支路、過壓保護單元、過流保護單元、補償電路、穩(wěn)壓放大管電路單元共同組成。它主要與發(fā)明者已有的成果進行配套，將對發(fā)明者已申請的專利作進一步提升與完善。本實用新型的設(shè)計方案中，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。產(chǎn)生出的特點一是防雷效果好，實現(xiàn)了四極保護。二是可適應(yīng)的市電變化寬，三是可以調(diào)出精準(zhǔn)的浮充電壓值，四、是過壓保護與過流保護強。六是相對廉價，由于本實用新型采用了8條措施，所以與電子產(chǎn)品配套時不僅性能優(yōu)異，而且價格低廉。
文檔編號H02M3/156GK203104290SQ20122064411
公開日2013年7月31日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者謝青樹 申請人:謝青樹