《带差分放大功能的串联型晶体管稳压电路.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《带差分放大功能的串联型晶体管稳压电路.pdf（9页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103941794 A (43)申请公布日 2014.07.23 C N 1 0 3 9 4 1 7 9 4 A (21)申请号 201310609886.5 (22)申请日 2013.11.27 G05F 1/56(2006.01) (71)申请人深圳市伟创电气有限公司 地址 518000 广东省深圳市宝安区石岩街道 应人石社区创见二期工业区C栋第三 层 (72)发明人何承曾 (54) 发明名称 带差分放大功能的串联型晶体管稳压电路 (57) 摘要 本发明公开了一种带差分放大功能的串联型 晶体管稳压电路，该稳压电路包括基准电压模块、 调整模块、分压采样模块和差分放大。
2、模块。当在 使用过程中由于某种原因使得输入电压或者负载 电阻变化，从而导致输出电压升高或降低，本发明 的第一采样电阻和第二采样电阻的采样电压同步 升高或降低，差分放大模块将采样电压和基准电 压之差进行放大，并将这一变化传输至晶体管，并 影响晶体管的基极，使得晶体管的基极电流降低 或升高，基极电流的变化导致晶体管的集电极和 发射极之间的电压升高或降低，最终使得输出电 压和参考电压一致，达到动态平衡，通过增加差分 放大模块可以对输出电压的微小变化做出快速响 应，使得整个电路的稳压性能大大提高。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (1。
3、2)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103941794 A CN 103941794 A 1/1页 2 1.一种带差分放大功能的串联型晶体管稳压电路，其特征在于，包括： 基准电压模块，为电路提供稳定的基准电压作为比较调准； 调整模块，所述调整模块与基准电压模块连接，且调整模块上设有晶体管，所述晶体管 的发射极与电源输入端连接，所述晶体管的集电极的电流向输出端，并给负载供电； 分压采样模块，该分压采样模块包括第一采样电阻和第二采样电阻，所述第一采样电 阻和第二采样电阻串联后与输出端连接，并对输出端的输出电压进行分压采样得到采样电 压； 差分放大模块，。
4、将采样电压和基准电压之差进行放大并控制调整模块，该差分放大模 块包括第一三极管、第二三极管和第三电阻；所述第一采样电阻与第一三极管的基极连接， 所述第二采样电阻通过第三电阻与第二三极管的发射极连接，所述第一三极管的发射极与 第二三极管的发射极连接，所述第一三极管的集电极与晶体管的集电极连接，所述第二三 极管的集电极与晶体管的基极连接。 2.根据权利要求1所述的带差分放大功能的串联型晶体管稳压电路，其特征在于，所 述基准电压模块包括稳压二极管和限流电阻；所述限流电阻的一端与电源输入端连接，所 述稳压二极管的一端接地，所述限流电阻和稳压二极管的公共端连接至第二三极管的基 极。 3.根据权利要求1所。
5、述的带差分放大功能的串联型晶体管稳压电路，其特征在于，所 述分压采样模块还包括串联的第五电阻和第六电阻，所述第五电阻与输出端连接，所述第 六电阻分别第一三极管的基极和第一采样电阻连接。 4.根据权利要求1所述的带差分放大功能的串联型晶体管稳压电路，其特征在于，所 述调整模块还包括第七电阻，所述第七电阻连接在晶体管的基极与第四电阻之间。 5.根据权利要求1-4任一项所述的带差分放大功能的串联型晶体管稳压电路，其特征 在于，所述电路还包括外围保护模块，所述外围保护模块连接在分压采样模块与输出端之 间。 6.根据权利要求5所述的带差分放大功能的串联型晶体管稳压电路，其特征在于，所 述外围保护模块包括。
6、并联的滤波电容和第一电容；所述滤波电容的一端与第五电阻的一端 连接，所述滤波电容的另一端与第二采样电阻的一端连接，所述第一电容的一端连接至输 出端，所述第一电容的另一端接地。 权 利 要 求 书CN 103941794 A 1/4页 3 带差分放大功能的串联型晶体管稳压电路 技术领域 0001 本发明涉及电力电子领域，尤其涉及一种带差分放大功能的串联型晶体管稳压电 路。 背景技术 0002 串联型晶体管稳压电路是直流稳压电路中的一种，元器件如开关电源整流滤波后 的电压是不稳定的电压，在电网电压或负载变化时，该电压都会产生变化，而且纹波电压又 大；因此整流滤波后还须经过稳压电路，才能使输出电压在。
7、一定的范围内稳定不变，目前， 主要采用串联型晶体管稳压电路对其进行稳压。 0003 一般的串联型晶体管稳压电路以稳压管稳压电路为基础，利用晶体管的电流放大 作用，增大负载电流，在电路中引入深度电压负反馈使输出电压稳定，该稳压电路具有成本 低、结构简单的优点；但对输出电压微小变化反应迟钝，稳压效果不好，只能用在要求不高 的电路中。 0004 发明内容 0005 针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种电路简单、使用安全、动作响应 快及控制精确高的带差分放大功能的串联型晶体管稳压电路，该电路可以对输出电压的微 小变化做出快速响应，使得整个电路的稳压性能大大提高。 0006 为实现上述目的，本发。
8、明提供一种带差分放大功能的串联型晶体管稳压电路，包 括基准电压模块，为电路提供稳定的基准电压作为比较调准； 调整模块，所述调整模块与基准电压模块连接，且调整模块上设有晶体管，所述晶体管 的发射极与电源输入端连接，所述晶体管的集电极的电流向输出端，并给负载供电； 分压采样模块，该分压采样模块包括第一采样电阻和第二采样电阻，所述第一采样电 阻和第二采样电阻串联后与输出端连接，并对输出端的输出电压进行分压采样得到采样电 压； 差分放大模块，将采样电压和基准电压之差进行放大并控制调整模块，该差分放大模 块包括第一三极管、第二三极管和第三电阻；所述第一采样电阻与第一三极管的基极连接， 所述第二采样电阻通。
9、过第三电阻与第二三极管的发射极连接，所述第一三极管的发射极与 第二三极管的发射极连接，所述第一三极管的集电极与晶体管的集电极连接，所述第二三 极管的集电极与晶体管的基极连接。 0007 其中，所述基准电压模块包括稳压二极管和限流电阻；所述限流电阻的一端与电 源输入端连接，所述稳压二极管的一端接地，所述限流电阻和稳压二极管的公共端连接至 第二三极管的基极。 0008 其中，所述分压采样模块还包括串联的第五电阻和第六电阻，所述第五电阻与输 出端连接，所述第六电阻分别第一三极管的基极和第一采样电阻连接。 说 明 书CN 103941794 A 2/4页 4 0009 其中，所述调整模块还包括第七电阻。
10、，所述第七电阻连接在晶体管的基极与第四 电阻之间。 0010 其中，所述电路还包括外围保护模块，所述外围保护模块连接在分压采样模块与 输出端之间。 0011 其中，所述外围保护模块包括并联的滤波电容和第一电容；所述滤波电容的一端 与第五电阻的一端连接，所述滤波电容的另一端与第二采样电阻的一端连接，所述第一电 容的一端连接至输出端，所述第一电容的另一端接地。 0012 本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的带差分放大功能的串联型 晶体管稳压电路，当在使用过程中由于某种原因使得输入电压或者负载电阻变化，从而导 致输出电压升高或降低，第一采样电阻和第二采样电阻的采样电压同步升高或降低，差分。
11、 放大模块将采样电压和基准电压之差进行放大，并将这一变化传输至晶体管，并影响晶体 管的基极，使得晶体管的基极电流降低或升高，基极电流的变化导致晶体管的集电极和发 射极之间的电压升高或降低，最终使得输出电压和参考电压一致，达到动态平衡，通过增加 差分放大模块可以对输出电压的微小变化做出快速响应，使得整个电路的稳压性能大大提 高。本发明具有电路简单、生产成本低、操作便捷、灵敏度高、动作响应快、控制精确高、稳定 效果好、适用性强等特点。 0013 附图说明 0014 图1为本发明的带差分放大功能的串联型晶体管稳压电路的工作原理图； 图2为现有技术中输入电压为20V，输出电压为16.6V的波形图； 图。
12、3为现有技术中输入电压为25V，输出电压为16.6V的波形图； 图4为现有技术中输入电压为30V，输出电压为16.6V的波形图； 图5为本发明中输入电压为16.6V，输出电压为16.6V的波形图。 0015 主要元件符号说明如下： 10、基准电压模块 11、调整模块 12、分压采样模块 13、差分放大模块 14、外围保护模块 具体实施方式 0016 为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。 0017 请参阅图1，本发明的带差分放大功能的串联型晶体管稳压电路，包括基准电压模 块10、调整模块11、分压采样模块12和差分放大模块13； 基准电压模块10，为电路提供稳定的基准电压。
13、作为比较调准； 调整模块11，调整模块11与基准电压模块10连接，且调整模块11上设有晶体管Q，晶 体管Q的发射极与电源输入端连接，晶体管Q的集电极的电流向输出端，并给负载供电；晶 体管Q作为调整管工作在线性放大区，该晶体管Q的基极电流受比较放大部分的输出控制， 晶体管Q的基极电流的改变是升高或降低，可以使晶体管Q集电极电流与发射极之间的电 压同步改变是升高或降低； 说 明 书CN 103941794 A 3/4页 5 分压采样模块12，该分压采样模块12包括第一采样电阻R1和第二采样电阻R2，第一 采样电阻R1和第二采样电阻R2串联后与输出端连接，并对输出端的输出电压进行分压采 样得到采样电。
14、压； 差分放大模块13，将采样电压和基准电压之差进行放大并控制调整模块11，该差分放 大模块13包括第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三电阻R3；第一采样电阻R1与第一三 极管Q1的基极连接，第二采样电阻R2通过第三电阻R3与第二三极管Q2的发射极连接，第 一三极管Q1的发射极与第二三极管Q2的发射极连接，第一三极管Q1的集电极与晶体管Q 的集电极连接，第二三极管Q2的集电极与晶体管Q的基极连接。 0018 相较于现有技术的情况，本发明提供的带差分放大功能的串联型晶体管稳压电 路，当在使用过程中由于某种原因使得输入电压VIN或者负载电阻变化，从而导致输出电 压VOUT升高或降低，第一采样电阻R。
15、1和第二采样电阻R2的采样电压同步升高或降低，差 分放大模块13将采样电压和基准电压之差进行放大，并将这一变化传输至晶体管Q，并影 响晶体管Q的基极，使得晶体管Q的基极电流降低或升高，基极电流的变化导致晶体管Q的 集电极和发射极之间的电压升高或降低，最终使得输出电压VOUT和参考电压一致，达到动 态平衡，通过增加差分放大模块13可以对输出电压的微小变化做出快速响应，使得整个电 路的稳压性能大大提高。本发明具有电路简单、生产成本低、操作便捷、灵敏度高、动作响应 快、控制精确高、稳定效果好、适用性强等特点。 0019 在本实施例中，基准电压模块10包括稳压二极管Z1和限流电阻R4；限流电阻R4 的。
16、一端与电源输入端连接，稳压二极管Z1的一端接地GND，限流电阻R4和稳压二极管Z1的 公共端连接至第二三极管Q2的基极。该模块中由稳压二极管Z1和限流电阻R4对电路中 的基准电压进行稳压和限流，提高了稳压效果和电压值的精确性。 0020 在本实施例中，分压采样模块12还包括串联的第五电阻R5和第六电阻R6，第五电 阻R5与输出端连接，第六电阻R6的分别与第一三极管Q1的基极和第一采样电阻R1连接。 该分压采样模块12由第一采样电阻R1、第二采样电阻R2、第五电阻R5和第六电阻构成分 压采样，将输出电压VOUT分成一部分作为采样电压，并送到差分放大模块13中。 0021 在本实施例中，调整模块1。
17、1还包括第七电阻R7，第七电阻R7连接在晶体管Q的基 极与第四电阻R4之间。第七电阻R7作为调整元器件对晶体管Q进行实时调整。当然，本 不局限于采用电阻进行调整，还可以采用其他元器件，如果是对调整元器件的改变，均落入 本发明的保护范围。 0022 在本实施例中，电路还包括外围保护模块14，外围保护模块14连接在分压采样模 块12与输出端之间。外围保护模块14包括并联的滤波电容E1和第一电容C1；滤波电容 E1的一端与第五电阻R5的一端连接，滤波电容E1的另一端与第二采样电阻R2的一端连 接，第一电容C1的一端连接至输出端，第一电容C1的另一端接地GND。通过外围保护模块 14可进一步保护输出端。
18、负载及分压采样模块12的工作状态。 0023 本电路的工作原理为，其主要具有以下两种工作状态： 状态一：在使用过程中，由于某种原因使得输入电压或者负载电阻变化，从而导致输出 电压VOUT升高，采样电压同步升高，差分放大模块13将采样电压和基准电压之差进行放 大，并将这一变化传输至晶体管Q，并影响晶体管Q的基极，使得晶体管Q的基极电流降低， 晶体管Q的基极电流的变化的降低导致晶体管Q的集电极和发射极之间的电压升高，使得 说 明 书CN 103941794 A 4/4页 6 输出电压VOUT电压最终达到平衡； 状态二：在使用过程中，由于某种原因使得输入电压或者负载电阻变化，从而导致输出 电压VOU。
19、T降低，采样电压同步降低，差分放大模块13将采样电压和基准电压之差进行放 大，并将这一变化传输至晶体管Q，并影响晶体管Q的基极，使得晶体管Q的基极电流升高， 晶体管Q的基极电流的变化的降低导致晶体管Q的集电极和发射极之间的电压降低，使得 输出电压VOUT电压最终达到平衡。 0024 请进一步参阅图2-4，为采用现有技术中的稳压电路，实验测得在不同输入电压 下，输出电压的数值，从这三个图中可以看出，虽然输入电压发生5V的变化，最终输出电压 均为16.6V，该电路对输出电压微小变化反应迟钝；请再参阅图5，在输入电压VIN线性升高 或降低时，晶体管Q中发射极与集电极之间的电压VCE也在同步线性升高或降低， 两个电 压的差值为一个常数16.6V，为电路所希望输出的电压，最终达到一个动态平衡。由该实验 进一步证明该电路动态响应快，控制精度高。 0025 以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领 域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。 说 明 书CN 103941794 A 1/3页 7 图1 图2 说 明 书 附 图CN 103941794 A 2/3页 8 图3 图4 说 明 书 附 图CN 103941794 A 3/3页 9 图5 说 明 书 附 图CN 103941794 A 。