一种可调式电源电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型主要是关于信号源进行放大的电源电路，更确切地说，是提出了一种可调式的电源电路，使输出的电压能够按照预期的放大水准进行调节。
【背景技术】
[0002]在常规的集成电路设计和封装测试领域中，每个晶圆商家或者封装测试商家因为设备采购时间的前后性，以及测试设备供应商各自测试机台型号配备源的侧重不一样，大多数设备厂商的测试设备输出的电压源只能提供0-50V或0-40V或0-20V这样的电压源。随着电子产品的多样化，例如现在市面上的LED驱动集成电路，如果试图测试这种驱动集成电路的工作电压值或过压保护电压值OVP等类似的电压测试项目，则它们要求的电压完全可能在40-100V之间，也就是说，当前设备厂商的测试设备输出的电压源不能完全覆盖实际所需的所有电压范围。在现有技术面临的这种情况下，为使测试设备利用得到扩展，而且测试装置具备通用性和具有性能稳定可靠的特点，以及对工程技术人员而言能够实现维护简便和易于操作的目的，本实用新型在后文中将介绍所开发的一个在较大电压范围内实现输出电压值可调的外挂式电源供应装置或电子设备。
【实用新型内容】
[0003]在本实用新型的一个可选实施例中，提出了一种可调式电源电路，包括:工频变压器，其初级侧绕组接收交流电并在第一次级绕组上产生第一交流电压；第一桥式整流器，对第一交流电压进行整流；稳压二极管，钳制一个耦合到第一桥式整流器输出端的第一节点处的电压以形成第一稳定电压，并利用该第一稳定电压作为一个运算放大器的电源电压；连接在运算放大器反相输入端和接地端之间的第一电阻和连接在运算放大器输出端和其反相输入端之间的第二电阻；连接在运算放大器输出端和一个输出节点之间的感测电阻，以及连接在感测电阻的第一端和接地端之间的第一分压器和连接在感测电阻第二端和接地端之间的第二分压器；由第一和/或第二分压器撷取输出节点的输出电压，并由第一和第二分压器分别在感测电阻第一和二端所对应采样的电压计算出流经感测电阻的电流。
[0004]上述的可调式电源电路，一个第一电容器连接在第一桥式整流器的输出端和接地端之间，降低第一桥式整流器输出的电压的纹波。
[0005]上述的可调式电源电路，在工频变压器的第二次级绕组上产生第二交流电压，一个第二桥式整流器对第二交流电压进行整流，以及一个第二电容器用以降低第二桥式整流器输出的电压的纹波；并且一个线性稳压器的输入端耦合到第二桥式整流器输出端以转换产生一个第二稳定电压，并利用该第二稳定电压作为一个处理器的电源电压。
[0006]上述的可调式电源电路，该处理器撷取第一和第二分压器分别在感测电阻第一和二端所对应采样的电压，藉由处理器计算出流经感测电阻的电流来表征负载电流。
[0007]上述的可调式电源电路，一个第三电容器连接在用线性稳压器的输出端和接地端之间，以降低线性稳压器的输出的第二稳定电压的纹波。
[0008]上述的可调式电源电路，在第一桥式整流器的输出端和第一节点之间连接有一个第三电阻，以将流经第三电阻的电流限定在预设的电流值范围以内。
[0009]上述的可调式电源电路，在第一节点和运算放大器的电源电压输入端之间串联连接有一个或多个二极管。
[0010]上述的可调式电源电路，在第一节点和运算放大器的电源电压输入端之间串联的一系列二极管中，末尾的一个二极管的阴极和接地端之间连接有一个电容。
[0011]上述的可调式电源电路，需放大的电压信号源VIN输入到运算放大器的正相输入端；使运算放大器输出的电压VO满足VO = VIN(R2/R1+1)，其中设定R2是第二电阻的电阻值以及Rl是第一电阻的电阻值，通过改变R2/R1的比值来调节电压V0。
[0012]在一些可选实施例中，由本文介绍的原理可知，市电AC220V经变压器初级线圈输入可降压变成AC交流电压(例如65V)从第一组次级线圈输出，然后经第一桥式整流器整流后通过一个电阻限流后再经稳压二极管稳压后提供给运算放大器的电源端。而运放放大器电路是正反馈连接方式，使得VO = VIN(R2/R1+1)，若放大倍数要更改，可适当放大或缩小电阻R2/R1的值。以及市电AC220V经变压器初级线圈输入，降压变成AC交流电压(例如8V)从第二组次级线圈输出，然后经第二桥式整流器整流再经譬如三端稳压管式(例如采用U1L7805)的线性稳压器LDO后提供给处理器MCU的电源端。运算放大器的输出电压经感测电阻(如2W 100欧)及其两端的采样和分压电阻后送给处理器的A/D输入口，经处理器处理计算后让显示模块(如三位数码管显示器)来显示具体的电压值，若要知道实际供给负载多少电流，按切换开关指示处理是输出电压来显示还是输出电流来显示即可。本实用新型的目的之一是提供较大范围幅度电压值(例如0-100V)的可调外挂式电源装置，它能满足目前市场上大部份测试机对电压源扩展升压的需求，同时这种电压源因端口统一简单明了，便于生产管理识别和维护，电压源采用不锈钢外壳屏蔽，在抗震抗压上有显著作用。由显示板、电源板、上盖和下盖来组成的箱体，还包括安装在印制电路板上的测试电路。
[0013]本实用新型提供的可调外挂式电源装置由于采用了上述方案，使之与现有技术相比较，具有优点:1、本实用新型提供较大范围幅度电压值的(如0-100V)可调外挂式电源装置由于采用了限流降压保护电路，能保护核心集成运算放在电路，延长使用寿命。2、本实用新型提供较大范围幅度电压值的(例如0-100V)由于采用了工频变压器转换电压，相比其他电源供电方式，输出电压纹波小，保证电压源放大精度的准确性。3、本实用新型提供较大范围幅度电压值的(例如0-100V)由于采用了三位数码管和电压电流转换按键，能直观地显示实际输出电压和电流的大小，易于做出核正比对。4、本实用新型提供较大范围幅度电压值的(如0-100V)由于采用了处理器MCU作电压电流采样并且作内部数据处理，运算速度和瞬态响应速度快而且抗干扰性能好。5、本实用新型0-100V可调外挂式电源装置外观简洁美观、成本较低、体积小，制作工艺复杂精准，易操作，易于和其他测试设备配合且应用面广泛。在一个可选的实施例中，我们设定连接到运算放大器的正相输入端(+IN)的输入电压VIN的范围为不低于3伏。
【附图说明】
[0014]阅读以下详细说明并参照以下附图之后，本实用新型的特征和优势将显而易见:
[0015]图1是本实用新型提供的可调式电源电路的基本架构。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合各实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚完整的阐述，但所描述的实施例仅是本实用新型用作叙述说明所用的实施例而非全部的实施例，基于该等实施例，本领域的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的方案都属于本实用新型的保护范围。
[0017]参见图1，是本实用新型揭示的一种可调式电源电路，包括进行电压转换的一个工频变压器T，交流市电从母线12和母线14接入到工频变压器T的初级侧绕组Lp的两端(例如接入到它的同相端和异名端)，工频变压器T还包括一个第一次级绕组(Lsi)和一个第二次级绕组(Ls2)，以将市电交流电压转换成有效值不同的交流电，例如我们打算在第一次级绕组Lsi上产生第一交流电压(例如65V的AC交流电压)和在第二次级绕组L S2上产生第二交流电压(例如8V的AC交流电压)。而一个用于整流的第一桥式整流器(BRIDGERECTIFIERS) 101则与第一次级绕组Lsi连接，第一桥式整流器101由四个整流二极管构成，第一次级绕组Lsi的两端(例如同相端和异名端)对应分别连接到该第一桥式整流器101的两个输入端，该两个输入端中的一个是二极管阴极和二极管D 2的阳极互连的节点，输入端中的另一个是二极管队的阴极和二极管D 4的阳极互连的节点。此外该第一桥式整流器101中的二极管D1的阳极和二极管03的阳极互连的节点设置为连接到接地端GND，而第一桥式整流器101在它的输出端也即二极管队的阴极和二极管D 4的阴极互连的节点处提供第一交流电压经过整流的直流电压，但是该直流电压仍然带有交流脉动电压成分。为了得到较为平滑的电压，还在第一桥式整流器101的输出端和接地端GND之间连接有一个第一电容器CAUX1，以降低第一桥式整流器101输出的电压中的纹波。进一步而言，将一个稳压二极管ZD的阴极连接到一个第一节点&处，该稳压二极管ZD典型的采用例如齐纳二极管，另外也可以在第一节点NjP接地端GND之间串联一个或者多个稳压二极管ZD来确定和/或改变在第一节点N1处产生的一个第一稳定电压值。所以稳压二极管ZD的主要功效就是钳制该耦合到第一桥式整流器101输出端的第一节点&处的电压以形成预期的第一稳定电压，并利用该第一稳定电压作为一个运算放大器A的电源电压，从而作为运算放大器A正常运行的工作电压，其中第一稳定电压输送到运算放大器A的电源输入端。
[0018]在一些可选实施例中，在第一节点N1和运算放大器A的电源电压VCC输入端之间串联连接有一个或多个二极管，例如图中串联了四个二极管DjP D B以及D D D，它们串联的方式为上一个二极管的阴极连接到相邻下一个二极管的阳极，例如该串联的一系列二极管中首个二极管0八的阳极连接到第一节点N1，而第二个二极管Db的阳极则连接到首个二极管Da的阴极，而同时第二个二极管D B的阴极则又连接到相邻的下一个二极管D ^的阳极，依次类推，最末位的一个二极管Dd的阴极连接到运算放大器A的电源电压VCC输入端。为了进一步抑制噪声干扰，还在运算放大器A的电源电压VCC输入端也即电源供应端和接地端GND之间连接有一个电容Q。如果我们选择启用一系列串联的二极管DjP D B以及D D D，则在第一节点N1处的电压值实质上比前后依次串联连接的二极管DA?Dd之中末尾的一个二极管Dd的阴极处的电压值要略大，前者和后者的电压差值大约等于二极管的数量N乘以二极管的正向导通压降或阈值电压VTH。不同的二极管类型其正向导通电压也略有不同，常规硅二极管的正向压降在约0.6?0.8V，锗二极管约为0.2?0.3V，肖特基二极管约为
0.15 ?0.45Vo
[0019]参见图1所示，我们设置一个连接在运算放大器