一种ic恒流超宽电压电源电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电子技术领域，涉及IC电路，尤其是一种IC恒流超宽电压电源电路。
【背景技术】
[0002]目前电力器材市场中的工业电器产品的驱动工作电压100V-250V交流电压，而电器产品内部的控制电路使用的安全电压一般是2.5V-10V直流电压。因此，工业电器产品内部一般设计专门控制电路电源为控制元器件供电。控制电路电源受外部输入交流宽电压影响，其对外输出电压、电流易改变，会对工业电器控制电路产生危害。
[0003]对于交流宽电压输入的工业电器，需要设计一种恒定直流电压、电流输出的电源。《电子技术应用》2007年第12期刊登的《基于恒流驱动模式的宽电压输入串联型开关电源》，提出了一种基于恒流驱动模式的能在10V-100V宽电压范围内工作的串联型开关稳压电源，这种开关电源采用MOSFET和特殊的恒流开关驱动方式，使开关管在宽电压范围内始终得到理想的驱动电压。目前，稳压电源的种类较多，但是体积较大，稳压效果较差，对于工况复杂恶劣的工业电器，应用范围有限。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种IC恒流超宽电压电源电路，利用IC电路降低限流点模式，实现宽电压范围(20V-270V)输入，稳定可控多档直流电压、电流输出，适用于工业电器控制电路的供电电源使用，解决目前工业电器控制电源输入电压范围小、输出电压不稳定的问题。
[0005]本实用新型的技术方案如下:
[0006]一种IC恒流超宽电压电源电路，由二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管05、稳压二极管￥1?1、稳压二极管￥1?2、三极管01、三极管02、电容(:1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电感L1、变压器Tl、电池芯片Ul和光耦合器U2组成。
[0007]输入交流电由二级管Dl进行整流，电容Cl和C2并联，并且在Cl和C2之间设计电感LI，并联电容用于平滑半波整流的波形，由电感L1、电容Cl和电容C2构成了一个形滤波器，用于降低差模传导EMI。三极管Ql和Q2，电阻R3、R4和R5，稳压二极管VR1，二极管D2和D3，上述电子元器件组成一个浮动恒流源。电源芯片Ul采用开/关控制方式，对外提供四个引脚，分别是源极⑶引脚、漏极(D)引脚、旁路/多功能(BP/M)引脚、和使能/欠压(ΕΝ/UV)引脚。变压器Tl次级线圈电路通过光耦合器U2与初级线圈电路进行反馈。实现电源电路的输入电压范围20?270VAC，电源电路可以输出三个直流电压2.5V、5V和10V。
[0008]Ul的S引脚内部连接到MOSFET的源极，用于高压功率的返回节点及控制电路的参考点，外部直接与输入电源连接。D引脚是功率MOSFET的漏极连接点，在开启及稳态工作时提供内部操作电流，外部直接与变压器TI的输入端连接。BP/M引脚作为外部限流点设定，与浮动恒流源和外部电容连接，通过使用电容的数值选择电流限流值；电池芯片Ul的BP/M引脚处设置三个并联参考电容C4、C5和C6，电容C4、C5和C6分别与控制开关K1、K2、K3串联，三个开关只能有一个使能，每一个电容接通后对应一种输出直流电压。ΒΡ/Μ通过控制开关外接多个不同型号电容，从而改变电源芯片的工作电流，以此改变初级线圈的工作电流值。EN/ U V引脚可以控制功率MO SFE T的开关，当从此引脚拉出的电流大于某阈值电流时，MOSFET将被关断；当此引脚拉出的电流小于某阈值电流时，M0SFET将被重新开启Al的EN/UV引脚外部与光耦合器U2的阳极引脚I连接，Ul中的控制器通过光耦合器U2接收来自次级的反馈，这样可以使能或禁止其集成MOSFET的开关，以维持输出电压的稳定。
[0009]与Ul中BP/M连接的浮动恒流源，采用稳压二极管VRl，为Ql(NPN)的基极引出端设定参考电压，并以此给R5两端一个固定电压，从而设定恒流值。为克服输入电压宽范围导致的参考稳压二极管的偏置电流变化范围大现象，需要由Q2 (PNP)与R4形成的电流源提供偏置电流。因此，Q2在较低输入电压下提供恒流，而Ql则在较高的输入电压下提供恒流。
[0010]次级线圈串联二极管D5、并联电容C7对变压后的电流进行整形，以获得对外输出稳定电压和电流的直流电。同时将稳压二极管VR2和电阻R6串联后与次级线圈进行并联，并且为电阻R6并联光耦合器U2的1、2引脚。通过光耦合器U2采用线型光耦将初级线圈与次级线圈进行动态反馈，其中U2的引脚I为阳极、引脚2为阴极、引脚3为发射极、引脚4为集电极。U2的输入端引脚1、2与次级连接，输出端引脚3、4与初级连接，当输入端加电信号时，发光器发出光线，照射在受光器上，受光器接受光线后导通，产生光电流从输出端输出，从而实现了“电-光-电”的转换。线性光电耦合器是一种光电隔离器件，能够传输连续变化的模拟电压或电流信号，这样随着输入信号的强弱变化会产生相应的光信号，从而使光敏晶体管的导通程度也不同，输出的电压或电流也随之不同。
[0011]本发明的效果和益处是该IC恒流超宽电压电源电路，使用浮动恒流源、电源芯片Ul、光耦合器U2实现稳定直流电压、电流的输出；通过改变电源芯片Ul的外部限流电容，可以实现不同功率、电压值、电流值的直流电输出，从而扩大该电路的适用范围。
【附图说明】
[0012]图1 一种IC恒流超宽电压电源电路原理示意图。
[0013]图2—种IC恒流超宽电压电源电路图。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0015]一种IC恒流超宽电压电源电路，如说明书附图1和附图2，本发明实现一种20-270V交流电输入，2.5-12V稳压、恒流直流电输出。本实施例中二极管D1、D2选型1N4007，二极管D3选型1N414B，二极管D4选型1N4007GP，二极管D5选型BYV27-200 ；稳压二极管VRl、VR2选型分别是 1N5236B、1N5229B;电容Cl、C2选型4.7yF 400V，电容C3选型I.2nF 1KV，电容C4、C5、C6选型0.1yF 50V、lyF 400V、10yF 400V，电容C7选型680yF 20V;电阻R1-R6选型分别为600ΚΩ ,100ΚΩ、820ΚΩ、10ΚΩ、13ΚΩ、200Ω ;电感LI选型ImH;电源芯片Ul选型ΤΝΥ280ΡΝ;光耦合器U2选型PC817;变压器Tl选型EF20。
[0016]由电感L1、电容Cl和电容C2构成了一个形滤波器，用于降低差模传导EMI;三极管Ql和Q2，电阻R3、R4和R5，稳压二极管VR1，二极管D2和D3组成一个浮动恒流源。浮动恒流源的输出端与电源芯片Ul的输入端BP/M连接，同时在电源芯片UI输入端BP/M设置3个参考电容C4、C5和C6，三个电容并联，并且每一个电容串联一个控制开关。Kl与C4串联，K2与C5串联，K3与C6串联，K1、K2、K3只能单个闭合，而不能同时两个或者同时三个闭合。由于C4、C5、C6的电容参数不同影响浮动恒流源对电池芯片的输入电流，从而改变变压器Tl初级线圈的电流和电压，最终改变次级线圈端电路的对外输出电源电压和电流。根据选通的C4、C5、C6参考电容，电路对外输出的直流电压分别是2.5V、5V、1V。
[0017]光耦合器U2输入引脚1、2与次级线圈电路连接，输出引脚3、4与初级线圈电路连接。U2输入端流过的电流发生改变通过光电耦合器传递给U2的输出端，实现变压器前后的闭环反馈控制。
[0018]上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
【主权项】
1.一种IC恒流超宽电压电源电路，由二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管05、稳压二极管￥1?1、稳压二极管￥1?2、三极管01、三极管02、电容(:1、电容02、电容03、电容〇4、电容C5、电容C6、电容C7、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电感L1、变压器Tl、电池芯片Ul和光耦合器U2组成，其特征在于，所述电感L1、电容Cl和电容C2构成了一个Ji形滤波器，所述三极管Ql和Q2，电阻R3、R4和R5，稳压二极管VRl，二极管D2和D3组成一个浮动恒流源，所述变压器Tl次级线圈电路通过光耦合器U2与初级线圈电路进行反馈。2.根据权利要求1所述的一种IC恒流超宽电压电源电路，其特征在于，所述电池芯片Ul的BP/M引脚处设置三个并联参考电容C4、C5和C6。3.根据权利要求1或2所述的一种IC恒流超宽电压电源电路，其特征在于，所述参考电容C4、C5和C6分别与控制开关K1、K2、K3串联，三个开关只能有一个使能，每一个电容接通后对应一种输出直流电压。4.根据权利要求1所述的一种IC恒流超宽电压电源电路，其特征在于，所述电源电路的输入电压范围20?270VAC，电源电路可以输出三个直流电压2.5V、5V和10V。
【专利摘要】本实用新型属于电子技术领域，公开一种IC恒流超宽电压电源电路，由二极管(D1―D5)、稳压二极管(VR1、VR2)、三极管(Q1、Q2)电容(C1―C7)、电阻(R1―R6)、电感(L1)、变压器(T1)、电池芯片(U1)和光耦合器(U2)组成。电感L1、电容C1和电容C2构成了一个π形滤波器，三极管Q1和Q2，电阻R3、R4和R5，稳压二极管VR1，二极管D2和D3组成一个浮动恒流源，变压器T1次级线圈电路通过光耦合器U2与初级线圈电路进行反馈。使用浮动恒流源、电源芯片U1、光耦合器U2实现稳定直流电压、电流的输出；通过改变电源芯片U1的外部限流电容，可以实现不同功率、电压值、电流值的直流电输出，从而扩大该电路的适用范围。
【IPC分类】H02M7/40
【公开号】CN205212722
【申请号】CN201520937927
【发明人】张彬
【申请人】四川施克塞斯科技有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年11月20日