直流穩壓電源的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種含有輸出電流采樣電阻的由三端直流穩壓電路構成的直流穩壓電源(指串聯型，包括固定電壓輸出、手工調壓輸出、自動調壓輸出)的易于保證輸出電壓、輸出電流的檢測精度，而輸出電壓的穩定性不受影響的簡單、方便的方法和電路，及減少直流穩壓電源變壓器空載能量損耗和減輕電源輸出調整管功率消耗的方法和電路。附圖表達了本發明的一種手工調壓輸出穩壓電路。自動調壓輸出穩壓電路及減少直流穩壓電源變壓器空載能量損耗和減輕電源輸出調整管功率消耗的方法和電路詳見說明書。
【專利說明】直流穩壓電源
所屬【技術領域】
[0001]本發明涉及一種含有輸出電流采樣電阻的由三端直流穩壓電路構成的直流穩壓電源(指串聯型，包括固定電壓輸出、手工調壓輸出、微控制器等自動調壓輸出)的電路簡單，容易實施，易于保證輸出電壓、輸出電流的檢測精度，而輸出電壓的穩定性不受影響，及減少直流穩壓電源變壓器空載能量損耗和減輕電源輸出調整管功率消耗的方法和電路。
【背景技術】
[0002]一、目前，公知的含有輸出電流采樣電阻的直流穩壓電源是把采樣電阻串聯在主電源回路(即提供對外輸出直流穩壓電能的電回路)中，通過對采樣電阻電壓的放大、測量獲得輸出電流值。用運放構成的減法電路通過測量跨接在直流穩壓電源兩輸出端的串聯的分壓電阻上的電壓與相對米樣電阻向外輸出端電壓的差值獲得電源輸出電壓值。這樣的電源輸出電壓測量方法與檢測精度有關的電阻多，不利保證輸出電壓的檢測精度。
[0003]二、目前，公知的減輕電源輸出調整管功率消耗的方法是接在變壓器副邊的用作整流管的可控硅進行導通控制，不使整流電壓過高，電源輸出調整管消耗功率過大。但當整流電壓過高，可控硅關斷，整流電流為零時，變壓器原邊仍有空載電流流過，浪費電能。
【發明內容】
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]一、利用高輸入阻抗運放產生不受輸出電流采樣電阻電壓影響的相對采樣電阻向外輸出端相同的具有一定驅動力的電位，這個電位可接三端穩壓電路接地端(三端直流穩壓電路只是直流穩壓電源的一個重要組成部分，它們有區別，下面除特別說明，以正三端穩壓電路為例，負三端穩壓電路原理相同)，可接輸出電壓采樣分壓電阻及可接基準電壓器件原接采樣電阻向外輸出端的一端，使這些器件的工作狀態與原先接在采樣電阻向外輸出端時一樣，不受影響。提供給這運放的電源接地點接在采樣電阻靠主電源整流電路的一端，因此，流入上述電位的原來流過采樣電阻的電流不會流過采樣電阻，與輸出電壓測量有關的電阻減少，易于保證檢測精度。對微控制器自動調壓的直流穩壓電源，用高輸入阻抗的電子器件對由A / D轉換器、單片機、D / A轉換器、按鍵、顯示屏及電源等組成的微控制器系統與被控的直流主電源系統之間的電流進行隔離，微控制器系統的電源接地端與主電源輸出電流采樣電阻向外輸出端一點相接，微控制器系統的電流不流入主電源回路，用電壓傳遞信號的輸入和控制的輸出。
[0006]二、當整流電壓過高，電源輸出調整管消耗功率過大，應該使整流電流為零時，切斷電源變壓器原邊輸入電壓。
[0007]本發明的有益效果是，一、易于保證輸出電壓、輸出電流的檢測精度，而輸出電壓的穩定性不受影響，電路簡單，容易實施。二、減少直流穩壓電源變壓器的空載電能損失。
【專利附圖】
【附圖說明】[0008]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0009]圖1是一個符號化的基本三端穩壓電路。
[0010]圖2是三端穩壓電路接地端向外輸出方向接入電流采樣電阻后的電路。
[0011]圖3是三端穩壓電路接地端向內輸入方向接入電流采樣電阻后的電路。
[0012]圖4是由運放輸出端產生采樣電阻向外輸出端相同電位并驅動三端穩壓電路接地端的電路。
[0013]圖5是用晶體三極管擴大圖4中的運放驅動電流的電路。
[0014]圖6是圖4、圖5中運放、晶體三極管電源供給電路。
[0015]圖7是圖4添加消除輸出電壓采樣分壓電阻的電流流經輸出電流采樣電阻的電路后的電路。
[0016]圖8是圖5添加消除輸出電壓采樣分壓電阻的電流流經輸出電流采樣電阻的電路后的電路。
[0017]圖9采用高輸入阻抗差分型模數轉換器檢測圖7的輸出電壓、輸出電流的接線圖。
[0018]圖10采用高輸入阻抗差分型模數轉換器檢測圖8的輸出電壓、輸出電流的接線圖。
[0019]圖11是一種手工電阻調壓三端穩壓電路。
[0020]圖12、圖13、圖14是三種由運放提供不受輸出電流采樣電阻電壓影響的可調電位并驅動三端穩壓電路接地端的手工調壓電路。
[0021]圖15、圖16是兩種微控制器等自動調壓的直流穩壓電源輸出電壓、輸出電流的電位信號輸出及控制輸出電壓的電位信號輸入的電路。
[0022]圖17是微控制器系統示意圖。
[0023]圖18是一種直流穩壓電源的減少變壓器空載能量損耗和減輕電源輸出調整管功率消耗的電路。
[0024]圖中電子元器件的圖形符號是通用符號，表達了它們各自功能。圖中文字符號:R表示電阻，C表示電容，Z表示穩壓管，Q表示三極管，T表示變壓器，B表示橋式整流，U表示具有一定功能的電路集合，緊跟著的？表示還未對該該元器件的順序作編號。具有三個引腳(電壓輸入端Vin、電壓輸出端Vout、接地端GND)的長方形表示一個三端直流穩壓電路。
[0025]圖中標有A / D的長方形是模數轉換器，它可能是獨立的帶顯示驅動輸出功能的差分型模數轉換器如ICL7107，也可能是具有數據輸出功能的模數轉換器；標有D / A的長方形是數模轉換器；標有CPU的長方形是中央處理單元。微控制器中除含有CPU外，還可能含有A / D、D / A轉換器。
[0026]本發明的方法和電路:
[0027]本發明提出一種含有輸出電流采樣電阻的直流穩壓電源消除輸出電流流過采樣電阻所產生的電壓對電源穩壓輸出的影響的方法:由運放產生的與米樣電阻向外輸出端相同的電位，在三端穩壓電路的接地端精確補償與輸出電流在采樣電阻流過產生的電壓降等量的電壓，而使三端穩壓電路的輸出電壓得到等量提升；或者說，由運放產生與采樣電阻向外輸出端相同的電位，提供給三端穩壓電路的接地端，以保持直流穩壓電源對外輸出電壓的穩定。并利用運放輸入端的高阻抗特性，在采樣電阻上除輸出電流外只產生極微量電流，一般地對直流穩壓電源輸出電流的檢測精度不受影響，也可用三極管對運放輸出電流進行放大，擴大其對三端穩壓電路接地端的驅動能力，而提供給運放的電源的接地端接在直流穩壓電源輸出電流采樣電阻靠整流電路一端，使三端穩壓電路接地端的電流不會流過采樣電阻，直流穩壓電源輸出電流的檢測精度不受影響。詳細請看圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6及它們的解釋。
[0028]圖1是一個符號化的基本三端穩壓電路。圖1中的具有三個引腳(電壓輸入端Vin、電壓輸出端Vout、接地端GND)的長方形表示一個三端直流穩壓電路，它可以是成品化的三端直流穩壓集成塊，如78XX系列三端直流穩壓集成塊，也可以是由分立電子元件構成的三端直流穩壓電路。當輸入到電壓輸入端Vin、接地端GND這兩端的電壓在一定范圍變化時，電壓輸出端Vout、接地端GND這兩端就能輸出一個較為穩定的電壓。
[0029]圖2是三端穩壓電路接地端向外輸出方向接入電流采樣電阻后的電路。采樣電阻是為了檢測三端穩壓電路輸出電流而設置的，圖2中的三端直流穩壓電路若向外輸出電流，這電流流過采樣電阻就會產生電壓降，這電壓代表了向外輸出電流的大小，供檢測。圖2雖然對向外輸出電流的檢測精度不受影響，但向外輸出的有效電壓就會隨輸出電流的增大而下降。當三端穩壓電路輸出的是低電壓大電流時，向外輸出的有效電壓的穩定性就會受到很大影響。
[0030]圖3是三端穩壓電路接地端向內輸入方向接入電流采樣電阻后的電路。因三端直流穩壓電路在輸入端Vin的電壓在一定范圍變化時，具有穩定輸出電壓的作用，當輸出電流變化時，圖3對向外輸出電壓基本不受影響。但圖3中的三端直流穩壓電路接地端有小量電流流出并經采樣電阻向電源輸入方向返回，由此在采樣電阻產生的小量附加電壓影響了向外輸出電流的檢測精度。特別當向外輸出電流很小時，將嚴重影響向外輸出電流的檢測精度。
[0031]在圖1、圖2、圖3三端直流穩壓電路輸入口及輸出口還應該接上大容量電解電容，為了簡潔，圖中沒畫。以下各圖一般都省略了繪制這些濾波電容，實際上不接這些濾波電容，電路將不能正常工作。
[0032]圖4是由運放輸出端產生采樣電阻向外輸出端相同的電位并驅動三端穩壓電路接地端的電路。若對圖2中的三端直流穩壓電路接地端提升一個與向外輸出電流在采樣電阻上的電壓降等量的電壓，就能補償采樣電阻對向外輸出電壓的影響，在向外輸出電流變化時，就可保持向外輸出電壓的穩定，并不使采樣電阻流過額外電流。這個方法的電路如圖4所示，用正輸入端接在采樣電阻向外輸出端的運放跟隨器的輸出為三端直流穩壓電路接地端提升一個與向外輸出電流在采樣電阻上的電壓降等量的電壓，以保持對外輸出電壓不變。或者說，由正輸入端接在采樣電阻向外輸出端的運放跟隨器的輸出產生與采樣電阻向外輸出端相同的電位，提供給圖3的三端穩壓電路的接地端，以保持三端穩壓電路對外輸出電壓的穩定，而三端直流穩壓電路接地端的小量電流不再流過采樣電阻(運放的電源供給電路的接地點與主電源電路的相連點選擇是關鍵，詳見下述)，這樣的電路實際上與圖4 一致。利用運放輸入端的高阻抗特性，在采樣電阻上除輸出電流外只產生極微量電流，一般地對直流穩壓電源輸出電流的檢測精度不受影響。圖4中運放的正輸入端接在采樣電阻向外輸出端，運放的負輸入端與運放的輸出端相連，這樣，運放的輸出端就與采樣電阻向外輸出端保持為同電位。圖4中運放的電源供給電路如圖6所示。圖6電源的正電壓輸出端是+VA，負電壓輸出端是-VA。這個電源接地點接在采樣電阻靠主電源整流電路一端，三端直流穩壓電路接地端流入運放的電流和運放的工作不會流過采樣電阻。它的接地端流入運放輸出端的電流去向路徑是，從運放的負電源引腳流出，經圖6的運放電源的三端直流負穩壓電路流入運放電源的整流電路，再經運放電源的變壓器次級繞組流向運放電源的接地端。因運放電源接地點與采樣電阻靠主電源整流電路一邊相連，所以上述電流從相連點流入主電源，流向主電源整流電路，再經主電源的變壓器次級繞組、主電源三端直流穩壓電路
輸入端Vin、接地端GND流入運放輸出端......，如此循環，而運放的自身工作電流在運放
電源內循環。這樣，不會使采樣電阻流過額外電流。這樣，對圖2說提高了輸出電壓的穩定性，對圖3說提高了輸出電流檢測精度。構成電壓跟隨器的運放輸入失調電壓、溫漂越小，共模抑制比越大，輸入電阻越大，這樣的效果會更好。
[0033]圖5用晶體三極管擴大圖4中的運放的驅動電流，其它與圖4相同。圖5中，運放的正輸入端接在米樣電阻向外輸出端，運放的負輸入端與三極管的發射極相連，三極管的基極接運放的輸出，三極管的集電極接負電源(對三端正穩壓電路)或正電源(對三端負穩壓電路)，三極管的發射極就與采樣電阻向外輸出端保持為同電位。對三端正穩壓電路，選用PNP型三極管。對三端負穩壓電路，選用NPN型三極管，當然還有其他極性上的變化。
[0034]本發明提出一種對含有輸出電流檢測采樣電阻的直流穩壓電源既能精確檢測向外輸出電壓又不影響檢測流過采樣電阻的向外輸出電流的方法，即把原來分別接在高、低電位輸出端的串聯著的輸出電壓采樣分壓電阻接有采樣電阻的一端改接到由運放產生的相同的電位上，分壓點相對電源輸出端或由運放產生的同電位的電壓與電源的輸出電壓成正比，檢測這個信號電壓就可知道輸出電壓高低，而提供給運放的電源的接地端接在直流穩壓電源輸出電流采樣電阻靠整流電路一端，使輸出電壓采樣分壓電阻的電流不會流過采樣電阻，避免了分壓電阻的電流對直流穩壓電源輸出電流(特別是小電流時)的檢測精度的影響。詳細請看圖7、圖8及它們的解釋。
[0035]圖7把原來分別接在兩輸出端的兩個串聯著的輸出電壓采樣分壓電阻并接有采樣電阻的一端改接到由運放跟隨器產生的相同的電位上，分壓電阻的工作狀態沒有改變，分壓點Vv相對電源輸出端(信號地)或由運放產生的同電位的電壓與直流穩壓電源的輸出電壓成正比，檢測這個信號電壓就可知道輸出電壓高低，而提供給運放的電源的接地端接在直流穩壓電源輸出電流采樣電阻靠整流電路一端，使分壓電阻的電流不會流過采樣電阻，避免了分壓電阻的電流對直流穩壓電源輸出電流的檢測精度的影響。產生的同電位的運放跟隨電路與前述一樣，當需要連接的電位相同時，可以共用，下同。分壓電阻靠整流電路一端Vi相對電源輸出端(或說，分壓電阻向外輸出端)的電壓與直流穩壓電源的輸出電流成正比。
[0036]圖8用晶體三極管擴大圖7中的運放的驅動電流，其它效果與圖7相同。
[0037]圖9采用高輸入阻抗差分型模數轉換器如ICL7107檢測圖7的輸出電壓、輸出電流的接線圖。轉換器的輸入阻抗的分流影響極微，所以可以對被測電壓進行直接測量。
[0038]圖10采用高輸入阻抗差分型模數轉換器檢測圖8的輸出電壓、輸出電流的接線圖。圖10中晶體三極管用于擴大運放的輸出驅動能力。
[0039]圖11是分別在三端直流穩壓電路電壓輸出端Vout、接地端GND之間及接地端GND與地線之間接入電阻，改變接地端GND與地線之間的電阻大小來調節該電路的輸出電壓。從整體看這個電路仍然是一個三端直流穩壓電路，所以它也適合上述的方法和電路。[0040]本發明提出一種對含有輸出電流檢測采樣電阻的手工調壓的直流穩壓電源既能為三端穩壓電路的接地端提供不受采樣電阻影響的穩定的可調參考電壓，調節直流穩壓電源輸出電壓，又不影響流過采樣電阻的輸出電流檢測的參考電壓電路的連接方法:把可調參考電壓電路原來與米樣電阻向外輸出端相接的一端改接到由運放產生的相同的電位上。電路如圖12、圖13、圖14。
[0041]圖12、圖13、圖14把可調參考電壓電路原來與采樣電阻向外輸出端相接的一端改接到由運放產生的相同的電位上，電位器兩端接基準電壓，改變電位器活動端電位，由運放和晶體三極管組成的電壓跟隨器就可向三端穩壓電路接地端提供不受輸出電流采樣電阻電壓影響的可調電位，輸出電壓的穩定性得到提高。晶體三極管用于擴大該運放的電流驅動能力。穩壓二極管可改用穩壓效果更好的集成穩壓器件，如TL431等。圖12、圖13、圖14三個獨立的電路顯示了其實施細節，注意驅動三端穩壓電路接地端的運放負輸入端連接位置及穩壓管數量和連接位置。其中，同一電路中兩個穩壓管的穩壓值不必相同。三個電路性能有區別。
[0042]圖15相當于把圖12的可調參考電壓電路去掉，原來接電位器活動端的運放正輸入端改接圖17數/模轉換器D / A的輸出端VD / A0圖16相當于把圖13的可調參考電壓電路去掉，原來接電位器活動端的運放正輸入端改接圖17數/模轉換器D / A的輸出端VD / A。在采樣電阻向外輸出端增設與微控制器系統接地點相通的接地點。Vi是微控制器系統對直流穩壓電源輸出電流的檢測點，Vv是微控制器系統對直流穩壓電源輸出電壓的檢測點。即使D / A的輸出不作調整，電路自身就有不受采樣電阻影響的穩定電壓輸出，減輕微控制器系統的調節工作量，有利直流穩壓電源輸出電壓穩定。電路也易于保證輸出電壓、輸出電流的檢測精度。圖15、圖16兩個獨立的電路顯示了其實施細節。
[0043]本發明提出一種對含有輸出電流檢測采樣電阻的由微控制器系統控制的直流穩壓電源易于保證輸出電壓、輸出電流的檢測精度，而輸出電壓的穩定性不受影響的方法:用高輸入阻抗的電子器件對由A / D轉換器、微控制器、D / A轉換器、按鍵、顯示屏及電源等組成的微控制器系統與被控的直流主電源系統之間的電流進行隔離，微控制器系統的電源接地端與主電源輸出電流米樣電阻向外輸出的一端相接，而產生與米樣電阻向外輸出端相同電位的運放和驅動三端穩壓電路接地端的用作跟隨器的運放的電源的接地點與主電源輸出電流采樣電阻靠整流電路一端。用電壓傳遞信號的輸入和控制的輸出，當輸入信號的極性與模/數轉換器A / D要求的極性相反時，或當數/模轉換器D / A的輸出信號與要求的控制信號極性相反時，都可以先用由運放構成的反相放大器進行極性反轉。微控制器系統的電流不流入主電源回路，以保證對主電源輸出電壓和輸出電流的檢測精度及主電源輸出電壓的穩定性。見圖17示意圖。
[0044]圖17微控制器系統的模/數轉換器A / D前的高輸入阻抗運放跟隨器用于隔離輸入信號電流，數/模轉換器D / A輸出信號的電流隔離、電壓跟隨由圖15、圖16中輸出端接三端穩壓電路接地端的高輸入阻抗運放跟隨器來完成。D / A轉換器輸出信號若需放大，可用(由微控制器系統電源供電的)運放放大再接圖15、圖16中輸出端接三端穩壓電路接地端的運放跟隨器正輸入端；也可用由圖6電源供電的運放放大后再接圖15、圖16中輸出端接三端穩壓電路接地端的運放跟隨器正輸入端，這時應把這運放放大器的零點接在由其他運放產生的與采樣電阻外向輸出端相同的電位上。微控制器系統與主電源系統除接地點相通外，其他部位都是隔離的，所以微控制器系統與主電源系統的信號交流只有電位的聯系，用電壓傳遞信號的輸入和控制的輸出，卻沒有電流交換，不會對電流采樣造成影響。當然少量的高頻耦合影響是有的，但不會影響直流穩壓電源低頻輸出電流的檢測精度。
[0045]本發明提出一種直流穩壓電源的減少變壓器空載能量損耗和減輕電源輸出調整管功率消耗的方法:當三端穩壓電路輸入電壓與它的輸出電壓的差大于一定量VI,即Vin-Vout>Vl，使三端穩壓電路調整管消耗過多功率時，切斷電源變壓器原邊輸入電壓，減少變壓器空載能量損耗和減輕電源輸出調整管功率消耗；而當三端穩壓電路輸入電壓與它的輸出電壓的差小于一定量V2，即vin-Vout〈V2，這差繼續下降將會使三端穩壓電路不能正常工作時，重新接通電源變壓器原邊輸入電壓，使三端穩壓電路輸入電壓得到提升。Vl應大于或等于v2，即應V1>V2或V1=V2。V2的確定還應考慮整流輸出是呈單向脈動形式，當Vin-Vout<V2時，并不一定能夠立刻充電，V2須有適當余量。
[0046]圖18是這種直流穩壓電源的減少變壓器空載能量損耗和減輕電源輸出調整管功率消耗方法選擇V1=V2的一個實施例。把三端穩壓電路的輸出電壓VPO和同極性穩定電壓分別經電阻接到一運放的負輸入端，運放按反相放大器連接，運放的輸出(即-(Vout+V))和三端穩壓電路輸入電壓VP工分別經電阻接到另一運放的負輸入端，這運放也按反相放大器連接，后一運放的輸出(即-(Vin-(Vout+V)))接過零比較器的負輸入端，過零比較器驅動光耦，控制串聯在電源變壓器原邊回路中的可控硅斷、通。當-(Vin-(Vout+V)))〈O時，即Vin-(Vout+V) )>0，也就是Vin-Vout>V時，可控硅關閉，切斷電源變壓器原邊輸入電壓，減少了變壓器空載能量損耗和減輕電源輸出調整管功率消耗；當-(Vin-(Vout+V)))>0時，即Vin-(Vout+V))〈0，也就是Vin-Vout〈V時，可控硅導通，電源變壓器原邊接上輸入電壓。圖中光耦可控硅驅動能力不足時，可用光耦可控硅觸發更大輸出功率的可控硅，以擴大驅動功率。與兩個反向放大器連接的電阻大小的確定是以保證關系式的成立和使放大器處于合理的線性工作區為依據。也可當直流穩壓電源輸出電流過大時，切斷光耦可控硅電流。如把圖18光耦輸入限流電阻接正電源端改接到輸出電流比較器的輸出端，限流電阻串聯一個與光I禹發光二極管極性方向同向的二極管，當輸出電流過大時，比較器輸出低電壓，光率禹發光二極管不導通，可控硅關閉，切斷電源變壓器原邊輸入電壓。輸出電流不過流時，比較器輸出高電壓，電路工作情況與光耦輸入限流電阻接正電源端時一樣。圖18的可控硅也可用IGBT代替。
【權利要求】
1.一種含有輸出電流采樣電阻的直流穩壓電源消除輸出電流流過采樣電阻所產生的電壓對電源穩壓輸出的影響的方法，其特征在于:由運放產生的與米樣電阻向外輸出端相同的電位，在三端穩壓電路的接地端精確補償與輸出電流在采樣電阻流過產生的電壓降等量的電壓，而使三端穩壓電路的輸出電壓得到等量提升；或者說，由運放產生與采樣電阻向外輸出端相同的電位，提供給三端穩壓電路的接地端，以保持直流穩壓電源對外輸出電壓的穩定；并利用運放輸入端的高阻抗特性，在采樣電阻上除輸出電流外只產生極微量電流，一般地對直流穩壓電源輸出電流的檢測精度不受影響，也可用三極管對運放輸出電流進行放大，擴大其對三端穩壓電路接地端的驅動能力，而提供給運放的電源的接地端接在直流穩壓電源輸出電流采樣電阻靠整流電路一端，使三端穩壓電路接地端的電流不會流過采樣電阻，直流穩壓電源輸出電流的檢測精度不受影響。
2.一種對含有輸出電流檢測采樣電阻的直流穩壓電源既能精確檢測向外輸出電壓又不影響檢測流過采樣電阻的向外輸出電流的方法，其特征在于:即把原來分別接在高、低電位輸出端的串聯著的輸出電壓采樣分壓電阻接有采樣電阻的一端改接到由運放產生的相同的電位上，分壓點相對電源輸出端或由運放產生的同電位的電壓與電源的輸出電壓成正t匕，檢測這個信號電壓就可知道輸出電壓高低，而提供給運放的電源的接地端接在直流穩壓電源輸出電流采樣電阻靠整流電路一端，使輸出電壓采樣分壓電阻的電流不會流過采樣電阻，避免了分壓電阻的電流對直流穩壓電源輸出電流(特別是小電流時)的檢測精度的影響。
3.一種對含有輸出電流檢測采樣電阻的手工調壓的直流穩壓電源既能為三端穩壓電路的接地端提供不受采樣電阻影響的穩定的可調參考電壓，調節直流穩壓電源輸出電壓，又不影響流過采樣電阻的輸出電流檢測的參考電壓電路的連接方法，其特征在于:把可調參考電壓電路原來與米樣電阻向外輸出端相接的一端改接到由運放產生的相同的電位上。
4.一種對含有輸出 電流檢測采樣電阻的由微控制器系統控制的直流穩壓電源易于保證輸出電壓、輸出電流的檢測精度，而輸出電壓的穩定性不受影響的方法，其特征在于:用高輸入阻抗的電子器件對由A / D轉換器、微控制器、D / A轉換器、按鍵、顯示屏及電源等組成的微控制器系統與被控的直流主電源系統之間的電流進行隔離，微控制器系統的電源接地端與主電源輸出電流米樣電阻向外輸出的一端相接，而產生與米樣電阻向外輸出端相同電位的運放和驅動三端穩壓電路接地端的用作跟隨器的運放的電源的接地點與主電源輸出電流采樣電阻靠整流電路一端；用電壓傳遞信號的輸入和控制的輸出，當輸入信號的極性與模/數轉換器A / D要求的極性相反時，或當數/模轉換器D / A的輸出信號與要求的控制信號極性相反時，都可以先用由運放構成的反相放大器進行極性反轉；微控制器系統的電流不流入主電源回路，以保證對主電源輸出電壓和輸出電流的檢測精度及主電源輸出電壓的穩定性。
5.一種直流穩壓電源的按權利要求1、2、3、4所述方法的直流穩壓電源由運放產生的與米樣電阻向外輸出端相同電位的電路，其特征在于:運放的正輸入端接在米樣電阻向外輸出端，運放的負輸入端與運放的輸出端相連，這樣，運放的輸出端就與采樣電阻向外輸出端保持為同電位。
6.一種直流穩壓電源的按權利要求1、2、3、4所述方法的直流穩壓電源，由運放并經三極管驅動放大產生的與米樣電阻向外輸出端相同電位的電路，其特征在于:運放的正輸入端接在采樣電阻向外輸出端，運放的負輸入端與三極管的發射極相連，三極管的基極接運放的輸出，三極管的集電極接負電源(對三端正穩壓電路)或正電源(對三端負穩壓電路)，三極管的發射極就與采樣電阻向外輸出端保持為同電位；對三端正穩壓電路，選用PNP型三極管；對三端負穩壓電路，選用NPN型三極管。
7.一種直流穩壓電源的減少變壓器空載能量損耗和減輕電源輸出調整管功率消耗的方法，其特征在于:當三端穩壓電路輸入電壓與它的輸出電壓的差大于一定量VI,即Vin-Vout>Vl，使三端穩壓電路調整管消耗過多功率時，切斷電源變壓器原邊輸入電壓，減少變壓器空載能量損耗和減輕電源輸出調整管功率消耗；而當三端穩壓電路輸入電壓與它的輸出電壓的差小于一定量V2，即Vin-Vout〈V2，這差繼續下降將會使三端穩壓電路不能正常工作時，重新接通電源變壓器原邊輸入電壓，使三端穩壓電路輸入電壓得到提升應大于或等于V2，即應V1>V2或V1=V2。
8.一種按權利要求7所述方法的直流穩壓電源電路，其特征在于:把三端穩壓電路的輸出電壓和同極性穩定電壓分別經電阻接到一運放的負輸入端，運放按反相放大器連接，運放的輸出(即-(Vout+V))和三端穩壓電路輸入電壓分別經電阻接到另一運放的負輸入端，這運放也按反相放大器連接，后一運放的輸出(即-(Vin-(Vout+V)))接過零比較器的負輸入端，過零 比較器輸出驅動光耦，控制串聯在電源變壓器原邊回路中的可控硅斷、通。當-(Vin- (Vout+V)))〈O 時，即 Vin- (Vout+V)) >0，也就是 Vin_Vout>V 時，可控硅關閉，切斷電源變壓器原邊輸入電壓，減少了變壓器空載能量損耗和減輕電源輸出調整管功率消耗；當-(Vin-(Vout+V)))>0 時，即 Vin-(Vout+V))〈O，也就是 Vin-Vout〈V 時，可控硅導通，電源變壓器原邊接上輸入電壓；光耦可控硅驅動能力不足時，可用光耦可控硅觸發更大輸出功率的可控硅，以擴大驅動功率；與兩個反向放大器連接的電阻大小的確定是以保證關系式的成立和使放大器處于合理的線性工作區為依據；也可當直流穩壓電源輸出電流過大時，切斷光耦可控硅電流，將光耦輸入限流電阻接正電源端改接到輸出電流比較器的輸出端，限流電阻串聯一個與光耦發光二極管極性方向同向的二極管，當輸出電流過大時，比較器輸出低電壓，光耦發光二極管不導通，可控硅關閉，切斷電源變壓器原邊輸入電壓；輸出電流不過流時，比較器輸出高電壓，電路工作情況與光耦輸入限流電阻接正電源端時一樣；可控硅也可用IGBT代替。
【文檔編號】G05F1/56GK103838288SQ201410080823
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月24日 優先權日:2014年2月24日
【發明者】邵振翔 申請人:邵振翔