[發(fā)明專利]一種輸出調壓自適應負載電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310346832.4
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN103440008A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 岳周
• 申請（專利權）人: 重慶宇通系統(tǒng)軟件有限公司
• 主分類號: G05F1/46
• 分類號: G05F1/46
• 代理公司: 重慶為信知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 余錦曦

技術領域

本發(fā)明涉及電子電路技術，具體地說，是一種輸出調壓自適應負載電路。

背景技術

在工業(yè)儀表應用過程中，前端的儀器儀表常常需要后端的設備提供電源輸入。現(xiàn)有技術中，后端設備電源輸出的電壓為額定值，而前端儀器儀表由于設備選型不同其負載阻值往往會發(fā)生一定的變化。如果負載阻值大，額定的電壓輸出就不能滿足負載設備的功率需求，導致儀器儀表檢測失常。如果負載阻值過小，較大的額定電壓輸出又容易引起過多的剩余功耗，產(chǎn)生熱量較多，既不節(jié)能，又會影響器件的壽命。

發(fā)明內容

為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提出一種輸出調壓自適應負載電路，希望負載阻值變大時，輸出的電壓隨著變大，負載阻值變小時，輸出的電壓隨著變小，最終保持前端儀器儀表維持在一個相對穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

為達到上述目的，本發(fā)明所采用的具體技術方案如下：

一種輸出調壓自適應負載電路，其關鍵在于：包括電源拾取線圈L1、信號拾取線圈L2、整流電路、運算放大器M1以及調壓模塊M2，其中：

所述電源拾取線圈L1拾取電源，經(jīng)過整流電路后送入調壓模塊M2的輸入端，調壓模塊M2的輸出端連接負載，在調壓模塊M2的反饋端連接有采樣電阻R6，在采樣電阻R6與調壓模塊M2的反饋端之間串接有MOS管Q2，MOS管Q2由運算放大器M1驅動，該運算放大器M1的正相輸入端經(jīng)過電阻R3獲取信號拾取線圈L2所拾取的信號，電阻R3與信號拾取線圈L2的公共端還經(jīng)電容C7接地，運算放大器M1的反相輸入端經(jīng)電阻R7接地，在運算放大器M1的輸出端與反相輸入端之間還連接有電容C8，在運算放大器M1的正相輸入端和反相輸入端之間還連接有電容C9。

前端儀表作為負載，后端儀表對其提供電源，電源拾取線圈L1從后端儀表的電源輸出端拾取電源，經(jīng)過整流濾波后送入調壓模塊M2中，調壓模塊M2的輸出端為前端儀表供電，前端儀表的等效負載與采樣電阻R6組成一個采樣回路，向調壓模塊M2的反饋端提供反饋電源，調壓模塊M2可以根據(jù)反饋端的電源電壓值調節(jié)其輸出電壓的大小，達到輸出電壓自適應負載的目的。

由于在采樣電阻R6的采樣回路上串接有MOS管Q2，MOS管Q2由運算放大器M1驅動，運算放大器M1輸出電壓的大小可以控制MOS管Q2的導通電流，運算放大器M1的輸出電壓可以根據(jù)信號拾取線圈L2所拾取的信號等級確定，通常信號為4～20mA的直流信號，信號等級可以對應前端儀表的型號，根據(jù)信號等級確定MOS管Q2的鉗制電流，從而為調壓模塊M2的反饋端設定了一個閾值電壓，防止電壓輸出過高損壞前端儀表，提高系統(tǒng)的安全性能。

作為進一步描述，所述整流電路為二極管D1、二極管D2、電容C1以及電容C2組成的倍壓整流電路，以滿足調壓模塊M2的輸入電壓需求。

作為另一種實施方式，所述信號拾取線圈L2與接地端之間串接有MOS管Q1，所述電源拾取線圈L1輸出的電壓經(jīng)過電阻R4和電阻R5分壓后驅動所述MOS管Q1。通常電源拾取線圈L1拾取的電源信號為方波信號，利用該信號驅動MOS管Q1，從而對信號達到整流的目的。整流后送入運算放大器M1中，可以減少系統(tǒng)功耗。

為了實現(xiàn)運算放大器M1輸出信號的調整，所述電阻R7為可變電阻。

作為優(yōu)選，所述調壓模塊M2包括電源芯片MCP16301，該芯片的VIN管腳輸入的電壓經(jīng)過電阻R1和電阻R2分壓后為運算放大器M1供電，從而減化運算放大器M1的供電電路。

本發(fā)明的顯著效果是：電路結構簡單，使用安全、方便，輸出的電壓可以根據(jù)負載變化作自適應調整，負載阻值變大時，輸出的電壓隨著變大，負載阻值變小時，輸出的電壓隨著變小，最終保持前端儀器儀表維持在一個相對穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式以及工作原理作進一步詳細說明。

如圖1所示，一種輸出調壓自適應負載電路，包括電源拾取線圈L1、信號拾取線圈L2、整流電路、運算放大器M1以及調壓模塊M2，電源拾取線圈L1實現(xiàn)電源拾取，拾取所得的電源經(jīng)過整流電路送入調壓模塊M2的輸入端，實施過程中，整流電路為二極管D1、二極管D2、電容C1以及電容C2組成的倍壓整流電路，調壓模塊M2主要選擇電源芯片MCP16301，該芯片的外圍擴展電路如下：