[發(fā)明專利]一種基于運算放大器的可編程寬輸入穩(wěn)壓電源

有效

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• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103715892A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 余曉東;戴新榮;彭建和;董獻國;胡曉曼;顧龍燦;姜昆
• 申請（專利權）人: 安徽長遠綠色能源有限公司;安徽省建筑工程質量監(jiān)督檢測站;合肥微納電工有限公司
• 主分類號: H02M3/157
• 分類號: H02M3/157
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 奚華保

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技術領域

本發(fā)明涉及穩(wěn)壓電源技術領域，尤其是一種基于運算放大器的可編程寬輸入穩(wěn)壓電源。

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背景技術

隨著社會飛速發(fā)展，用電設備與日俱增，由于電力輸配設備的老化以及發(fā)展滯后，造成末端用戶的電壓較低而源端用戶的電壓偏高，對用電設備尤其是對電壓要求嚴格的設備會造成嚴重傷害。不穩(wěn)定的電壓會給設備造成致命傷害或者誤動作，影響安全生產的進行，同時還會加速設備的老化，影響其使用壽命，甚至會造成器件的損毀，給使用者帶來維修的困擾或更換設備的煩惱，因此設備的供電使用穩(wěn)壓電源是非常必要的。

現有的穩(wěn)壓電源，通常是通過采樣電路獲得輸出電壓，將此輸出電壓和基準電壓比較，如果輸出電壓小于基準電壓，則將誤差值經過放大器放大后送入調節(jié)器的輸出端，經過調節(jié)器使輸出電壓增加，直到和基準電壓相等；如果輸出電壓大于基準電壓，則通過調節(jié)器使輸出電壓減小。通常，這些穩(wěn)壓電源只能工作在輸入電壓高于輸出電壓的條件下，相反，輸入電壓較低時，輸出電壓無法達到額定值，這就造成有時輸入電壓波動較大時，輸出電壓無法保持穩(wěn)定。同時，即使正常工作，它們的輸出額定電壓也是固定的、不可調的。

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發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種輸入范圍寬且輸出狀態(tài)可編程，即使輸入電壓有較大波動，輸出電壓依然穩(wěn)定，能夠滿足用戶對不同輸出電壓需求的基于運算放大器的可編程寬輸入穩(wěn)壓電源。

為實現上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案：一種基于運算放大器的可編程寬輸入穩(wěn)壓電源，包括單片機，其輸出端分別與用于輸出設定電流信號的第一數模轉換電路、用于輸出設定電壓信號的第二數模轉換電路的輸入端相連，第一數模轉換電路的輸出端與第一運放電路的輸入端相連，第二數模轉換電路的輸出端與第二運放電路的輸入端相連，第一、二運放電路的輸出端均與升壓與降壓電路的輸入端相連，升壓與降壓電路的輸出端分別與電流采樣電路、電壓采樣電路的輸入端相連，電流采樣電路、電壓采樣電路的輸出端均與單片機的輸入端相連。

基準電壓產生電路的輸出端分別與單片機、第一運放電路、第二運放電路的輸入端相連。

所述第一數模轉換電路包括電阻R61，其一端分別與電阻R62、電阻R68相連，電阻R68的另一端分別與電阻R69、電阻R63相連，電阻R69的另一端分別與電阻R610、電阻R64相連，電阻R610的一端分別與電阻R612、電阻R65相連，電阻R612的一端分別與電阻R613、電阻R66相連，電阻R613的一端分別與電阻R614、電阻R67相連，電阻R614的一端與第一運放電路的輸入端相連；電阻R62、電阻R63、電阻R64、電阻R65、電阻R66、電阻R67的另一端分別對應與單片機的數字信號輸出端口DA0.0、DA0.1、DA0.2、DA0.3、DA0.4、DA0.5相連。

所述第二數模轉換電路包括電阻RA71，其一端分別與電阻R78、電阻R72相連，電阻R78的另一端分別與電阻79、電阻R73相連，電阻R79的另一端分別與電阻R710、電阻R74相連，電阻R710的一端分別與電阻R712、電阻R75相連，電阻R712的一端分別與電阻R713、電阻R76相連，電阻R713的一端分別與電阻R714、電阻R77相連，電阻R714的一端與第二運放電路的輸入端相連；電阻R72、電阻R73、電阻R74、電阻R75、電阻R76、電阻R77的另一端分別對應與單片機的數字信號輸出端口DA1.0、DA1.1、DA1.2、DA1.3、DA1.4、DA1.5相連。

所述基準電壓產生電路包括運放U3B，其正相輸入端分別與電阻R81、穩(wěn)壓二極管Z81的陰極相連，其反相輸入端分別與電阻R82、電阻R83相連，其輸出端通過電阻R84與三極管Q84的集電極相連，三極管Q84的發(fā)射極與二極管D82的陰極相連，二極管D82的陽極分別與電阻R85、穩(wěn)壓二極管Z82的陰極相連，三極管Q84的集電極與三極管Q81的基極相連，三極管Q81的集電極通過電阻R86與三極管Q82的基極相連，三極管Q82的集電極與三極管Q83的基極相連，三極管Q83的發(fā)射極與電感L81的一端相連，電容C84、電容C86和電容C85并聯，其并聯端與電感L81的另一端相連，且該并聯端作為基準電壓產生電路的輸出端，基準電壓產生電路的輸出端分別與三極管Q84的基極、運放U3B的供電端相連。