專利名稱：基于高精度電阻網絡的直流電源電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電源電路，且更具體地涉及一種基于高精度電阻網絡的直流電源電路。
背景技術：
在汽車、船舶等行業的電子技術應用中，電源往往是由發電機組直接供給的，而由發電機組直接供給的電源極不穩定，且波動范圍較大。又由于汽車傳感器的檢測精度，直接受到傳感器回路電源電壓精度的影響。因此，汽車和船舶等行業應用的電子技術，由于在現有技術的電路設計中，電源電壓會隨著輸入電壓和環境溫度的變化而發生變化，即電路設計中的電源電壓精度無法得到保證，由此造成如傳感器檢測誤差較大等缺陷。
發明內容
本實用新型的目的是在于，提供一種輸出精度可達到1‰的高精度直流電源電路。
本實用新型的另一個目的是在于，提供一種適應輸入電壓在12V～36V寬范圍，輸出為5V的直流電源電路。
本實用新型是通過下述構思來加以實現的本實用新型電路由輸入濾波回路和高精度電源調整回路組成。
所述輸入濾波回路中輸入電壓Uin和電容C1的一端，依次與濾波電感L1、L2和二極管D1的陽極相接；電容C1并接于輸入電源端；穩壓管Z1的陰極與濾波電感L1和L2的公共端相連，其陽極則接地GND；電解電容E1并接于二極管D1的陰極與地GND之間，并與高精度電源調整回路相接。
所述高精度電源調整回路中電阻R6和R10并接于輸入濾波回路中二極管D1和電解電容E1的公共端，電阻R6的另一端則與電容C7、二極管D3的陽極、穩壓三極管U1的陰極和電阻R7的公共端相連；二極管D3的陰極通過電位器P1與二極管D2的陽極相連，電位器P1的滑動端則與穩壓三極管U1的調整端相連；電容C7、二極管D2的陰極和穩壓三極管U1的另一端并接于地GND；電阻R7的另一端與運算放大器的IC2的負輸入端和電容C6并接；電阻R10的另一端則與三極管U2的發射極相接，三極管U2的基極通過電阻R11與運算放大器的IC2的輸出端和電容C6的另一端并接，三極管U2的集電極與電容E5的正極和電阻R8并接；運算放大器的IC2的正輸入端與電阻R8的另一端和電阻R9并接，R9的另一端和電容E5的負極并接地GND。
在輸入濾波回路和高精度電源調整回路之間，設置有DC/DC變換回路，其中芯片IC1的1腳與輸入濾波回路中的輸出端Uin1相連；芯片IC1的3腳與電阻R2和電容C5并接，電阻R2的另一端與電容C4相連；芯片IC1的5腳與電阻R1和電容C3并接；芯片IC1的6腳與電解電容E2的正極相接；芯片IC1的7腳與開關電源變壓器T1的2腳和穩壓管的Z2的陰極并接；芯片IC1的2腳與電阻R3和R4并接，R4的另一端接地GND；芯片IC1的4腳與電容C4、C5和C3，電阻R1和R3，電解電容E2和E3的負極，穩壓二極管的Z2和Z3的陽極并接；開關電源變壓器T1的3、5腳與電解電容E3的正極，共同接地GND；開關電源變壓器T1的6腳與穩壓管Z4的陽極相連，穩壓管Z4的陰極則與電阻R5、電解電容E4的正極和穩壓管Z3的陰極相并接，電阻R5、電解電容E4的另一端則共同接地GND；穩壓管Z3的兩端與所述高精度電源調整回路相接。
輸入濾波回路采用兩級LC濾波結構，能夠對發電機的高頻干擾信號、空間干擾信號進行濾波，增強了整個電路的抗干擾能力。
DC/DC變換回路的功能在于將寬范圍變化的輸入電壓通過DC/DC變換回路后變為基本穩定的正、負電源輸出電壓。它通過PWM控制芯片IC1與高頻變壓器T1實現反饋控制，輸出電壓的調節通過檢測負電源輸出端并反饋到控制芯片IC1的反饋端(fb端)實現輸出電壓的調壓，達到輸出電壓穩定的目的。
高精度電源調整回路實現輸出電壓的精度控制，通過高精度穩壓三極管及運放反饋控制達到輸出電壓精度控制，可以實現輸出電壓精度控制在1％以內。
圖1為本實用新型的方框圖。
圖2為實現高精度的電原理圖。
圖3為實現寬范圍的電原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型加以進一步描述，從而使本實用新型的細節、特點、目的和優點更加明確，但并不限制本實用新型的范圍。
現結合附圖來說明本實用新型實施例的構造如附圖1，2所示，一種基于高精度電阻網絡的直流電源電路，由包括輸入濾波回路1和高精度電源調整回路3所組成。
在所述輸入濾波回路1中采用兩級LC濾波方式，可以將不同頻段的干擾信號濾除。其輸入電壓Uin和電容C1的一端，依次與濾波電感L1、L2和二極管D1的陽極相接。
電容C1并接于輸入電源端。
穩壓管Z1的陰極與濾波電感L1和L2的公共端相連，其陽極則接地GND。所述穩壓管Z1起到鉗位作用，將輸入尖峰電壓的幅值限制在一定范圍內，以保護后面電路。
電解電容E1并接于二極管D1的陰極與地GND之間，并與高精度電源調整回路3相接。
在所述高精度電源調整回路3中電阻R6和R10并接于輸入濾波回路1中二極管D1和電解電容E1的公共端，電阻R6的另一端則與電容C7、二極管D3的陽極、穩壓三極管U1的陰極和電阻R7的公共端相連。
二極管D3的陰極通過電位器P1與二極管D2的陽極相連，電位器P1的滑動端則與穩壓三極管U1的調整端相連。
電容C7、二極管D2的陰極和穩壓三極管U1的另一端并接于地GND。
電阻R7的另一端與運算放大器的IC2的負輸入端和電容C6并接。
電阻R10的另一端則與三極管U2的發射極相接，三極管U2的基極通過電阻R11與運算放大器的IC2的輸出端和電容C6的另一端并接，三極管U2的集電極與電容E5的正極和電阻R8并接，組成高精度電壓VCC輸出端。
運算放大器的IC2的正輸入端與電阻R8的另一端和電阻R9并接，R9的另一端和電容E5的負極并接地GND。
高精度電源調整電路的功能在于將常規的輸入電壓變換為精度超過1％的高精度電壓VCC，其工作原理如下U1為高精度三端穩壓管，本實施例中采用LM236-2.5的高精度三端穩壓管，可通過調節電位器P1來調節輸出電壓，使U1的2端的電壓穩定在2.5V，2.5V基準電壓通過R7輸入到運算放大器IC2的負輸入端(2端)，根據比較器虛地的原理，比較器的3端電壓與2端相同，也為2.5V。本實施例的電阻R8和R9為高精度低溫漂的電阻，R8和R9的阻值相同，使輸出電壓VCC鉗位在0.5V，比較器輸出端1端接到三極管U2的基極，從而可以通過調整三極管U2的導通或關斷來達到控制輸出電壓VCC精度的目的。
為了提供一種適應輸入電壓在12V～36V寬范圍內仍能獲得高精度的輸出電壓起見，在輸入濾波回路1和高精度電源調整回路3之間，設置有DC/DC變換回路2，在本實施例所述DC/DC變換回路2中的芯片IC1采用L4962E的PWM控制芯片，其芯片IC1的1腳為電源端，與輸入濾波回路1中的輸出端Uin1，即二極管D1的陰極直接相連。
芯片IC1的3腳與電阻R2和電容C5并接，電阻R2的另一端與電容C4相連。
芯片IC1的5腳與電阻R1和電容C3并接。
芯片IC1的6腳與電解電容E2的正極相接。
芯片IC1的7腳與開關電源變壓器T1的2腳和穩壓管的Z2的陰極并接。
芯片IC1的2腳與電阻R3和R4并接，R4的另一端接地GND。
芯片IC1的4腳與電容C4、C5和C3，電阻R1和R3，電解電容E2和E3的負極，穩壓二極管的Z2和Z3的陽極并接，組成所述DC/DC變換回路2的負輸出端-Uout。
開關電源變壓器T1的3、5腳與電解電容E3的正極，共同接地GND。
開關電源變壓器T1的6腳與穩壓管Z4的陽極相連，穩壓管Z4的陰極則與電阻R5、電解電容E4的正極和穩壓管Z3的陰極相并接，組成所述DC/DC變換回路2的。電阻R5、電解電容E4的另一端則共同接地GND。
上述穩壓管Z3的兩端的正輸出端+Uout和負輸出端-Uout，與所述高精度電源調整回路3相接。
實現12V～36V寬范圍的原理在于芯片IC1的2腳為輸出電壓的反饋端，輸出的電壓經過電阻R3和R4分壓后輸入到芯片IC1的2腳。IC1的3腳為比較器的基準端，當輸出電壓較高時，經過電阻R3和R4分壓后的電壓也較高，當芯片IC1的2腳電壓大于比較端3腳時，芯片IC1的輸出端7腳所輸出的PWM信號被封鎖，開關電源變壓器T1則停止工作，使得輸出電壓降低，直至恢復到正常值。芯片IC1的5腳為內部振蕩回路的輸入腳，通過外接電阻R1、電容C3并聯電路產生振蕩回路。
權利要求1.一種基于高精度電阻網絡的直流電源電路，由包括輸入濾波回路(1)和高精度電源調整回路(3)所組成，其特征在于所述輸入濾波回路(1)中輸入電壓Uin和電容C1的一端，依次與濾波電感L1、L2和二極管D1的陽極相接；電容C1并接于輸入電源端；穩壓管Z1的陰極與濾波電感L1和L2的公共端相連，其陽極則接地GND；電解電容E1并接于二極管D1的陰極與地GND之間，并與高精度電源調整回路(3)相接；所述高精度電源調整回路(3)中電阻R6和R10并接于輸入濾波回路(1)中二極管D1和電解電容E1的公共端，電阻R6的另一端則與電容C7、二極管D3的陽極、穩壓三極管U1的陰極和電阻R7的公共端相連；二極管D3的陰極通過電位器P1與二極管D2的陽極相連，電位器P1的滑動端則與穩壓三極管U1的調整端相連；電容C7、二極管D2的陰極和穩壓三極管U1的另一端并接于地GND；電阻R7的另一端與運算放大器的IC2的負輸入端和電容C6并接；電阻R10的另一端則與三極管U2的發射極相接，三極管U2的基極通過電阻R11與運算放大器的IC2的輸出端和電容C6的另一端并接，三極管U2的集電極與電容E5的正極和電阻R8并接；運算放大器的IC2的正輸入端與電阻R8的另一端和電阻R9并接，R9的另一端和電容E5的負極并接地GND。
2.按權利要求1所述的基于高精度電阻網絡的直流電源電路，其特征在于在輸入濾波回路(1)和高精度電源調整回路(3)之間，設置有DC/DC變換回路(2)，所述DC/DC變換回路(2)中芯片IC1的1腳與輸入濾波回路(1)中的輸出端Uin1相連；芯片IC1的3腳與電阻R2和電容C5并接，電阻R2的另一端與電容C4相連；芯片IC1的5腳與電阻R1和電容C3并接；芯片IC1的6腳與電解電容E2的正極相接；芯片IC1的7腳與開關電源變壓器T1的2腳和穩壓管的Z2的陰極并接；芯片IC1的2腳與電阻R3和R4并接，R4的另一端接地GND；芯片IC1的4腳與電容C4、C5和C3，電阻R1和R3，電解電容E2和E3的負極，穩壓二極管的Z2和Z3的陽極并接；開關電源變壓器T1的3、5腳與電解電容E3的正極，共同接地GND；開關電源變壓器T1的6腳與穩壓管Z4的陽極相連，穩壓管Z4的陰極則與電阻R5、電解電容E4的正極和穩壓管Z3的陰極相并接，電阻R5、電解電容E4的另一端則共同接地GND；穩壓管Z3的兩端與所述高精度電源調整回路(3)相接。
專利摘要本實用新型涉及到一種基于高精度電阻網絡的直流電源電路。該電源電路由輸入濾波回路、DC/DC變換回路和高精度電源回路三部分構成。采用高精度三端穩壓管來調節輸出電壓達到高精度，采用控制芯片IC1和開關電源變壓器T1來實現電壓寬范圍的目的。本實用新型電路的輸入電壓范圍在DC24v±50％，輸出電壓為5v，輸出電壓精度可達到1‰以上。可廣泛應用于汽車電子，船舶電子等蓄電池供電或DC24v供電的系統，具有結構簡單，電磁兼容性良好，通用性強等優點。
文檔編號G05F1/10GK2849791SQ20052004345
公開日2006年12月20日 申請日期2005年7月15日 優先權日2005年7月15日
發明者雷淮剛, 管洪飛, 廖原, 劉智翎, 朱俊 申請人:上海儒競電子科技有限公司