[实用新型]一种IC恒流超宽电压电源电路

说明书

技术领域

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

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。

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

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。

本实用新型的技术方案如下：

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D5、稳压二极管VR1、稳压二极管VR2、三极管Q1、三极管Q2、电容C1、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T1、电池芯片U1和光耦合器U2组成。

输入交流电由二级管D1进行整流，电容C1和C2并联，并且在C1和C2之间设计电感L1，并联电容用于平滑半波整流的波形，由电感L1、电容C1和电容C2构成了一个π形滤波器，用于降低差模传导EMI。三极管Q1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U1采用开/关控制方式，对外提供四个引脚，分别是源极(S)引脚、漏极(D)引脚、旁路/多功能(BP/M)引脚、和使能/欠压(EN/UV)引脚。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。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。

U1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U1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。BP/M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/UV引脚可以控制功率MOSFET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，MOSFET将被重新开启。U1的EN/UV引脚外部与光耦合器U2的阳极引脚1连接，U1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。

与U1中BP/M连接的浮动恒流源，采用稳压二极管VR1，为Q1(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Q1则在较高的输入电压下提供恒流。