[实用新型]基于晶体管的交流闭环降压电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及交流供电降压电路技术领域，具体的说是一种基于晶体管的交流闭环降压电路。

背景技术

在交流供电领域，当交流输入电压偏高于用电器的额定电压，但是电压相差数值并不大时，为了给用电器提供稳定的供电电压，使用可控硅进行调压。利用可控硅预调压存在着电磁干扰大的缺陷，并且可控硅为半控型器件，对交流电压的调相控制只是截取了波形的一部分，有时也将输入电压的峰值截取了，造成预调压之后的输出电压在空载时电压升高，而且不易控制，后续电路如果对电压变化较为敏感，有可能因为耐压问题造成损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于晶体管的交流闭环降压电路，利用晶体管可变电阻特性，消耗掉额外的电压，采用闭环控制，输出电压稳定。

为达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：

一种基于晶体管的交流闭环降压电路，它包括辅助电源电路、交流采样电路、闭环控制电路，它还包括晶体管线性电阻电路，晶体管线性电阻电路包括大功率NPN型晶体管Q1、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4，晶体管Q1的基极与闭环控制电路中的光耦U4相连接，晶体管Q1的集电极与二极管D1、二极管D2的阴极相连接，二极管D1的阳极与交流电压的输入端相连接，晶体管Q1的发射极与二极管D3、二极管D4的阳极相连接，二极管D4的阴极与交流电压的输入端相连接，二极管D2的阳极、二极管D3的阴极通过电感L1与用电器相连接，同时与交流采样电路相连接，交流采样电路与闭环控制电路相连接，闭环控制电路与辅助电源电路相连接，辅助电源电路与交流电压的输入端相连接；在二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4的导向作用下，晶体管Q1工作在线性电阻区，等同于一个大功率可调电阻，交流电压经过晶体管Q1消耗掉高于用电器额定电压的多余电压后，经过交流采样电路对晶体管线性电阻电路输出的电压进行采样，将交流电压信号转换为直流电压信号，然后与输出电压设定值共同送至闭环控制电路进行闭环调控，实现交流输入电压的可控性降压。

作为本实用新型的进一步改进，所述交流采样电路包括真有效值转换芯片U3，电阻R1、电阻R2，电容C1、电容C2、电容C4，电阻R1、电阻R2串联后并联在用电器的两端，起到分压采样作用，电容C2并联在电阻R2的两端，起到滤波作用，电容C1的一端与电阻R1串联，电容C1的另一端与真有效值转换芯片U3的输入端线连接，真有效值转换芯片U3与辅助电源电路中的±5V电源相连接，真有效值转换芯片U3的输出端与通过电阻R7与闭环控制电路相连接，将晶体管线性电阻电路输出的交流电压信号变换成直流电压信号，真有效值转换芯片U3的型号是LTC1966。

作为本实用新型的更进一步改进，所述闭环控制电路包括误差放大器U5、光耦U4、电阻R3、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电位器R5，误差放大器U5的输入端与电阻R7、一端连接，电阻R8串联在误差放大器U5的负输入端与输出端之间，误差放大器U5的输出端与光耦U4相连接，误差放大器U5的正输入端通过电位器R5与辅助电源电路中的±5V电源相连接，电位器R5用来设定输出电压；光耦U4为线性光耦，与辅助电源电路相连接，其型号是TLP521-1。

作为本实用新型的更进一步改进，所述辅助电源电路输出两路不共地的电源，其中一路电源为±5V双电压，为误差放大器U5、真有效值转换芯片U3和光耦U4的原边供电，另一路辅助电源输出12V电压，为光耦U4的副边供电，通过光耦U4为晶体管Q1的基极供电。

本实用新型具有如下优点：

（1）本实用新型将大功率NPN型晶体管Q1串联在主回路中，在二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4的导向作用下，晶体管Q1工作在线性电阻区，等同于一个大功率可调电阻，交流电压经过晶体管Q1消耗掉高于用电器额定电压的多余电压，经过交流采样电路对晶体管线性电阻电路输出的电压进行采样，将交流电压信号转换为直流电压信号，然后与输出电压设定值共同送至闭环控制电路进行闭环调控，实现交流输入电压的可控性降压，本实用新型对交流电压的调控性能强，抗电磁干扰性能强，可靠性高，成本低；

（2）本实用新型采用真有效值转换芯片作为采样电路的核心器件，采样准确，稳压精度高。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。