專利名稱：一種tl431構(gòu)成的負(fù)極性固定輸出高壓電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于工業(yè)、環(huán)保、醫(yī)療及軍工等領(lǐng)域的多種相關(guān)測量儀器中作為高壓源的由TL431構(gòu)成的負(fù)極性固定輸出高壓電源電路。
背景技術(shù)：
微型、小功率高壓電源用途廣泛，其應(yīng)用于眾多領(lǐng)域中的多種分析測量儀器、儀表設(shè)備。隨著各種儀器儀表設(shè)備的小型化及功能用途的拓展，原有的小功率負(fù)高壓電源因其體積重量較大而逐漸退出市場，市場對微型、小功率負(fù)極性輸出高壓電源的需求越來越多，要求外形尺寸越來越小，重量越來越輕，在保證滿足客戶需求及電性能指標(biāo)的前提下，小型化、微型化、多樣化，成為微型、小功率高壓電源的發(fā)展趨勢。
發(fā)明內(nèi)容鑒于目前市場實(shí)際情況及今后發(fā)展趨勢，本實(shí)用新型提供了一種電路簡單、使用元器件少、良好的可靠性及穩(wěn)定性、微型體積、運(yùn)用TL431構(gòu)成的負(fù)極性固定輸出高壓電源電路。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，所采取的技術(shù)方案是一種TL431構(gòu)成的負(fù)極性固定輸出高壓電源電路，包括高壓輸出電路，其特征在于還包括高壓控制及驅(qū)動電路、過流保護(hù)電路，所述高壓控制及驅(qū)動電路分別與過流保護(hù)電路和高壓輸出電路連接，所述高壓輸出電路與過流保護(hù)電路連接；所述高壓控制及驅(qū)動電路中，二極管D8的正極接供電輸入端+Vin，電感LI的一端分別接二極管D8的負(fù)極、三極管Tl的發(fā)射極、電阻R6及電容C12的一端，電感LI的另一端分別接電容C14的正極、變壓器TRF初級線圈Lpl的異名端I腳，電容C14的負(fù)極接輸入地GND，變壓器TRF初級線圈Lpl的同名端2腳接三極管T2的集電極，變壓器TRF初級線圈Lp2的異名端3腳接三極管T2的基極，變壓器TRF初級線圈Lp2的同名端4腳通過電阻R2分別接電容C15及電阻Rl的一端，電容C15的另一端與三極管T2的發(fā)射極相連并接輸入地GND，電阻Rl的另一端接三極管Tl的集電極和電容C12的另一端，三極管Tl的基極通過電阻R3接三極管T3的發(fā)射極，電阻R5和電容Cll并聯(lián)，三極管T3的基極接電阻R5的一端，可控基準(zhǔn)源U2的陰極3腳分別接電阻R4及電容ClO的一端、電阻R5的另一端，電阻R4的另一端接供電輸入端+Vin，可控基準(zhǔn)源U2的控制極I腳分別接電阻R9和電阻Rll的一端、二極管D9的負(fù)極、電容ClO的另一端，可控基準(zhǔn)源U2的陽極2腳與二極管D9的正極相連并接輸入地GND，電阻R12和電容C9并聯(lián)，電阻Rll的另一端接電阻R12的一端，電阻R12的另一端接高壓輸出電路中電容C7的一端A點(diǎn)，電阻R9的另一端接電阻RlO的一端，可控基準(zhǔn)源Ul的陰極3腳分別接電阻R7及電容C13的一端、電阻R6和電阻RlO的另一端，可控基準(zhǔn)源Ul的控制極I腳分別接電阻R8的一端、電阻R7的另一端，可控基準(zhǔn)源Ul的陽極2腳與電阻R8及電容C13的另一端相連并接輸入地GND ；所述過流保護(hù)電路中，三極管T4的集電極接高壓控制及驅(qū)動電路中可控基準(zhǔn)源Ul的陰極3腳，三極管T4的基極分別接電阻R13和電容CS的一端，三極管T4的發(fā)射極與電容CS的另一端相連并接輸入地GND，電阻R13的另一端分別接電阻R14的一端、二極管D7的正極、高壓輸出電路中二極管Dl的負(fù)極，電阻R14的另一端接二極管D7的負(fù)極并接高壓輸出地HG端。本實(shí)用新型的有益效果是無需專用控制芯片，電路構(gòu)思新穎，且原理簡單，使用元器件較少，很小的外形尺寸、非常輕的重量、良好的可靠性及穩(wěn)定性、易于安裝。

圖1為本實(shí)用新型的電路連接框圖；圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、2所示，一種TL431構(gòu)成的負(fù)極性固定輸出高壓電源電路，包括高壓輸出電路，還包括高壓控制及驅(qū)動電路、過流保護(hù)電路，高壓控制及驅(qū)動電路分別與過流保護(hù)電路和高壓輸出電路連接，高壓輸出電路與過流保護(hù)電路連接。高壓控制及驅(qū)動電路中，二極管D8的正極接供電輸入端+Vin，電感LI的一端分別接二極管D8的負(fù)極、三極管Tl的發(fā)射極、電阻R6及電容C12的一端，電感LI的另一端分別接電容C14的正極、變壓器TRF初級線圈Lpl的異名端I腳，電容C14的負(fù)極接輸入地GND，變壓器TRF初級線圈Lpl的同名端2腳接三極管T2的集電極，變壓器TRF初級線圈Lp2的異名端3腳接三極管T2的基極，變壓器TRF初級線圈Lp2的同名端4腳通過電阻R2分別接電容C15及電阻Rl的一端，電容C15的另一端與三極管T2的發(fā)射極相連并接輸入地GND,電阻Rl的另一端接三極管Tl的集電極和電容C12的另一端，三極管Tl的基極通過電阻R3接三極管T3的發(fā)射極，電阻R5和電容Cll并聯(lián)，三極管T3的基極接電阻R5的一端，可控基準(zhǔn)源U2的陰極3腳分別接電阻R4及電容ClO的一端、電阻R5的另一端，電阻R4的另一端接供電輸入端+Vin，可控基準(zhǔn)源U2的控制極I腳分別接電阻R9和電阻Rl I的一端、二極管D9的負(fù)極、電容ClO的另一端，可控基準(zhǔn)源U2的陽極2腳與二極管D9的正極相連并接輸入地GND，電阻R12和電容C9并聯(lián)，電阻Rll的另一端接電阻R12的一端，電阻R12的另一端接高壓輸出電路中電容C7的一端A點(diǎn)，電阻R9的另一端接電阻RlO的一端，可控基準(zhǔn)源Ul的陰極3腳分別接電阻R7及電容C13的一端、電阻R6和電阻RlO的另一端，可控基準(zhǔn)源Ul的控制極I腳分別接電阻R8的一端、電阻R7的另一端，可控基準(zhǔn)源Ul的陽極2腳與電阻R8及電容C13的另一端相連并接輸入地GND。上述過流保護(hù)電路中，三極管T4的集電極接高壓控制及驅(qū)動電路中可控基準(zhǔn)源Ul的陰極3腳，三極管T4的基極分別接電阻R13和電容CS的一端，三極管T4的發(fā)射極與電容CS的另一端相連并接輸入地GND，電阻R13的另一端分別接電阻R14的一端、二極管D7的正極、高壓輸出電路中二極管Dl的負(fù)極，電阻R14的另一端接二極管D7的負(fù)極并接高壓輸出地HG端?？煽鼗鶞?zhǔn)源Ul、可控基準(zhǔn)源U2的型號為TL431?？刂乞?qū)動電路采用自激振蕩方式，并與主要控制器件兩個(gè)可控基準(zhǔn)源Ul和可控基準(zhǔn)源U2等構(gòu)成高壓反饋控制環(huán)節(jié)，且有輸出過流保護(hù)，電路新穎、結(jié)構(gòu)簡單。[0015]選用低噪聲、低溫漂、穩(wěn)定性好的貼片元器件；采用多層PCB布局，最大程度減小外形尺寸，減輕重量；確保變壓器線包結(jié)構(gòu)工藝、繞制工藝及高壓絕緣處理，使其可靠穩(wěn)定。工作原理由變壓器TRF初級主線圈Lp1、反饋線圈Lp2、三極管T2及電容Cl5等組成自激振蕩電路。接通電源后，通過振蕩器工作，初級產(chǎn)生高頻脈沖電壓，并通過變壓器TRF耦合到其次級線圈Lsl，其兩端的交流脈沖電壓，經(jīng)多級倍壓整流及濾波后產(chǎn)生高壓。輸出高壓通過電阻R11、電阻R12及電阻R9、電阻RlO獲得高壓采樣信號，并經(jīng)電平位移送到可控基準(zhǔn)源U2的控制端I腳，經(jīng)由可控基準(zhǔn)源U2、三極管T3、三極管Tl等構(gòu)成電壓反饋電路，控制振蕩器的工作狀態(tài)，進(jìn)而控制、穩(wěn)定高壓輸出。正常輸出情況下，在電阻R14上得到的正比于輸出電流的采樣電壓，不足以使三極管T4導(dǎo)通，此時(shí)三極管T4處于截止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)輸出電流大于輸出保護(hù)電流時(shí)，在電阻R14上得到的輸出電流采樣電壓，使三極管T4導(dǎo)通，使得可控基準(zhǔn)源U2的控制極I腳電位降低，進(jìn)而使可控基準(zhǔn)源U2的陰極3腳電位接近供電輸入電壓+Vin，三極管T3、三極管Tl截止，從而關(guān)閉振蕩電路，起到保護(hù)作用。二極管D8的作用為防止輸入端接反；電感LI對振蕩高頻交流電壓起到隔離阻擋作用，減少高頻交流工作脈沖電壓對控制電路及供電電壓的干擾；二極管D7的作用為限制輸出電流采樣電壓的幅值；二極管D9的作用是防止可控基準(zhǔn)源U2的控制極I腳電位為負(fù)。
權(quán)利要求1.一種TL431構(gòu)成的負(fù)極性固定輸出高壓電源電路,包括高壓輸出電路,其特征在于 還包括高壓控制及驅(qū)動電路、過流保護(hù)電路，所述高壓控制及驅(qū)動電路分別與過流保護(hù)電路和高壓輸出電路連接，所述高壓輸出電路與過流保護(hù)電路連接；所述高壓控制及驅(qū)動電路中，二極管D8的正極接供電輸入端+Vin，電感LI的一端分別接二極管D8的負(fù)極、三極管Tl的發(fā)射極、電阻R6及電容C12的一端，電感LI的另一端分別接電容C14的正極、變壓器TRF初級線圈Lpl的異名端I腳，電容C14的負(fù)極接輸入地 GND，變壓器TRF初級線圈Lpl的同名端2腳接三極管T2的集電極，變壓器TRF初級線圈Lp2 的異名端3腳接三極管T2的基極，變壓器TRF初級線圈Lp2的同名端4腳通過電阻R2分別接電容C15及電阻Rl的一端，電容C15的另一端與三極管T2的發(fā)射極相連并接輸入地 GND,電阻Rl的另一端接三極管Tl的集電極和電容C12的另一端，三極管Tl的基極通過電阻R3接三極管T3的發(fā)射極，電阻R5和電容Cll并聯(lián)，三極管T3的基極接電阻R5的一端， 可控基準(zhǔn)源U2的陰極3腳分別接電阻R4及電容ClO的一端、電阻R5的另一端，電阻R4的另一端接供電輸入端+Vin，可控基準(zhǔn)源U2的控制極I腳分別接電阻R9和電阻Rll的一端、 二極管D9的負(fù)極、電容ClO的另一端，可控基準(zhǔn)源U2的陽極2腳與二極管D9的正極相連并接輸入地GND，電阻Rl2和電容C9并聯(lián)，電阻Rll的另一端接電阻Rl2的一端，電阻Rl2 的另一端接高壓輸出電路中電容C7的一端A點(diǎn)，電阻R9的另一端接電阻RlO的一端，可控基準(zhǔn)源Ul的陰極3腳分別接電阻R7及電容C13的一端、電阻R6和電阻RlO的另一端，可控基準(zhǔn)源Ul的控制極I腳分別接電阻R8的一端、電阻R7的另一端，可控基準(zhǔn)源Ul的陽極 2腳與電阻R8及電容C13的另一端相連并接輸入地GND ；所述過流保護(hù)電路中，三極管T4的集電極接高壓控制及驅(qū)動電路中可控基準(zhǔn)源Ul的陰極3腳，三極管T4的基極分別接電阻R13和電容C8的一端，三極管T4的發(fā)射極與電容 CS的另一端相連并接輸入地GND，電阻R13的另一端分別接電阻R14的一端、二極管D7的正極、高壓輸出電路中二極管Dl的負(fù)極，電阻R14的另一端接二極管D7的負(fù)極并接高壓輸出地HG端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于工業(yè)、環(huán)保、醫(yī)療及軍工等領(lǐng)域的多種相關(guān)測量儀器中作為高壓源的由TL431構(gòu)成的負(fù)極性固定輸出高壓電源電路。包括高壓輸出電路，還包括高壓控制及驅(qū)動電路、過流保護(hù)電路，高壓控制及驅(qū)動電路分別與過流保護(hù)電路和高壓輸出電路連接，高壓輸出電路與過流保護(hù)電路連接。本實(shí)用新型的有益效果是無需專用控制芯片，電路構(gòu)思新穎，且原理簡單，使用元器件較少，很小的外形尺寸、非常輕的重量、良好的可靠性及穩(wěn)定性、易于安裝。
文檔編號H02M3/338GK202889207SQ20122057017
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者劉申, 張貴艷, 申曉景 申請人:東文高壓電源(天津)有限公司