本實用新型涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型開關(guān)電源電路。
背景技術(shù)：
常用的開關(guān)電源可以用MOS管來實現(xiàn)，故電路可分為P溝道MOS管開關(guān)電源電路和N溝道MOS管開關(guān)電源電路。P溝道MOS管電路原理簡單、技術(shù)成熟且易實現(xiàn)；缺點是P溝道MOS管ID值較小，當(dāng)電路電流過大時容易燒壞，影響了電路的帶載能力。N溝道MOS管電路相對較復(fù)雜，但是由于N溝道MOS管的ID值普遍很大，所以能使電路帶載能力大大提高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實用新型提出了一種新型開關(guān)電源電路。
本實用新型提出的一種新型開關(guān)電源電路，包括：輸入電壓端子、輸出電壓端子、MOS管、三極管、信號發(fā)生單元、信號比較單元和第五穩(wěn)壓管；
MOS管采用N溝道MOS管，三極管采用NPN三極管；輸入電壓端子和輸出電壓端子分別連接MOS管的漏極和源極，MOS管柵極連接第五穩(wěn)壓管負極，第五穩(wěn)壓管正極連接三極管集電極，三極管發(fā)射級接地；
輸入電壓端子通過第一電阻連接信號發(fā)生單元工作電壓端和信 號比較單元工作電壓端；信號發(fā)生單元輸出端連接MOS管柵極；信號比較單元第一輸入端與信號比較單元工作電壓端等電位連接，其第二輸入端連接輸入電壓端子，其輸出端連接三極管基極。
優(yōu)選地，還包括第三穩(wěn)壓管和第四穩(wěn)壓管，第三穩(wěn)壓管負極連接第一電阻，第四穩(wěn)壓管負極連接MOS管柵極，第三穩(wěn)壓管正極和第四穩(wěn)壓管正極均接地；第三穩(wěn)壓管并聯(lián)有第二電容，第四穩(wěn)壓管并聯(lián)有第三電容。
優(yōu)選地，還包括第一二極管，第一二極管正極和負極分別連接信號發(fā)生單元輸出端和MOS管柵極。
優(yōu)選地，信號發(fā)生單元輸出端通過第一電容和第三電阻串聯(lián)組成的RC濾波電路連接第一二極管正極。
優(yōu)選地，還包括第二二極管，其正極和負極分別連接MOS管源極和第一二極管正極，且MOS管源極通過第六電容接地。
優(yōu)選地，MOS管柵極串聯(lián)有第二電阻，并通過第二電阻分別連接第四穩(wěn)壓管、第五穩(wěn)壓管和第一二極管。
優(yōu)選地，還包括浪涌保護單元，浪涌保護單元由第七穩(wěn)壓管和第八穩(wěn)壓管組成，第七穩(wěn)壓管負極連接輸入電壓端子，其正極連接第八穩(wěn)壓管正極，第八穩(wěn)壓管負極接地。
優(yōu)選地，信號發(fā)生單元包括定時器，其電源端和輸出端分別作為信號發(fā)生單元工作電壓端和輸出端；定時器RST端與其供電端連接，其DIS端通過第五電阻連接其供電端，其THR端連接TRIG端，其TRIG端通過第六電阻連接其DIS端并通過第四電容接地，其CTRL端通過 第五電容接地。
優(yōu)選地，信號比較單元由運算放大器、第一分壓網(wǎng)絡(luò)和第二分壓網(wǎng)絡(luò)組成；運算放大器的供電端和輸出端分別作為信號比較單元的工作電壓端和輸出端；第一分壓網(wǎng)絡(luò)包括第七電阻、第十電阻和第六穩(wěn)壓管組成，第七電阻的第一端作為信號比較單元的第一輸入端，其第二端連接第六穩(wěn)壓管負極，第六穩(wěn)壓管正極接地，第十電阻兩端分別連接第七電阻第二端和運算放大器反相端；第二分壓網(wǎng)絡(luò)包括第八電阻、第九電阻和第十一電阻，第八電阻第一端作為信號比較單元第二輸入端，其第二端通過第九電阻接地并通過第十一電阻連接運算放大器同相端。
優(yōu)選地，信號比較單元輸出端和三極管基極之間串聯(lián)有第四電阻。
本實用新型中，利用定時器產(chǎn)生控制信號；運算放大器、三極管和穩(wěn)壓管共同作用下組成一個信號比較單元控制柵極電壓，N溝道MOS管負責(zé)對電路實行最終的開關(guān)控制。如此，使得整個開關(guān)電源的功能得以實現(xiàn)。
本實用新型中，信號發(fā)生單元的設(shè)置，實現(xiàn)了在輸入電壓達到鉗位值之前電路實現(xiàn)跟隨，輸入電壓大于鉗位值后電路實現(xiàn)鉗位功能輸出鉗位電壓值。并且由于選用N溝道MOS管，電路帶載能力強，帶載工作電壓波動較小。
本實用新型中，使用了新型的電路驅(qū)動方式并增加了信號比較電路，使得控制信號發(fā)生電路穩(wěn)定性好、容易控制。
附圖說明
圖1為本實用新型提出的一種新型開關(guān)電源電路原理圖。
具體實施方式
參照圖1，本實用新型提出的一種新型開關(guān)電源電路，包括：輸入電壓端子、浪涌保護單元、輸出電壓端子、MOS管Q1、三極管Q2、信號發(fā)生單元、第一二極管D1、第二二極管D2、信號比較單元、第三穩(wěn)壓管D3、第四穩(wěn)壓管D4、第五穩(wěn)壓管D5。
MOS管Q1采用N溝道MOS管，三極管Q2采用NPN三極管。
輸入電壓端子和輸出電壓端子分別連接MOS管Q1的漏極和源極，且MOS管Q1源極通過第六電容C6接地，以便對輸出電壓端子進行隔流保護。
MOS管Q1柵極連接第五穩(wěn)壓管D5負極，第五穩(wěn)壓管D5正極連接三極管Q2集電極，三極管Q2發(fā)射級接地。如此，三極管Q2截止狀態(tài)下，MOS管Q1柵極懸空，輸出電壓端子的輸出電壓等于輸入電壓端子的輸入電壓；三極管Q2導(dǎo)通狀態(tài)下，MOS管Q1柵極通過第五穩(wěn)壓管D5接地，MOS管Q1柵極上電后可通過第五穩(wěn)壓管D5保持恒定電壓以保持在鉗位狀態(tài)，此時及時MOS管Q1漏極電壓不斷增大，輸出電壓端子獲得的輸出電壓也恒等于MOS管Q1柵極電壓。三極管Q2截至狀態(tài)或者導(dǎo)通狀態(tài)取決于其基極失電或者得電。
本實施方式中，MOS管Q1柵極通過第二電阻R2連接第五穩(wěn)壓管D5，以便對MOS管Q1柵極進行限流保護。
輸入電壓端子通過第一電阻R1連接信號發(fā)生單元工作電壓端和 信號比較單元工作電壓端，信號發(fā)生單元和信號比較單元通過輸入電壓端子的輸入電壓獲得工作電壓，即當(dāng)輸入電壓端子獲得輸入電壓增大到一定程度，信號發(fā)生單元和信號比較單元才開始工作。
信號發(fā)生單元輸出端通過第二電阻R2連接MOS管Q1柵極。當(dāng)信號發(fā)生單元工作，MOS管Q1柵極通過信號發(fā)生單元輸出端上電。
本實施方式中，信號發(fā)生單元包括定時器P1，其電源端和輸出端分別作為信號發(fā)生單元工作電壓端和輸出端。定時器P1RST端與其供電端連接，其DIS端通過第五電阻R5連接其供電端，其THR端連接TRIG端，其TRIG端通過第六電阻R6連接其DIS端并通過第四電容C4接地，其CTRL端通過第五電容C5接地。
信號比較單元第一輸入端與信號比較單元工作電壓端等電位連接，其第二輸入端連接輸入電壓端子，其輸出端連接三極管Q2基極。信號比較單元工作后，輸出端根據(jù)第一輸入端和第二輸入端的電壓比較結(jié)果輸出電壓信號為三極管Q2基極提供電壓信號。本實施方式中，信號比較單元輸出端和三極管Q2基極之間串聯(lián)有第四電阻R4進行限流保護。
本實施方式中，信號比較單元由運算放大器M1、第一分壓網(wǎng)絡(luò)和第二分壓網(wǎng)絡(luò)組成。運算放大器M1的供電端和輸出端分別作為信號比較單元的工作電壓端和輸出端。第一分壓網(wǎng)絡(luò)包括第七電阻R7、第十電阻R10和第六穩(wěn)壓管D6組成，第七電阻R7的第一端作為信號比較單元的第一輸入端，其第二端連接第六穩(wěn)壓管D6負極，第六穩(wěn)壓管D6正極接地，第十電阻R10兩端分別連接第七電阻R7第二端和 運算放大器M1反相端。第二分壓網(wǎng)絡(luò)包括第八電阻R8、第九電阻R9和第十一電阻R11，第八電阻R8第一端作為信號比較單元第二輸入端，其第二端通過第九電阻R9接地并通過第十一電阻R11連接運算放大器M1同相端。
如此，運算放大器M1的反相端從信號發(fā)生單元和信號比較單元的供電電壓中取樣，再經(jīng)過第一分壓網(wǎng)絡(luò)分壓后作為參考電壓，運算放大器M1的同相端通過輸入電壓端子的輸入電壓進行采樣，經(jīng)過第二分壓網(wǎng)絡(luò)分壓后作為比較電壓。當(dāng)比較電壓大于參考電壓時運算放大器M1有輸出，通過第四電阻R4產(chǎn)生三極管Q2所需基極電流，使得Q2導(dǎo)通，從而MOS管進入鉗位狀態(tài)。
本實施方式中，以信號發(fā)生單元和信號比較單元開始工作時的輸入電壓端子的輸入電壓作為鉗位值，MOS管Q1鉗位狀態(tài)下，輸出電壓端子輸出的電壓作為鉗位電壓值。如果想調(diào)整鉗位電壓值，只需要調(diào)整第五穩(wěn)壓管D5的穩(wěn)壓值即可，即鉗位電壓值有第五穩(wěn)壓管D5的穩(wěn)壓值決定。如此，本實施方式中，實現(xiàn)了在輸入電壓達到鉗位值之前電路實現(xiàn)跟隨，輸入電壓大于鉗位值后電路實現(xiàn)鉗位功能輸出鉗位電壓值。并且由于選用N溝道MOS管，電路帶載能力強，帶載工作電壓波動較小。本實施方式中，信號發(fā)生單元輸出端和MOS管Q1柵極之間串聯(lián)有第一二極管D1和RC濾波電路。第一二極管D1正極和負極分別連接RC濾波電路和第二電阻R2，RC濾波電路由串聯(lián)的第一電容C1和第三電阻R3串聯(lián)組成。第一二極管D1的設(shè)置限制了MOS管柵極和信號發(fā)生單元輸出端之間的電流流向，RC濾波電路對信號發(fā) 生單元的輸出信號進行濾波。
在振蕩電路中，人為的引入正反饋，并使反饋環(huán)路增益滿足一定的條件，那么，電路在沒有外部激勵的情況下會產(chǎn)生輸出信號，即產(chǎn)生自激振蕩。一般的自激振蕩為了達到自激振蕩的條件需要克服阻尼等原因，輸出功率增大后，電磁轉(zhuǎn)換過程中容易出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)。本實施方式中，利用定時器來產(chǎn)生所需控制信號，并增加了信號比較單元，使得整個信號電路部分性能穩(wěn)定且易控制。
第二二極管D2正極和負極分別連接MOS管Q1源極和第一二極管D1正極。
本實施方式中，第三穩(wěn)壓管D3負極連接第一電阻R1，第四穩(wěn)壓管D4負極通過第二電阻R2連接MOS管Q1柵極，第三穩(wěn)壓管D3正極和第四穩(wěn)壓管D4正極均接地。第三穩(wěn)壓管D3并聯(lián)有第二電容C2，第四穩(wěn)壓管D4并聯(lián)有第三電容C3。
第三穩(wěn)壓管D3和第四穩(wěn)壓管D4的設(shè)置分別對供電電壓和MOS管Q1的柵極電壓進行鉗位。
浪涌保護單元由第七穩(wěn)壓管D7和第八穩(wěn)壓管D8組成，第七穩(wěn)壓管D7負極連接輸入電壓端子，其正極連接第八穩(wěn)壓管D8正極，第八穩(wěn)壓管D8負極接地。本實施方式中，增加浪涌保護功能使得電路安全性大大提高。
以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu) 思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。