A的反相輸入端和接地端GND之間的第一電阻R1，以及我們還設置一個連接在運算放大器A的輸出端和其反相輸入端之間的第二電阻R2，而且需放大的電壓信號源VIN輸入到運算放大器A的正相輸入端。在圖中我們可以發(fā)現連接在運算放大器A的反相輸入端的傳輸線16與接地端GND間連接該第一電阻R1，傳輸線16和運算放大器A的輸出端之間連接該第二點組R2。在圖中可以獲悉連接在運算放大器A的反相輸入端的傳輸線18接收需放大的電壓信號源VIN。
[0020]參見圖1所示，我們將一個檢測電阻或感測電阻Rc連接在運算放大器A的輸出端和一個輸出節(jié)點N2之間，我們最終期望的輸出電壓就在該輸出節(jié)點化處產生?？烧{式電源電路包括連接在感測電阻Re的第一端和接地端GND之間的第一分壓器，感測電阻Re的第一端也連接到的運算放大器A的輸出端，而該第一分壓器具有串接在感測電阻Rc的第一端和接地端之間的電阻Rdi和RD2o可調式電源電路還包括連接在感測電阻Re的第二端和接地端GND之間的第二分壓器，感測電阻Rc的第二端也連接到輸出節(jié)點N2,而該第二分壓器具有串接在感測電阻Rc的第二端和接地端之間的電阻RD3和RD4。由于第一分壓器可以在電阻Rdi和Rd2兩者互連的公共節(jié)點處擷取感測電阻R c的第一端的電壓的采樣值，第二分壓器可以在電阻Rd3和R D4兩者互連的公共節(jié)點處擷取感測電阻Rc的第二端的電壓(也即最終的輸出電壓)的采樣值，感測電阻Re的第二端的電壓和感測電阻Re的第一端的電壓兩者的差值其實就是橫跨在感測電阻Re兩端的壓降。因為我們在電阻Rdi和Rd2兩者互連的公共節(jié)點處擷取的采樣值和感測電阻Re的第一端的電壓成正比例，而在電阻Rd3和Rd4兩者互連的公共節(jié)點處擷取的采樣值和感測電阻Rc的第二端的電壓成正比例，所以有兩個采樣值可以分別計算出感測電阻Re的第二端的電壓和感測電阻Re的第一端的電壓。最終橫跨在感測電阻Re兩端的壓降也被計算出來，而且感測電阻R ε的第二端的電壓和感測電阻R。的第一端的電壓兩者的差值除以感測電阻Re的阻值就是流過感測電阻Re的實際電流，如果負載接在輸出節(jié)點隊處，則流過感測電阻R ^的實際電流相當于也表征了流經負載的負載電流。
[0021]參見圖1所示，一個處理器(MCU)104從電阻Rdi和電阻Rd2兩者互連的公共節(jié)點處擷取感測電阻Re的第一端的電壓的采樣值，處理器104還從電阻R D3和電阻R D4兩者互連的公共節(jié)點處擷取感測電阻Re的第二端的電壓的采樣值，從而處理器104完成橫跨在感測電阻Re兩端的壓降的計算，以及完成流過感測電阻Re的實際電流的計算。另外一個顯示器105與處理器104相連，則處理器104計算的在輸出節(jié)點隊處產生的輸出電壓或者是其采樣值就可以被顯示器105顯示出來，以及流過感測電阻Rc的實際電流也可以被顯示器105顯示出來，作為較佳的實施例，我們可以人為的控制顯示器105擇一地顯示輸出電壓還是顯示負載電流。
[0022]參見圖1所示，在一個可選的實施例中，可以在第一橋式整流器101的輸出端和第一節(jié)點N1之間連接有一個限流電阻也即第三電阻R3，從而將流經第三電阻R3的電流限定在預設的電流值范圍Iumit以內，避免產生過大的電流從而保障元器件的安全。
[0023]參見圖1所示，一個用于整流的第二橋式整流器(BRIDGE RECTIFIERS) 102則與第二次級繞組Ls2連接，第二橋式整流器102由四個整流二極管構成，其中第二次級繞組L52的兩端(例如同相端和異名端)對應分別連接到該第二橋式整流器102的兩個輸入端，該兩個輸入端中的一個是二極管D5的陰極和二極管06的陽極互連的節(jié)點，輸入端中的另一個是二極管D7的陰極和二極管D8的陽極互連的節(jié)點。該第二橋式整流器102中的二極管D 5的陽極和二極管D7的陽極互連的節(jié)點設置為連接到接地端GND，而第一橋式整流器102在它的輸出端也即二極管D6的陰極和二極管D s的陰極互連的節(jié)點處提供第二交流電壓經過整流的直流電壓，但是該直流電壓仍然帶有交流脈動電壓成分。為了得到較為平滑的電壓，還在第二橋式整流器102的輸出端和接地端GND之間連接有一個第二電容器CAUX2，以降低第二橋式整流器102輸出的電壓中的紋波。進一步而言，我們還將將第二橋式整流器102輸出的電壓輸送到三端口型的線性穩(wěn)壓器(LDO) 103的輸入端(IN)和將三端口型的線性穩(wěn)壓器103的接地端連接到系統(tǒng)的接地電位GND，而在該線性穩(wěn)壓器103的輸出端(OUT)進行電壓轉換產生預期的一個第二穩(wěn)定電壓，并利用該第二穩(wěn)定電壓作為上文提及的一個處理器104的電源電壓，以作為處理器正常運行的工作電壓，其中第二穩(wěn)定電壓輸送到處理器104的電源電壓VDD輸入端。
[0024]本實用新型的一個工作機制在于，使得運算放大器A輸出的電壓VO和信號源VIN之間滿足函數關系:V0 = VIN(R2/R1+1)，其中設定R2是第二電阻的電阻值以及Rl是第一電阻的電阻值，我們通過改變R2/R1的比值來調節(jié)電壓V0。在可選實施例中，由介紹的原理可知，市電220V經變壓器初級線圈輸入后降壓變成AC交流電壓(如65V)從第一組次級線圈輸出，然后經第一橋式整流器整流后通過一個電阻限流后再經穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓后提供給運算放大器的電源端。而運放放大器電路是正反饋連接方式，從而可以使得電壓VO =VIN(R2/R1+1)，若放大倍數要更改，可適當放大或縮小電阻R2/R1的值。以及市電AC220V經變壓器初級線圈輸入，降壓變成AC交流電壓(例如8V)從第二組次級線圈輸出，然后經第二橋式整流器整流再經譬如三端穩(wěn)壓管式(如采用U1L7805)的線性穩(wěn)壓器LDO后提供給處理器MCU的電源端。運算放大器的輸出電壓經感測電阻(如2W 100歐)及其兩端的采樣和分壓電阻后送給處理器的A/D輸入口，經處理器處理計算后讓三位數碼管顯示器來顯示具體的電壓值，若要知道實際供給負載多少電流，按切換開關即可。本實用新型的目的之一是提供一種較大范圍幅度電壓值的(例如0-100V)可調外掛式電源裝置，它能滿足目前市場上大部份測試機對電壓源擴展升壓的需求，同時這種電壓源因端口統(tǒng)一簡單明了，便于生產管理識別和維護，由上文介紹的方案來看，業(yè)界的技術人員對于本實用新型取得的優(yōu)勢無疑是樂見其成的。
[0025]以上，通過說明和附圖，給出了【具體實施方式】的特定結構的典型實施例，上述實用新型提出了現有的較佳實施例，但這些內容并不作為局限。對于本領域的技術人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權利要求書應看作是涵蓋本實用新型的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權利要求書范圍內任何和所有等價的范圍與內容，都應認為仍屬本實用新型的意圖和范圍內。
【主權項】
1.一種可調式電源電路，其特征在于，包括: 工頻變壓器，其初級側繞組接收交流電并在其第一次級繞組上產生第一交流電壓； 第一橋式整流器，對第一交流電壓進行整流； 穩(wěn)壓二極管，鉗制一個耦合到第一橋式整流器輸出端的第一節(jié)點處的電壓以形成第一穩(wěn)定電壓，并利用該第一穩(wěn)定電壓作為一個運算放大器的電源電壓； 連接在運算放大器反相輸入端和接地端之間的第一電阻和連接在運算放大器輸出端和其反相輸入端之間的第二電阻； 連接在運算放大器輸出端和一個輸出節(jié)點之間的感測電阻，以及連接在感測電阻的第一端和接地端之間的第一分壓器和連接在感測電阻第二端和接地端之間的第二分壓器； 由第二分壓器擷取輸出節(jié)點的輸出電壓的采樣值，以及由第一和第二分壓器分別在感測電阻第一和二端所對應采樣的電壓計算出流經感測電阻的電流。2.根據權利要求1所述的可調式電源電路，其特征在于，一個第一電容器連接在第一橋式整流器的輸出端和接地端之間，降低第一橋式整流器輸出的電壓的紋波。3.根據權利要求1所述的可調式電源電路，其特征在于，在工頻變壓器的第二次級繞組上產生第二交流電壓，一個第二橋式整流器對第二交流電壓進行整流，以及一個第二電容器用以降低第二橋式整流器輸出的電壓的紋波；并且 一個線性穩(wěn)壓器的輸入端親合到第二橋式整流器輸出端以轉換產生一個第二穩(wěn)定電壓，并利用該第二穩(wěn)定電壓作為一個處理器的電源電壓。4.根據權利要求3所述的可調式電源電路，其特征在于，該處理器擷取第一和第二分壓器分別在感測電阻第一和二端所對應采樣的電壓，藉由處理器計算出流經感測電阻的電流來表征負載電流。5.根據權利要求3所述的可調式電源電路，其特征在于，一個第三電容器連接在用線性穩(wěn)壓器的輸出端和接地端之間，以降低線性穩(wěn)壓器的輸出的第二穩(wěn)定電壓的紋波。6.根據權利要求1所述的可調式電源電路，其特征在于，在第一橋式整流器的輸出端和第一節(jié)點之間連接有一個第三電阻，以將流經第三電阻的電流限定在預設的電流值范圍以內。7.根據權利要求1所述的可調式電源電路，其特征在于，需放大的電壓信號源VIN輸入到運算放大器的正相輸入端； 使運算放大器輸出的電壓VO滿足VO = VIN(R2/R1+1)，其中設定R2是第二電阻的電阻值以及Rl是第一電阻的電阻值，通過改變R2/R1的比值來調節(jié)電壓V0。8.根據權利要求1所述的可調式電源電路，其特征在于，在第一節(jié)點和運算放大器的電源電壓輸入端之間串聯(lián)連接有一個或多個二極管。9.根據權利要求8所述的可調式電源電路，其特征在于，在第一節(jié)點和運算放大器的電源電壓輸入端之間串聯(lián)的一系列二極管中，末尾的一個二極管的陰極和接地端之間連接有一個電容。
【專利摘要】本實用新型主要是關于可調式電源電路，包括工頻變壓器，其初級側繞組接收交流電并在其第一次級繞組上產生第一交流電壓，第一橋式整流器對第一交流電壓進行整流，穩(wěn)壓二極管鉗制一個耦合到第一橋式整流器輸出端的第一節(jié)點處的電壓以形成第一穩(wěn)定電壓，并利用該第一穩(wěn)定電壓作為一個運算放大器的電源電壓。還包括連接在運算放大器反相輸入端和接地端之間的第一電阻和連接在運算放大器輸出端和其反相輸入端之間的第二電阻，以及包括連接在運算放大器輸出端和一個輸出節(jié)點之間的感測電阻。
【IPC分類】H02M7/06, H02M3/06, H02M1/14
【公開號】CN205178903
【申請?zhí)枴緾N201520887928
【發(fā)明人】劉若智
【申請人】上海芯哲微電子科技有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月9日