(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 106130327 A(43)申请公布日 2016.11.16
(21)申请号 201610556127.0(22)申请日 2016.07.14
(71)申请人 成都市思卡利科技有限公司
地址 611400 四川省成都市新津县花桥镇
政通街98号1层24号(72)发明人 姜迪蛟 (51)Int.Cl.
H02M 1/14(2006.01)H02M 7/06(2006.01)G05F 1/618(2006.01)
权利要求书2页 说明书5页 附图1页
CN 106130327 A(54)发明名称
一种基于RCπ型滤波设计的稳压电路(57)摘要
本发明公开一种基于RCπ型滤波设计的稳压电路，设置有变压电路、全波整流电路、RCπ型滤波电路及具有可控精密稳压功能的稳压系统，变压电路连接全波整流电路，全波整流电路连接RCπ型滤波电路，RCπ型滤波电路连接稳压系统；变压电路设置有变压器T，RCπ型滤波电路包括电阻R3、电容C3和电容C4，全波整流电路内设置有二极管D2和二极管D3；解决现有技术整流输出后采用单电容滤波时，纹波电压过大、过多影响后续电路的不足之处，利用RCπ型滤波器进行整流输出后的头节滤波处理，能够有效的降低纹波系数，为后续处理提供高可靠性电压，并利用基于可控精密度的基准稳压技术设计的稳压系统进行稳压处理。
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权 利 要 求 书
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1.一种基于RCπ型滤波设计的稳压电路，其特征在于：设置有变压电路、全波整流电路、RCπ型滤波电路及具有可控精密稳压功能的稳压系统，变压电路连接全波整流电路，全波整流电路连接RCπ型滤波电路，RCπ型滤波电路连接稳压系统；变压电路设置有变压器T，RCπ型滤波电路包括电阻R3、电容C3和电容C4，全波整流电路内设置有二极管D2和二极管D3，变压器T的次级的两端分别连接二极管D2的正极和二极管D3的正极，二极管D2的负极和二极管D3的负极共接且与电容C3的第一端连接，变压器T的次级的中间抽头与电容C3的第二端连接，电容C3的第一端与电阻R4的第一端连接，电阻R4的第二端与电容C4的第一端连接，电容C3的第二端和电容C4的第二端共接，电容C4与稳压系统的输入端并联。
2.根据权利要求1所述的一种基于RCπ型滤波设计的稳压电路，其特征在于：所述稳压系统内设置有可控精密稳压源系统、比较电路、取样电路及输出滤波电路，所述可控精密稳压源系统与电容C4并联，所述可控精密稳压源系统与比较电路相连接，所述比较电路与取样电路相连接，所述取样电路与输出滤波电路相连接，所述输出滤波电路与待供电源电路相连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于RCπ型滤波设计的稳压电路，其特征在于：所述比较电路内设置有三极管Q1、三极管Q2、集成运放U1及电容C1，所述三极管Q1的集电极与电容C4的第一端相连接，三极管Q1的基极与集成运放U1的输出端相连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极相连接，三极管Q2的集电极与电容C4的第一端相连接，三极管Q2的发射极与取样电路相连接，集成运放U1的反相输入端与可控精密稳压源系统相连接，集成运放U1的反相输入端通过电容C1与三极管Q2的发射极相连接，且集成运放U1的反相输入端还与取样电路相连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于RCπ型滤波设计的稳压电路，其特征在于：所述可控精密稳压源系统内设置有可控精密稳压源D1及电阻R1，所述电阻R1的第一端分别与电容C4的第一端和三极管Q1的集电极相连接，所述电阻R1的第二端与可控精密稳压源D1的阴极相连接，可控精密稳压源D1的阳极分别与电容C4的第二端和集成运放U1的同相输入端相连接。
5.根据权利要求3所述的一种基于RCπ型滤波设计的稳压电路，其特征在于：所述取样电路内设置有电阻R2、电阻R3和电位器W1，所述电阻R2的第一端分别与三极管Q2的发射极和输出滤波电路相连接，所述电阻R2的第二端与电位器W1的一个固定端相连接，所述电位器W1的另一个固定端与电阻R3的第一端相连接，所述电阻R3的第二端分别与外部供电电路的负极端和输出滤波电路相连接，所述电位器W1的可调端连接集成运放U1的反相输入端。
6.根据权利要求3或4或5所述的一种基于RCπ型滤波设计的稳压电路，其特征在于：所述输出滤波电路内设置有电容C2，所述电容C2的第一端分别与三极管Q2的发射极和待供电源电路的正极端相连接，所述电容C2的第二端分别与电容C4的第二端和待供电源电路的负极端相连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于RCπ型滤波设计的稳压电路，其特征在于：所述电容C2采用电解电容，且电容C2的正极端与三极管Q2的发射极相连接。
8.根据权利要求3或4或5或7所述的一种基于RCπ型滤波设计的稳压电路，其特征在于：所述电容C1采用电解电容，且电容C1的正极端与三极管Q2的发射极相连接。
9.根据权利要求1-5,7任一项所述的一种基于RCπ型滤波设计的稳压电路，其特征在
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于：所述变压器T采用带磁芯的变压器。
10.根据权利要求1-5,7任一项所述的一种基于RCπ型滤波设计的稳压电路，其特征在于：所述电容C3、电容C4采用电解电容且电容C3和电容C4的正极端皆与电阻R4连接。
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说 明 书
一种基于RCπ型滤波设计的稳压电路
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技术领域
[0001]本发明涉及稳压技术领域，具体的说，是一种基于RCπ型滤波设计的稳压电路。背景技术
[0002]电源是向电子设备提供功率的装置，也称电源供应器，把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。发电机能把机械能转换成电能，干电池能把化学能转换成电能。发电机、干电池等叫做电源。通过变压器和整流器，把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。能提供信号的电子设备叫做信号源。晶体三极管能把前面送来的信号加以放大，又把放大了的信号传送到后面的电路中去。晶体三极管对后面的电路来说，也可以看做是信号源。整流电源、信号源有时也叫做电源。使用通俗来讲就是，一个电源坏了，另一个备份电源代替其供电。可以通过为节点和磁盘提供电池后援来增强硬件的可用性。在电子技术飞速发展的今天，电力电子技术越来越受到人们的重视，而其中电源技术的更新换代更加推动了相关电子设备及元器件的发展。不论是人们的日常生活还是现代电子战争，电源系统作为其动力源，其地位和重要性是不言而喻的。而中国电源产品的质量，不论是军用还是民用的，都与国外同类产品存在着明显的差距。因此，采用国际先进标准，学习国外先进技术，尽快使电源产品的质量赶超国际先进水平，是所有从事电源研制和生产的工程技术人员义不容辞的责任。在日常的生产和生活中，电源是一种量大面广、通用性强的电子产品，几乎从事电子科学研究、生产、教学的各部门都要使用电源，在其它各个行业及日常生活中，电源也得到了广泛的应用。因此，了解目前中国有关电源标准的制修订情况，积极参与标准的制修订工作，对于促进中国电源技术的发展，提高电源的产品质量，增强各电源生产厂家的产品之间的可比性，为用户提供一个科学的、衡量电源质量优劣的统一标准是非常必要的。同时，标准的制定也为统一和规范电源市场提供了一个具有法律效力的文件。在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。这种电路能提供稳定的直流电源，广为各种电子设备所采用。[0003]现有全波整流滤波电路中，采用单电容滤波时，存在滤波后纹波电压依然过大，为后续稳压电路处理带来过高的负荷，不利于后续电路的稳压的弊端。发明内容
[0004]本发明的目的在于提供一种基于RCπ型滤波设计的稳压电路，解决现有技术整流输出后采用单电容滤波时，纹波电压过大、过多影响后续电路的不足之处，利用RCπ型滤波器进行整流输出后的头节滤波处理，能够有效的降低纹波系数，为后续处理提供高可靠性电压，并利用基于可控精密度的基准稳压技术设计的稳压系统进行稳压处理。[0005]本发明通过下述技术方案实现：一种基于RCπ型滤波设计的稳压电路，设置有变压电路、全波整流电路、RCπ型滤波电路及具有可控精密稳压功能的稳压系统，变压电路连接全波整流电路，全波整流电路连接RCπ型滤波电路，RCπ型滤波电路连接稳压系统；变压电路设置有变压器T，RCπ型滤波电路包括电阻R3、电容C3和电容C4，全波整流电路内设置有二极
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管D2和二极管D3，变压器T的次级的两端分别连接二极管D2的正极和二极管D3的正极，二极管D2的负极和二极管D3的负极共接且与电容C3的第一端连接，变压器T的次级的中间抽头与电容C3的第二端连接，电容C3的第一端与电阻R4的第一端连接，电阻R4的第二端与电容C4的第一端连接，电容C3的第二端和电容C4的第二端共接，电容C4与稳压系统的输入端并联。
[0006]进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述稳压系统内设置有可控精密稳压源系统、比较电路、取样电路及输出滤波电路，所述可控精密稳压源系统与电容C4并联，所述可控精密稳压源系统与比较电路相连接，所述比较电路与取样电路相连接，所述取样电路与输出滤波电路相连接，所述输出滤波电路与待供电源电路相连接。[0007]进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述比较电路内设置有三极管Q1、三极管Q2、集成运放U1及电容C1，所述三极管Q1的集电极与电容C4的第一端相连接，三极管Q1的基极与集成运放U1的输出端相连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极相连接，三极管Q2的集电极与电容C4的第一端相连接，三极管Q2的发射极与取样电路相连接，集成运放U1的反相输入端与可控精密稳压源系统相连接，集成运放U1的反相输入端通过电容C1与三极管Q2的发射极相连接，且集成运放U1的反相输入端还与取样电路相连接。[0008]进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述可控精密稳压源系统内设置有可控精密稳压源D1及电阻R1，所述电阻R1的第一端分别与电容C4的第一端和三极管Q1的集电极相连接，所述电阻R1的第二端与可控精密稳压源D1的阴极相连接，可控精密稳压源D1的阳极分别与电容C4的第二端和集成运放U1的同相输入端相连接。[0009]进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述取样电路内设置有电阻R2、电阻R3和电位器W1，所述电阻R2的第一端分别与三极管Q2的发射极和输出滤波电路相连接，所述电阻R2的第二端与电位器W1的一个固定端相连接，所述电位器W1的另一个固定端与电阻R3的第一端相连接，所述电阻R3的第二端分别与外部供电电路的负极端和输出滤波电路相连接，所述电位器W1的可调端连接集成运放U1的反相输入端。[0010]进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述输出滤波电路内设置有电容C2，所述电容C2的第一端分别与三极管Q2的发射极和待供电源电路的正极端相连接，所述电容C2的第二端分别与电容C4的第二端和待供电源电路的负极端相连接。[0011]进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述电容C2采用电解电容，且电容C2的正极端与三极管Q2的发射极相连接。[0012]进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述电容C1采用电解电容，且电容C1的正极端与三极管Q2的发射极相连接。[0013]进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述变压器T采用带磁芯的变压器。
[0014]进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述电容C3、电容C4采用电解电容且电容C3和电容C4的正极端皆与电阻R4连接。[0015]本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明解决现有技术整流输出后采用单电容滤波时，纹波电压过大、过多影响后续电路的不足之处，利用RCπ型滤波器进行整流输出后的头节滤波处理，能够有效的降低纹波系数，为后续处理提供高可靠性电压，并利用基于可控精密度的基准稳压技术设计的稳压系
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统进行稳压处理。
[0016]本发明能够利用简单的电路结构得到所需的稳压效果，解决现有稳压电源电路的电路结构复杂，耗材多，成本投入大的弊端，整个结构具有设计科学，使用合理的特性。[0017]本发明采用可控精密稳压源作为基准电源，能够精确的调整所需基准电源，使得稳压电路所输出的电压更加稳定。[0018]本发明所用元件少，却能达到所需的稳压效果，实为在降低成本投入的同时保障了稳压效果。
[0019]本发明采用单晶体管代替复合晶体管进行比较，在有效的进行比较放大的同时，起到降低成本投入的目的。
附图说明
[0020]图1为本发明的工作原理图。
具体实施方式
[0021]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。[0022]实施例1：
一种基于RCπ型滤波设计的稳压电路，解决现有技术整流输出后采用单电容滤波时，纹波电压过大、过多影响后续电路的不足之处，利用RCπ型滤波器进行整流输出后的头节滤波处理，能够有效的降低纹波系数，为后续处理提供高可靠性电压，并利用基于可控精密度的基准稳压技术设计的稳压系统进行稳压处理，如图1所示，特别设置成下述结构：设置有变压电路、全波整流电路、RCπ型滤波电路及具有可控精密稳压功能的稳压系统，变压电路连接全波整流电路，全波整流电路连接RCπ型滤波电路，RCπ型滤波电路连接稳压系统；变压电路设置有变压器T，RCπ型滤波电路包括电阻R3、电容C3和电容C4，全波整流电路内设置有二极管D2和二极管D3，变压器T的次级的两端分别连接二极管D2的正极和二极管D3的正极，二极管D2的负极和二极管D3的负极共接且与电容C3的第一端连接，变压器T的次级的中间抽头与电容C3的第二端连接，电容C3的第一端与电阻R4的第一端连接，电阻R4的第二端与电容C4的第一端连接，电容C3的第二端和电容C4的第二端共接，电容C4与稳压系统的输入端并联。
[0023]在使用时，220v交流电源经变压器变压后输出，两个二极管轮流导通和截止分别对交流电正负周期进行整流操作，整流后通过由，电容C3、电容C4和电阻R4所构成的RCπ型滤波器进行纹波滤除处理，使得输送到后级稳压系统的电压内的纹波电压尽可能的少，而后输送至具有可控精密稳压功能的稳压系统内进行稳压处理，输出所需稳压电源。[0024]实施例2：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述稳压系统内设置有可控精密稳压源系统、比较电路、取样电路及输出滤波电路，所述可控精密稳压源系统与电容C4并联，所述可控精密稳压源系统与比较电路相连接，所述比较电路与取样电路相连接，所述取样电路与输出滤波电路相连接，所述输出滤波电路与待供电源电路相连接，在设计使用时，可控精密稳压源系统与电容C4并联，本发明通过一个可控精密调节的基准电压，比较电路将取样电路所取电压与可
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控精密稳压源系统所提供的基准电压进行比较，并输出后经输出滤波电路，输出得到所需的稳压电源，所述取样电路用于进行电压取样以便在比较电路内进行比较。[0025]实施例3：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好的实现本发明，能够将取样电路所取样的电压与可控精密稳压源系统所提供的基准电压进行比较，从而进一步调节输出滤波电路所输出的稳压电源，得到所需的直流稳压输出，特别采用下述设置结构：所述比较电路内设置有三极管Q1、三极管Q2、集成运放U1及电容C1，所述三极管Q1的集电极与电容C4的第一端相连接，三极管Q1的基极与集成运放U1的输出端相连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极相连接，三极管Q2的集电极与电容C4的第一端相连接，三极管Q2的发射极与取样电路相连接，集成运放U1的反相输入端与可控精密稳压源系统相连接，集成运放U1的反相输入端通过电容C1与三极管Q2的发射极相连接，且集成运放U1的反相输入端还与取样电路相连接，所述集成运放U1采用LM358，且使用LM358的任意一个运算放大电路。[0026]实施例4：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好的实现本发明，能够通过所需的基准电压，并使得基准电压能够精密可调，特别采用下述设置结构：所述可控精密稳压源系统内设置有可控精密稳压源D1及电阻R1，所述电阻R1的第一端分别与电容C4的第一端和三极管Q1的集电极相连接，所述电阻R1的第二端与可控精密稳压源D1的阴极相连接，可控精密稳压源D1的阳极分别与电容C4的第二端和集成运放U1的同相输入端相连接；所述可控精密稳压源D1采用TL431。[0027]实施例5：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好的实现本发明，能够将直流稳压输出进行取样，特别采用下述设置结构：所述取样电路内设置有电阻R2、电阻R3和电位器W1，所述电阻R2的第一端分别与三极管Q2的发射极和输出滤波电路相连接，所述电阻R2的第二端与电位器W1的一个固定端相连接，所述电位器W1的另一个固定端与电阻R3的第一端相连接，所述电阻R3的第二端分别与外部供电电路的负极端和输出滤波电路相连接，所述电位器W1的可调端连接集成运放U1的反相输入端。[0028]实施例6：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好的实现本发明，能够输出所需的直流稳压电源，并将其内的纹波进行滤除，避免纹波电压影响后续电路，特别采用下述设置结构：所述输出滤波电路内设置有电容C2，所述电容C2的第一端分别与三极管Q2的发射极和待供电源电路的正极端相连接，所述电容C2的第二端分别与电容C4的第二端和待供电源电路的负极端相连接。[0029]实施例7：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述电容C2采用电解电容，且电容C2的正极端与三极管Q2的发射极相连接。[0030]实施例8：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好的实
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现本发明，特别采用下述设置结构：所述电容C1采用电解电容，且电容C1的正极端与三极管Q2的发射极相连接。[0031]实施例9：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述变压器T采用带磁芯的变压器。[0032]实施例10：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述电容C3、电容C4采用电解电容且电容C3和电容C4的正极端皆与电阻R4连接。[0033]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
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