CN101710742A - 均衡限压电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种均衡限压电路，包括电源、稳压单元电路、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、限流电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R4、PNP型晶体管Q1、NPN型晶体管Q2、第三电阻R11、第四电阻R12、第六电阻R15；该电路，能够根据与保护的电容的安全电压设定其基准电压，并通过稳压管D1在输入电压高于基准电压时泄流钳位，并通过导通NPN型晶体管Q2，使其及时分流，从而起到保护电容的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种限压电路，具体是一种均衡限压电路。
背景技术
现有的充电电路一般都是基于电池作为储电单元设计的，一般都是针对单一的充电电池，不适用于利用多个电容串联组成的储电单元的充电，在给多个电容串联组成的储电单元充电的过程中，必须确保每个电容的安全充电，为此需要对每个电容进行充电电压的限制，并且能够自动的根据电路的电压情况对每个电容的充电电压进行调节，因此，需要对每个电容进行均衡调节，起到限压保护的作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于多个串联电容组成的储电单元的充电时的一种均衡限压电路，以确保充电过程中电容的安全。
为了解决上述问题，本发明提供了一种支持多路多压工作电路串行连接，透过调节各个工作电路的电压耐受点，使多电路正常工作，并维持电压稳定，保护各电路不受损坏的电路，具体是一种均衡限压电路，其特殊之处在于，该电路包括电源、稳压单元电路、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、限流电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R4、PNP型晶体管Q1、NPN型晶体管Q2、第三电阻R11、第四电阻R12、第六电阻R15；
所述第一分压电阻R1和第二分压电阻R2串接在电源的正负极之间；
所述第一电容C1、第一电阻R4依次串接在第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的节点及PNP型晶体管Q1的基极之间；
所述限流电阻R3和稳压单元电路依次串接在电源的正负极之间；
所述PNP型晶体管Q1的集电极接电源正极，发射极通过第三电阻R11接地；
所述第四电阻R12串接在PNP型晶体管Q1的发射极和NPN型晶体管Q2的基极之间；
所述NPN型晶体管Q2的集电极通过第六电阻R15接电源正极，其发射极接地。
该电路还包括第二电阻R10和第五电阻R5，其中，所述第二电阻R10与第二电容C2并接在PNP型晶体管Q1的基极和地之间；所述第五电阻R5串接在所述第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的节点及PNP型晶体管Q1的发射极之间。
所述稳压单元电路是稳压管D1或电压检测器电路；所述稳压管D1的触发极接至第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的节点，其负极和限流电阻R3相接，其正极接电源负极；所述电压检测电路由电压检测器和NPN型晶体管Q3组成，电压检测器的电源输入端接至第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的节点，其电源输出端接NPN型晶体管Q3的基极，其接地端与NPN型晶体管Q3的发射极一起接电源负极；NPN型晶体管Q3的集电极接限流电阻R3。
本发明的限压电路，能够根据与保护的电容的安全电压设定其基准电压，并通过稳压管D1在输入电压高于基准电压时泄流钳位，并通过导通NPN型晶体管Q2，使其及时分流，从而起到保护电容的目的。
附图说明
图1是本发明的电路示意图；
图2是电压检测电路示意图；
图3是多个串联电容的限压电路示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明的电路中的第一分压电阻R1和第二分压电阻R2串接在电源的正负极之间；第一电容C1、第一电阻R4依次串接在第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的节点及PNP型晶体管Q1的基极之间；限流电阻R3和稳压管D1依次串接在电源的正负极之间，稳压管D1的触发极接至第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的节点；第二电阻R10和第二电容C2并接至PNP型晶体管Q1的基极和地之间；PNP型晶体管Q1的集电极接电源正极，发射极通过第三电阻R11接地；第五电阻R5串接在所述节点和PNP型晶体管Q1的发射极之间；第四电阻R12串接在PNP型晶体管Q1的发射极和NPN型晶体管Q2的基极之间；NPN型晶体管Q2的集电极通过第六电阻R15接电源正极，其发射极接地。
本发明的电路中的稳压管D1为电压基准(电压基准的电压值根据欲保护的电容SC1的额定电压设定)，通过第一分压电阻R1和第二分压电阻R2来调节稳压管D1的受压值，若电源VCC的值通过第一分压电阻R1和第二分压电阻R2分压后加于稳压管D1上的电压仍然大于稳压管D1的设定电压值，则稳压管D1泄流钳位，PNP型晶体管Q1导通，控制NPN型晶体管Q2导通，通过第六电阻R15泄放电源VCC上的电流，将稳压管D1的电压值拉到设定值，从而起到保护电容SC1的作用。
例如，要保护的电路耐压为5V，而选择的电压基准的阀值电压为2.5V，则可以设定第一分压电阻R1和第二分压电阻R2均选择100KΩ，R1，R2选值不应太小，以减小电路功耗，并保护电压基准；限流电阻R3的选值以电压基准的额定工作电流为参考，一般选值在几百到几千欧姆之间；C2选0.1uF或1uF防抖；晶体管Q1一般PNP管，如9012等；晶体管Q2选大功率的NPN管，第六电阻R15最好选几欧姆的大功率电阻，2到3瓦，可以可靠泄流。
参见图2，本发明的稳压单元电路即电压检测器电路由电压检测器和NPN型晶体管Q3组成，利用该电路替换图1中的稳压管即可见：电压检测器的电源输入端接至第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的节点，其电源输出端接NPN型晶体管Q3的基极，其接地端与NPN型晶体管Q3的发射极一起接电源负极；NPN型晶体管Q3的集电极接限流电阻R3。
参见图3，本发明的电路，可以通过P1和P2首位相接组成串联电路的多节点限压电路，实现电路的平衡有效运作，确保串联的每个电容的安全。
Claims (3)
1.一种均衡限压电路，其特征在于：该电路包括电源、稳压单元电路、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、限流电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R4、PNP型晶体管Q1、NPN型晶体管Q2、第三电阻R11、第四电阻R12、第六电阻R15；
所述第一分压电阻R1和第二分压电阻R2串接在电源的正负极之间；
所述第一电容C1、第一电阻R4依次串接在第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的节点及PNP型晶体管Q1的基极之间；
所述限流电阻R3和稳压单元电路依次串接在电源的正负极之间；
所述PNP型晶体管Q1的集电极接电源正极，发射极通过第三电阻R11接地；
所述第四电阻R12串接在PNP型晶体管Q1的发射极和NPN型晶体管Q2的基极之间；
所述NPN型晶体管Q2的集电极通过第六电阻R15接电源正极，其发射极接地。
2.根据权利要求1所述的均衡限压电路，其特征在于：该电路还包括第二电阻R10和第五电阻R5，其中，所述第二电阻R10与第二电容C2并接在PNP型晶体管Q1的基极和地之间；所述第五电阻R5串接在所述第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的节点及PNP型晶体管Q1的发射极之间。
3.根据权利要求1或2所述的均衡限压电路，其特征在于：所述稳压单元电路是稳压管D1或电压检测器电路；
所述稳压管D1的触发极接至第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的节点，其负极和限流电阻R3相接，其正极接电源负极；
所述电压检测电路由电压检测器和NPN型晶体管Q3组成，电压检测器的电源输入端接至第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的节点，其电源输出端接NPN型晶体管Q3的基极，其接地端与NPN型晶体管Q3的发射极一起接电源负极；NPN型晶体管Q3的集电极接限流电阻R3。
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