CN1461100A - 一种低压直流电源电路 - Google Patents
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Abstract
一种低压直流电源电路，包括有整流桥堆DB1、稳压管DW1、场效应管Q1、三极管Q2和电容C1、C2；其中整流桥堆DB1的输入端接交流市电，输出端的正极分三路，第一路接稳压管DW1的阴极，第二路接二极管D1的阳极，第三路接场效应管Q1的漏极；稳压管DW1的阳极经电阻R1接三极管Q2的基极，二极管D1的阴极经电阻R2、R3接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接整流桥堆DB1的输出端负极；电容C1的正极接电阻R2、R3的共接端，负极接整流桥堆DB1的输出端负极；场效应管Q1的栅极接三极管Q2的集电极，其源极经电阻R4接电容C2的正极，电容C2的负极接整流桥堆DB1的输出端负极；电容C2的正、负极即为整个电源电路的输出，接负载。与现有技术相比，本发明省去了体积大、成本高的变压器，可以作为低压直流电器的电源以及充电电池的电源等，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种电源电路，特别是一种低压直流电源电路。
背景技术
现有的将交流市电转换成低压直流电的电源电路，一般都采用变压器进行降压，但由于变压器的体积大、重量重，不仅给使用带来诸多不便，也使制造成本难以降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种无须变压器且结构简单、制造成本低廉的低压直流电源电路。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该低压直流电源电路包括有整流桥堆DB1、稳压管DW1、场效应管Q1、三极管Q2和电容C1、C2；
其中整流桥堆DB1的输入端接交流市电，输出端的正极分三路，第一路接稳压管DW1的阴极，第二路接二极管D1的阳极，第三路接场效应管Q1的漏极；
稳压管DW1的阳极经电阻R1接三极管Q2的基极，二极管D1的阴极经电阻R2、R3接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接整流桥堆DB1的输出端负极；
电容C1的正极接电阻R2、R3的共接端，负极接整流桥堆DB1的输出端负极；
场效应管Q1的栅极接三极管Q2的集电极，其源极经电阻R4接电容C2的正极，电容C2的负极接整流桥堆DB1的输出端负极；
电容C2的正、负极即为整个电源电路的输出，接负载。
为了与交流市电彻底隔离，可在所述电容C2的负极与整流桥堆DB1的输出端负极之间加接有一场效应管Q3，即场效应管Q3的漏极接电容C2的负极，栅极接三极管Q2的集电极，源极接整流桥堆DB1的输出端负极。
为了使电容C1充放电更为平稳，可在其两端并联有电阻R5。
上述中的三极管可以用场效应管替代，上述中的场效应管也可以用三极管替代。
与现有技术相比，本发明通过纯粹的电子元件实现了将交流市电转换为低压直流电源，省去了体积大、成本高的变压器，可以作为低压直流电器的电源以及充电电池的电源等，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例一的电路原理图。
图2为本发明实施例二的电路原理图。
图3为本发明实施例三的电路原理图。
图4为本发明实施例四的电路原理图。
图5为本发明实施例五的电路原理图。
图6为本发明实施例六的电路原理图。
图7为本发明实施例七的电路原理图。
图8为本发明实施例八的电路原理图。
图9为本发明实施例九的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。如图1所示，为本发明实施例一，该低压直流电源电路包括有整流桥堆DB1、稳压管DW1、场效应管Q1、三极管Q2和电容C1、C2；
其中整流桥堆DB1的输入端①、③接交流市电，输出端的正极②分三路，第一路接稳压管DW1的阴极，第二路接二极管D1的阳极，第三路接场效应管Q1的漏极；
稳压管DW1的阳极经电阻R1接三极管Q2的基极，二极管D1的阴极接电阻R2，电阻R2的另一端分三路，第一路经电阻R5接整流桥堆DB1的输出端负极④，第二路经电阻R3接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接整流桥堆DB1的输出端负极④，第三路接电容C1的正极，电容C1的负极接整流桥堆DB1的输出端负极④；
场效应管Q1的栅极接三极管Q2的集电极，其源极经电阻R4接电容C2的正极，电容C2的负极接整流桥堆DB1的输出端负极④；电容C2的正、负极即为整个电源电路的输出，接负载电阻R7；
为了不使场效应管Q1的栅极电压过高，本实施例还在场效应管Q1的栅极和整流桥堆DB1的输出端负极④之间加接有稳压管DW2和电阻R6，即稳压管DW2的阴极接场效应管Q1的栅极，阳极接整流桥堆DB1的输出端负极④，电阻R6并联在稳压管DW2的两端。
工作过程为：交流市电经桥堆DB1整流后，当电压在0V与稳压管DW1的导通电压(其规格可根据负载的所需电压来选择，如24V)之间时，三极管Q2截止，此时，经整流后的市电经二极管D1、电阻R2给电容C1充电，电容C1两端的电压经电阻R3加在场效应管Q1的栅极和源极之间，场效应管Q1导通，电容C2开始充电；当桥堆DB1输出的整流电压超过稳压管DW1的导通电压时，稳压管DW1击穿导通，三极管Q2导通，其集电极的电位近似为零，也即场效应管Q1的栅极电位近似为零，因此场效应管Q1截止；
当市电整流电压经峰值后下降至稳压管DW1的导通电压以下时，稳压管DW1截止，于是与初始状态相同地，三极管Q2截止，场效应管Q1导通，电容C2开始充电；
如此，在电容C2的两端就能得到一个符合负载实际所需电压的直流电源，而且选择不同导通电压的稳压管DW1就可改变输出电压，而选择不同容量的电容C2就可改变输出功率。
上述实施例一中的电阻R5主要起到分压作用，用来使电容C1的充放电更为平稳，在实际应用中，如果省去该电阻R5也能使电路正常工作，如图2所示的实施例二。
如图3所示，为本发明的实施例三，与实施例一不同的是，所述的电阻R7及电容C2的负极与整流桥堆DB1的输出端负极④之间加接一场效应管Q3，即场效应管Q3的漏极接电容C2的负极，栅极接三极管Q2的集电极，源极接整流桥堆DB1的输出端负极④，从而达到与交流市电隔离的目的。
工作过程与实施例一大致相同，所增加的场效应管Q3与场效应管Q1同步截止或导通。
上述中的Q1、Q2、Q3均可以自由地选择双极晶体管或场效应管。当选择三极管时，其基极与整流桥堆DB1的输出端负极④之间可以无需加接有稳压管和电阻；而当选择场效应管时，为不使其栅极电压过高，最好在其栅极和整流桥堆DB1的输出端负极④之间加接有稳压管和电阻，当然不加接也是可以的。现列举其中的几种变化：
如图4所示，为本发明的实施例四，与实施例一的不同之处在于，其中的Q1替换以三极管，其集电极对应原场效应管的漏极，其发射极对应原场效应管的源极，其基极对应原场效应管的栅极，而原来用来保护场效应管的稳压管DW2和电阻R6则予以省略。
如图5所示，为本发明的实施例五，与实施例三的不同之处在于，其中的Q1、Q3均替换以三极管，其集电极对应原场效应管的漏极，其发射极对应原场效应管的源极，其基极对应原场效应管的栅极，而原来用来保护场效应管的稳压管DW2和电阻R6则予以省略。
如图6所示，为本发明的实施例六，与实施例四的不同之处在于，其中的Q2替换以场效应管，其漏极对应原三极管的集电极，其源极对应原三极管的发射极，栅极对应原三极管的基极，因此，为了不使其栅极电压过高，在其栅极和整流桥堆DB1的输出端负极④之间加接有稳压管DW3和电阻R8。
如图7所示，为本发明的实施例七，与实施例五的不同之处在于，其中的Q2替换以场效应管，其漏极对应原三极管的集电极，其源极对应原三极管的发射极，栅极对应原三极管的基极，因此，为了不使其栅极电压过高，在其栅极和整流桥堆DB1的输出端负极④之间加接有稳压管DW3和电阻R8。
如图8所示，为本发明的实施例八，与实施例一的不同之处在于，其中的Q2替换以场效应管，其漏极对应原三极管的集电极，其源极对应原三极管的发射极，栅极对应原三极管的基极，因此，为了不使其栅极电压过高，在其栅极和整流桥堆DB1的输出端负极④之间加接有稳压管DW3和电阻R8。
如图9所示，为本发明的实施例九，与实施例三的不同之处在于，其中的Q2替换以场效应管，其漏极对应原三极管的集电极，其源极对应原三极管的发射极，栅极对应原三极管的基极，因此，为了不使其栅极电压过高，在其栅极和整流桥堆DB1的输出端负极④之间加接有稳压管DW3和电阻R8。
上述各实施例中选用的三极管均为NPN型，当然也可等同替换以PNP型，只需将集电极与发射极的位置反过来即可；上述实施例中选用的场效应管均为NMOS型，当然也可等同替换以PMOS型，只需将源极与漏极的位置反过来即可；这些变化，都在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1、一种低压直流电源电路，包括有整流桥堆DB1、稳压管DW1、场效应管Q1、三极管Q2和电容C1、C2；
其中整流桥堆DB1的输入端接交流市电，输出端的正极分三路，第一路接稳压管DW1的阴极，第二路接二极管D1的阳极，第三路接场效应管Q1的漏极；
稳压管DW1的阳极经电阻R1接三极管Q2的基极，二极管D1的阴极经电阻R2、R3接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接整流桥堆DB1的输出端负极；
电容C1的正极接电阻R2、R3的共接端，负极接整流桥堆DB1的输出端负极；
场效应管Q1的栅极接三极管Q2的集电极，其源极经电阻R4接电容C2的正极，电容C2的负极接整流桥堆DB1的输出端负极；
电容C2的正、负极即为整个电源电路的输出，接负载。
2、根据权利要求1所述的低压直流电源电路，其特征在于在所述电容C2的负极与整流桥堆DB1的输出端负极之间加接有一场效应管Q3，即场效应管Q3的漏极接电容C2的负极，栅极接三极管Q2的集电极，源极接整流桥堆DB1的输出端负极。
3、根据权利要求1或2所述的低压直流电源电路，其特征在于在所述电容C1的两端还并联有电阻R5。
4、根据权利要求1、2或3所述的低压直流电源电路，其特征在于在所述场效应管Q1的栅极和整流桥堆DB1的输出端负极之间加接有稳压管DW2和电阻R6，即稳压管DW2的阴极接场效应管Q1的栅极，阳极接整流桥堆DB1的输出端负极，电阻R6并联在稳压管DW2的两端。
5、根据权利要求1、2或3所述的低压直流电源电路，其特征在于所述的Q2替换以场效应管。
6、根据权利要求5所述的低压直流电源电路，其特征在于所述的场效应管Q2的栅极和整流桥堆DB1的输出端负极之间加接有稳压管DW3和电阻R8，即稳压管DW3的阴极接场效应管Q2的栅极，阳极接整流桥堆DB1的输出端负极，电阻R8并联在稳压管DW3的两端。
7、根据权利要求1所述的低压直流电源电路，其特征在于所述的Q1替换以三极管。
8、根据权利要求2所述的低压直流电源电路，其特征在于所述的Q1和/或Q3替换以三极管。
9、根据权利要求7或8所述的低压直流电源电路，其特征在于所述的Q2替换以场效应管。
10、根据权利要求9所述的低压直流电源电路，其特征在于所述的场效应管Q2的栅极和整流桥堆DB1的输出端负极之间加接有稳压管DW3和电阻R8，即稳压管DW3的阴极接场效应管Q2的栅极，阳极接整流桥堆DB1的输出端负极，电阻R8并联在稳压管DW3的两端。
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