[发明专利]一种双极性输出的线性稳压电源

说明书

技术领域

本发明属于电力电子技术应用领域，具体涉及到一种双极性输出的线性稳压电源。

背景技术

线性稳压电源，英文名称是Linear power supply，是在电源的回路中串联接入大功率的三极管，使三极管工作在线性区，通过控制三极管的导通电阻来达到输出电压稳定的目的。线性稳压电源具有输出波纹小，自身的干扰和噪声都比较小，在很多场合得到了广泛的应用。线性稳压电源的原理框图如图1所示，交流输入电压经过变压器A01变换，输出幅度合适的交流电压，再经过A02整流和滤波，输出直流电压的正端连接到调整管A03的C极，调整管A03由大功率的三极管或者功率MOSFET管（全称“高压金属氧化物硅场效应晶体管”）组成，调整管A03的E级为电源的输出正端。A06输出的电压采样信号，直接反应了电源的输出电压。A04是电压基准信号，A06输出的电压采样信号和电压基准信号进行误差运算，控制调整管A03的导通电阻，保证输出电压的稳定。虽然这种线性稳压电源的输出纹波小，干扰小，但存在以下的缺点：

1）只能单极性输出，即只能输出直流电压，不能输出交流电压和负电压。

2）在要求输出电压能够快速变化的场合，不能满足要求。传统线性稳压电源实现输出电压变化的波形如图2所示，其输出电压从U1升高到U2所用的时间t2-t1，这个时间较短；但当要求输出电压从U2降低到U1时，所用时间t4-t3很长，尤其是当输出电压端接有滤波电容时，下降所用的时间甚至能达到几秒钟，对于一些特殊的应用场合不能满足要求。

例如公告号为CN201134055U的实用新型专利提供的一种“线性稳压电源”，它包括高性能跨导放大器与过流过温保护及缓冲器，过流过温保护及缓冲器的输出与高压MOS功率管的输入端相连，高压MOS功率管的输出电流经过取样电路与高性能跨导放大器连接；高性能跨导放大器另一输入端还与高精度电压基准相连；输出电容Cout和等效串联电阻ESR串联在高压MOS功率管的输出端与地之间；在高性能跨导放大器和过流过温保护及缓冲器之间还与电容、电阻以及地串联，用于抵消高压MOS功率管造成的极点。它使得整个集成电路的静态功率大大降低，整个系统效率大大提高，可延长便携式应用领域的电子产品的电池寿命，可简化散热要求的设计；但仍不能克服传统线性稳压电源的上述缺点。

发明内容

为了解决传统线性稳压电源的上述缺点，本发明提供一种既能够实现正负双极性直流电压输出，也能够输出交流电压，而且输出电压变化的速度能够达到微秒级的双极性输出的线性稳压电源。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种双极性输出的线性稳压电源，包括变压器、与变压器相连的整流滤波电路，其特征在于，所述整流滤波电路输出的正端与正向输出稳压模块连接，所述整流滤波电路输出的负端与负向输出稳压模块连接，所述正向输出稳压模块用于正向输出电压的稳压，所述负向输出稳压模块用于负向输出电压的稳压。

优选地，所述正向输出稳压模块包括正向调整管、正向电压基准电路、正向误差放大器、正向驱动电路、正向输出电压采样电路，所述正向调整管的集电极与整流滤波电路输出的正端连接，所述正向调整管的发射极作为电源的输出端；正向输出电压采样电路与正向误差放大器的反向输入端连接；正向电压基准电路与正向误差放大器的正向输入端连接，用于改变线性电源的输出电压；正向误差放大器与正向驱动电路相连；正向驱动电路与正向调整管相连，用于驱动正向调整管工作在合适的线性区。

优选地，所述负向输出稳压模块包括负向调整管、负向电压基准电路、负向误差放大器、负向驱动电路、负向输出电压采样电路，所述负向调整管的集电极与正向调整管的发射极连接，所述负向调整管的发射极与整流滤波电路的输出负端连接；负向输出电压采样电路与负向误差放大器的正向输入端连接；负向电压基准电路与负向误差放大器的反向输入端连接，用于改变线性电源的输出电压；负向误差放大器与负向驱动电路相连；负向驱动电路与负向调整管相连，用于驱动负向调整管工作在合适的线性区。

优选地，所述正向电压基准电路和负向电压基准电路的电压基准一致。

优选地，所述正向调整管和负向调整管，均由三极管或者MOSFET管组成。

优选地，所述正向调整管和负向调整管，均由多个相同的三极管或者多个相同的MOSFET管并联而成。

优选地，所述整流滤波电路还与地线连接。

优选地，所述变压器的付边为带中心抽头的两个绕组。