[实用新型]一种线性稳压电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，具体涉及一种线性稳压电源。

背景技术

目前，电源产品从技术原理上可以划分为两种类型：开关电源和线性电源。开关电源因其体积小、效率高，在实际中得到广泛应用。相较而言，由于线性电源的功率管工作在线性工作状态，因此，其不存在电压或电流突变导致的高频干扰，所以在纹波噪声、可靠性等方面仍有一定优势，因此，在一些仪器仪表、实验室测试等对纹波噪声要求较高的应用场合，线性电源仍然被大规模使用。

参见图1，为线性电源的工作原理图。如图1所示，L，N分别代表市电的火线和零线，Vin为市电输入，Vin通过工频变压器转化为低压交流电，然后通过整流稳压后输出Vo，图中GND为设备的金属外壳，和输入交流电的保护地线PE相连。C0为工频变压器原副边的寄生耦合电容，C1，C2为输出对GND 外壳的Y电容。

但是，在上述线性电源中，由于采用不带屏蔽的工频变压器，所以原副边的耦合电容C0较大，原边交流高压容易通过C0耦合到副边产生共模电压Vcm，同时C1，C2电容的容量值取得较大，因此容易产生较大的共模回流电流，而回流路径阻抗因为各种寄生效应很难完全保持平衡，从而转化为较大的差模干扰。具体的，如图1所示，在工频变压器的原边一侧，火线L对地线PE存在 50Hz的交流高压，通过电容C0，在变压器的副边一侧线圈上产生对GND的共模电压Vcm，副边线圈通过整流和稳压部分，产生输出Vo，同时Vcm通过C1， C2形成对地GND的共模回路，由于通过C1和C2回流路径上的阻抗不平衡，共模电压Vcm在Vo输出端将转化为差模电压，从而在输出上产生50Hz/60Hz 的工频干扰。

基于上述缺陷，在一些对噪声要求极高的使用场景，例如，在某些模拟器件测试系统中，由线性电源引入的底噪很容易超出测试电路的噪声门限，直接导致测试不能通过。

实用新型内容

为了至少部分地解决现有技术中存在的问题，本实用新型实施例期望提供一种线性稳压电源。

本实用新型实施例提供了一种线性稳压电源，所述线性稳压电源包括：工频变压器、整流桥、稳压电路；其中，

所述工频变压器的原边线圈的输入端分别与火线L和零线N相连接；所述工频变压器的副边线圈的两个输出端分别与整流桥的两个输入端相连接；所述整流桥的正极输出端连接至稳压电路；所述稳压电路的输出端相对GND处于浮动电位；所述整流桥的负极输出端连接至电压输出负端。

上述方案中，所述线性稳压电源还包括：第一Y电容C1及第二Y电容C2；其中，

所述稳压电路的输出端通过第一Y电容C1和第二Y电容C2与稳压电源金属外壳的地线GND相连；其中，

所述第一Y电容C1和第二Y电容C2的电容值在[10pF，1nF]内取值。

上述方案中，所述工频变压器为具有屏蔽层的工频变压器，所述屏蔽层接入稳压电源金属外壳的GND上，并且与稳压电源的输入保护地线PE相连。

上述方案中，所述稳压电路包括：电压采样电路、闭环控制电路和功率放大管T1；其中，

所述整流桥的两个直流输出端分别与功率放大管T1的漏极及第二Y电容 C2相耦合；所述功率放大管T1的源极与第一Y电容C1及电压采样电路相耦合；第一Y电容C1与第二Y电容C2串行连接；闭环控制电路一端与电压采样电路相连接，另一端耦合至功率放大管T1的栅极。

上述方案中，所述功率放大器采用三极管实现，所述三极管为金属-氧化物 -半导体MOS场效应管场。

上述方案中，所述线性稳压电源还包括：共模电感L1；所述共模电感L1 的一个线圈的输入端耦合至功率放大管T1的源极，所述一个线圈的输出端与电压采样电路相连；所述共模电感L1的另一个线圈的输入端耦合至整流桥的负极输出端，所述另一个线圈的输出端与第二Y电容C2相连。

上述方案中，所述工频变压器为具有屏蔽层的工频变压器，所述屏蔽层接入稳压电源金属外壳的GND上，并且与稳压电源的输入PE相连。

上述方案中，所述稳压电路包括：电压采样电路、闭环控制电路和功率放大管T1组成；其中，

所述整流桥的两个直流输出端分别与功率放大管T1的漏极及电源输出负端相连；所述功率放大管T1的源极与电源输出正端相连；所述闭环控制电路一端与电压采样电路相连接，另一端耦合至功率放大管T1的栅极。

上述方案中，所述功率放大器采用三极管实现，所述三极管为MOS场效应管场。