[发明专利]恒流恒压馈电装置

说明书

本发明涉及一种恒流恒压馈电装置，特别涉及一种程控交换机有源用户电路用的稳压恒流供电系统中，稳压电压可调的恒流恒压馈电装置。

程控交换机有源用户电路的供电系统，在短线时需要恒流供电，长线时又需要稳压供电，同时还要求输出一定的功率。满足上述要求的用户电路设计复杂，制造成本高。在本发明人的CN95106914.4中，已公开了一种恒流恒压馈电放大装置，该装置包括运算放大器、反馈电路、稳压二极管及滤波电路构成。实现了电路简单，易于厚膜集成化的优点。但是，本发明人进一步发现，由于稳压二极管制造工艺水平的限制，其稳压电压的离散度较大，挑选具有合适稳压电压值的稳压管费时费力，又会增大成本。

本发明的目的是提供一种改进了稳压性能，并使稳压电压可调节的恒流恒压馈电装置，因而使用方便，还降低了制造成本。

为实现本发明的上述目的，本恒流恒压馈电装置包括：运算放大器，上述运算放大器的反向输入端与正向输入端之间串联两个电阻而该两个电阻的节点接地，上述运算放大器的反向输入端与输出端之间连接有负反馈电阻，而且输出端与正向输入端之间连接有正反馈电路和滤波电路，及交流信号输入电阻与其反向输入端连接，其特征是：上述正反馈回路与滤波电路之间还设置有稳压电压可调节的稳压单元。

并且，在本发明的装置中，上述稳压单元的输出与另一晶体管的基极连接、工作电源电压通过电阻加到上述晶体管的集电极，而且上述晶体管的发射极与滤波电路连接。在稳压过程中，减少了通过晶体管的电流，从而可以降低功耗。

本发明的装置，可以通过改变稳压单元中的两个电阻的比例，很方便地调节稳压电压。

图1是本发明第一实施例的恒流恒压馈电装置的电路图；

图2是本发明第二实施例的恒流恒压馈电装置的电路图；

图3a、3b和3c是本发明的上述装置中的稳压单元电路图。

下面，结合各个附图，详细说明本发明的实施例，通过说明使本发明的其他目的、特征和优点变得更清楚。

本发明第一实施例的恒流恒压馈电装置的电路图，如图1所示。在该图中，标记OPI为运算放大器，交流信号Vi经由电阻R3输入运算放大器OPI的反向输入端(-)。电阻R2为负反馈电阻。运算放大器OPI的反向输入端(-)与正向输入端(+)之间串联R4与R5，而此两个电阻的节点接地。运算放大器OPI的正反馈电路由依次连接电阻R1、稳压单元、以及滤波电路电阻R7、电容C2和R6构成。工作电源电压VD通过电阻R8加到稳压单元与电阻R7的节点。输出端VOUT位于稳压单元与R1电阻的节点(即V2)。

上述的稳压单元包括：晶体管Q1与Q2、电阻R9与R10，及电容C3，如图中虚线框所示。晶体管Q1与晶体管Q2构成复合晶体管。晶体管Q1、Q2的集电极和电阻R9的一端连接，接到节点V2。晶体管Q1的射极和电阻R10的一端连接于V1节点。晶体管Q2的基极、电阻R9、R10的另一端及电容C3的一端连接于节点V3，而电容C3的另一端接地。

现在，说明上述稳压单元的工作原理。晶体管Q1和Q2正常工作时，其基极对发射极的电压约为0.7V，基本不随电流变化，相当于具有稳压管二极管特性。使节点V3对于节点V1保持约1.4V。当要求高于1.4V电压时，可改变R9和R10的比例关系，例如用可变的电阻R9，使R9、R10中流过的电流大于或远大于晶体管Q2、Q1的基极电流，因此，可以保证节点V2与V1之间的电压为一稳定值。也就是，调节R9、R10的数值可以获得不同的稳压值(V1-V2)。

在电路中，为维持直流工作，应保证：

R2/(R3∥R4)＝(R6+R7)/R5交流放大倍数为-R2/R3。稳定电流由V_z/R1决定，这个V_z值是稳压单元的稳压值。恒流恒压的转折点由节点V1的电压V1的值决定。当转为恒压馈电时，运算放大器OPI的输出V0＝V1，因此，可在预定的动态范围内正常工作。当Rx较小，工作在恒流状态时，V1的电位是V1＝V2-V_z，所以V0＝V2-V_z，流过R1的电流是V_z/R1。正好是由V_z规定的恒流值。当RX足够大，V1的电位不受V2-V_z影响时，V1变成一个稳定的电压值，此时VD也恒定，整个装置变为恒压馈电装置。二者之间的过渡可以用恒流原理来解释。但此时稳压单元因工作电流很小而呈现一个小于V_z的电压状态。