[发明专利]一种宽输入电压范围微功率低成本高压低压转换电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型高压低压转换电路，尤其适合输入电压有较大范围时的微功率低成本应用。

背景技术

目前，高压低压转换电路主要有三种方式：线圈变压器方式、开关电源方式、稳压二极管方式。

线圈变压器方式是采用电场磁场相互转化的方式来改变电压的。在铁芯或磁芯上绕有原边和副边两组线圈，当原边线圈中通有交流电流时，铁芯或磁芯中便产生交流磁通，使副边线圈中感应出电压。理论上，副边电压与原边电压的比值等于副边线圈匝数与原边线圈匝数的比值。线圈变压器方式由于需要昂贵的铜线绕组和笨重的铁芯或磁芯，其成本很高且重量很大。并且由于其输出输入电压比值取决于绕组匝数比，当输入电压变化时，输出电压即等比例变化，因此很难适应输入出现宽电压范围的场合。

开关电源是由控制单元控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，其具有效率高，功率大等优点。相对于线圈变压器的方式，由于开关电源本身具有反馈环路控制输出电压，对输入电压范围的适应能力较好。但是由于其需要控制单元、开关管以及电感线圈，仍然不适合一些对成本和体积要求很高的场合。

稳压二极管方式是利用了PN结在反向击穿前电阻极大，而反向击穿后电阻极小的特性设计而成的一种稳压方式。这种方式优点在于成本和体积均很低，但是使用时需要电阻提供反向偏置，而电阻的阻值是由输入输出电压和输出电流三者共同决定的，如需要改变输入电压，就必须改变这个电阻的阻值，这就决定了这种方式不具备适应宽输入电压的能力。

从上述技术中可以看出，三种电压转换方式中仅开关电源可以适应输入电压的变化，但由于控制单元调节范围有限，仍无法适应从几伏到几百伏这样极宽的输入电压范围。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提出一种电压转换电路，最大优点在于能够适应极宽的电压输入范围，以极低的成本为一些低功耗电路提供一个较为稳定的电源电压。

本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是：一种宽输入电压范围微功率低成本高压低压转换电路，包括用于将交流转换为直流的全桥整流电路，采用DMOS或JFET将直流高压直接转换为直流低压。其特征在于：高压直流电压接入DMOS或者JFET的漏极，DMOS或者JFET的栅极接地，DMOS或者JFET的源极通过电阻和电容滤波后直接输出低压直流电压。

进一步，采用一颗漏极能够耐受高压的DMOS或者JFET，在漏极加上直流高压，当给DMOS或者JFET的栅极加上一个合适的电压时，配合启动电路即可改变其源极输出电压；

进一步，在漏极上配合合适的滤波稳压电路，整体即可构成一个稳定的电压源供后续电路使用；

进一步，当输入直流纹波较大时，可以在DMOS或者JFET的漏极或者源极增加防回流二极管，实现更好的滤波效果；

进一步，当负载有剧烈变化或对电压精度有较高要求时，可以通过加入滤波电容和低压差稳压器(Low Dropout Regulator以下简称LDO)来获得更好的供电效果。

本发明具有以下优点：

1.输入电压范围宽。在选择合适DMOS的前提下，可以实现从几伏到几百伏的输入电压范围，而输出基本保持恒定。

2.成本低廉、体积小巧。全部电路只需要一颗DMOS、一个基准电压、一个LDO以及一些滤波的电阻电容即可实现。

附图说明

图1为本发明理论分析原理图；

图2是本发明的电路框图；

图3是本发明的电路原理图；

图4和图5是经过简化后的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。