电压调制电路及电压调制设备
文献发布时间:2024-07-23 01:35:12
技术领域
本发明涉及高压直流电压调制技术领域,尤其涉及一种电压调制电路及电压调制设备。
背景技术
目前,在高压直流电压调制技术应用场合中,通常采用双NMOS管调制电路,包括电压调整区和运放控制区。传统的双NMOS高压直流电压调制电路的高端NMOS管(以下简称上管)在整个输出范围内为一固定导通状态(即固定恒流状态),通过运放控制低端NMOS管(以下简称下管)的导通程度来调制输出电压,从而将输入低压直流电压线性放大数百倍至输出。
但现有的传统双NMOS管调制电路的上管在整个调制范围内均处于恒流状态,当输出电压越接近低端供电电压时,下管导通程度越强,电路的功耗较高。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供了一种电压调制电路及电压调制设备,旨在解决现有技术中当输出电压接近低端供电电压时,电路的功耗较高的技术问题。
为实现上述目的,本发明提出一种电压调制电路,所述电压调制电路包括:上管恒流模块、下管保护模块、电压传递模块和运放调整模块;
所述上管恒流模块包括:第一滤波单元、第一电阻、第一恒流单元和第二恒流单元;
其中,所述第一滤波单元的一端与高压直流电正极连接,所述第一滤波单元的另一端与所述第一电阻的一端和所述第一恒流单元连接,所述第一电阻的另一端与所述第二恒流单元连接,所述第一恒流单元与所述第二恒流单元连接,所述第一恒流单元还与所述下管保护模块连接,所述下管保护模块与所述高压直流电负极连接,所述下管保护模块还与所述电压传递模块连接,所述运放调整模块分别与所述第二恒流单元和所述电压传递模块连接;
所述运放调整模块,用于在接收到的设置电压信号增大时,将产生的调整电压信号增大,并通过所述电压传递模块将增大后的调整电压信号传输至所述下管保护模块;
所述下管保护模块,用于在接收到所述增大后的调制电压信号时,将传输至所述高压直流电负极的电流增大,以使所述运放调整模块产生的输出电压信号降低;
所述第二恒流单元,用于在所述输出电压信号降低时,增大内部流经的第二恒流电流,以使所述第一恒流单元内的第一恒流电流降低。
可选地,所述第一恒流单元包括:第一MOS管和第二电阻;
其中,所述第一MOS管的漏极与所述第一电阻靠近所述第一滤波单元的一端连接,所述第一MOS管的栅极与所述第二恒流单元连接,所述第一MOS管的源极与所述第二电阻的一端连接,所述第二电阻的另一端与所述第二恒流单元和所述下管保护模块连接。
可选地,所述第二恒流单元包括:第三电阻至第五电阻、第一电容、第一三极管、第一二极管和第二二极管;
其中,所述第三电阻的一端与所述第一MOS管的栅极连接,所述第三电阻的另一端与所述第一电阻远离所述第一滤波单元的一端连接,所述第三电阻靠近所述第一MOS管的一端还与所述第一电容的一端连接,所述第一电容的另一端与所述第二电阻靠近所述下管保护模块的一端连接,所述第三电阻靠近所述第一电容的一端还与所述第一三极管的集电极连接,所述第一三极管的发射极与所述第四电阻的一端连接,所述第四电阻的另一端与所述第一电容靠近所述第二电阻的一端连接,所述第一三极管的基极与所述第一二极管的阳极连接,所述第一二极管的阴极与所述第三电阻靠近所述第一电阻的一端连接,所述第一三极管的基极还与所述第五电阻的一端连接,所述第五电阻的另一端与所述第二三极管的阳极连接,所述第二三极管的阴极与所述第四电阻靠近所述第一电容的一端连接。
可选地,所述第一滤波单元包括:第六电阻、第二电容和第三电容;
其中,所述第六电阻的一端与所述高压直流电正极连接,所述第六电阻的另一端与所述第一MOS管的漏极连接,所述第六电阻靠近所述高压直流电正极的一端还与所述第二电容的一端连接,所述第二电容的另一端接地,所述第六电阻靠近所述第一MOS管的一端还与所述第三电容的一端连接,所述第三电容的另一端与所述第二电容靠近接地的一端连接。
可选地,所述运放调整模块包括:第七电阻至第十电阻、第三二极管、第四二极管、第四电容至第八电容和运算放大器;
其中,所述第七电阻的一端与所述第三二极管的阴极连接,所述第三二极管的阳极接地,所述第三二极管的阴极还与所述第四二极管的阳极连接,所述第四二极管的阴极还与所述第三二极管的阳极连接,所述第四二极管的阳极还与所述第八电阻的一端连接,所述第八电阻的另一端与所述第九电阻的一端连接,所述第九电阻的另一端与所述第四电容的一端连接,所述第四电容的另一端接地,所述第八电阻靠近所述第九电阻的一端还与所述第二二极管的阴极连接,所述第四二极管的阳极还与所述第五电容的一端连接,所述第五电容的另一端与所述第八电阻靠近所述第九电阻的一端连接,所述第四二极管的阳极还与所述运算放大器的第三引脚连接,所述运算放大器的第二引脚与所述第十电阻的一端连接,所述第十电阻的另一端接地,所述运算放大器的第二引脚还与所述第六电容的一端连接,所述第六电容的另一端与所述运算放大器的第六引脚连接,所述运算放大器的第四引脚与所述第七电容的一端连接,所述第七电容的另一端接地,所述运算放大器的第四引脚还与电源的负极连接,所述运算放大器的第七引脚还与所述第八电容的一端连接,所述第八电容的另一端接地,所述运算放大器的第七引脚还与所述电源的正极连接,所述运算放大器的第六引脚还与所述电压传递模块连接。
可选地,所述电压传递模块包括:第十一电阻至第十三电阻、第二三极管和第五二极管;
其中,所述第十一电阻的一端与所述运算放大器的第六引脚连接,所述第十一电阻的另一端与所述第二三极管的发射极连接,所述第二三极管的基极与所述第十二电阻的一端连接,所述第十二电阻的另一端接地,所述第二三极管的集电极与所述第五二极管的阴极连接,所述第五二极管的阳极与所述第十三电阻的一端连接,所述第十三电阻的另一端与所述下管保护模块连接。
可选地,所述下管保护模块包括:下管调整单元和第二滤波单元;
所述下管调整单元包括:第十四电阻、第十五电阻和第二MOS管;
其中,所述第二MOS管的栅极与所述第十三电阻远离所述第五二极管的一端连接,所述第二MOS管的漏极与所述第二电阻远离所述第一MOS管的一端连接,所述第二MOS管的栅极还与所述第十四电阻的一端连接,所述第十四电阻的另一端与所述第二滤波单元连接,所述第二MOS管的源极与所述第十五电阻的一端连接,所述第十五电阻的另一端与所述第十四电阻靠近所述第二滤波单元的一端连接。
可选地,所述第二滤波单元包括:第十六电阻、第九电容和第十电容;
其中,所述第十六电阻的一端与所述第十五电阻远离所述第二MOS管的一端连接,所述第十六电阻的另一端与所述高压直流电负极连接,所述第十六电阻靠近所述第十五电阻的一端还与所述第九电容的一端连接,所述第九电容的另一端接地,所述第十六电阻靠近所述高压直流电负极的一端还与所述第十电容的一端连接,所述第十电容的另一端与所述第九电容靠近接地的一端连接。
可选地,所述下管保护模块还包括:下管保护单元;
所述下管保护单元包括:第十七电阻、第六二极管和第三三极管;
其中,所述第十七电阻的一端与所述第十五电阻靠近所述第二MOS管的一端连接,所述第十七电阻的另一端与所述第三三极管的基极连接,所述第三三极管的集电极与所述第二MOS管的栅极连接,所述第三三极管的集电极还与所述第六二极管的阴极连接,所述第六二极管的阳极与所述第二MOS管的源极连接,所述第三三极管的发射极与所述第十四电阻靠近所述第十五电阻的一端连接。
为实现上述目的,本发明还提出一种电压调制设备,所述电压调制设备包括上述电压调制电路。
本发明提供一种电压调制电路,该电压调制电路包括:上管恒流模块、下管保护模块、电压传递模块和运放调整模块;所述上管恒流模块包括:第一滤波单元、第一电阻、第一恒流单元和第二恒流单元;其中,所述第一滤波单元的一端与高压直流电正极连接,所述第一滤波单元的另一端与所述第一电阻的一端和所述第一恒流单元连接,所述第一电阻的另一端与所述第二恒流单元连接,所述第一恒流单元与所述第二恒流单元连接,所述第一恒流单元还与所述下管保护模块连接,所述下管保护模块与所述高压直流电负极连接,所述下管保护模块还与所述电压传递模块连接,所述运放调整模块分别与所述第二恒流单元和所述电压传递模块连接;所述运放调整模块,用于在接收到的设置电压信号增大时,将产生的调整电压信号增大,并通过所述电压传递模块将增大后的调整电压信号传输至所述下管保护模块;所述下管保护模块,用于在接收到所述增大后的调制电压信号时,将传输至所述高压直流电负极的电流增大,以使所述运放调整模块产生的输出电压信号降低;所述第二恒流单元,用于在所述输出电压信号降低时,增大内部流经的第二恒流电流,以使所述第一恒流单元内的第一恒流电流降低。由于本发明在通过增大设置电压信号来使输出电压信号降低时,增大第二恒流单元内部的第二恒流电流,进而使第一恒流单元内的第一恒流电流降低,电路的功耗较低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例提出的电压调制电路第一实施例的电路原理图;
图2为本发明实施例提出的电压调制电路第二实施例的电路原理图。
附图标号说明:
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所述描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的调整可以明示或隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当仍认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1,图1为本发明实施例提出的电压调制电路第一实施例的电路原理图。
如图1所示,本实施例中所述电压调制电路包括:上管恒流模块1、下管保护模块2、电压传递模块3和运放调整模块4;
所述上管恒流模块1包括:第一滤波单元11、第一电阻R1、第一恒流单元12和第二恒流单元13;
其中,所述第一滤波单元11的一端与高压直流电正极(图1中+HV)连接,所述第一滤波单元11的另一端与所述第一电阻R1的一端和所述第一恒流单元12连接,所述第一电阻R1的另一端与所述第二恒流单元13连接,所述第一恒流单元12与所述第二恒流单元13连接,所述第一恒流单元12还与所述下管保护模块2连接,所述下管保护模块2与所述高压直流电负极(图1中-HV)连接,所述下管保护模块2还与所述电压传递模块3连接,所述运放调整模块4分别与所述第二恒流单元13和所述电压传递模块3连接。
需要说明的是,本实施例提供的上述电压调制电路可以是使用在任何需要进行电压调制的场景中。
可理解的是,所述运放调整模块4,用于在接收到的设置电压信号(图1中Vset)增大时,将产生的调整电压信号增大,并通过所述电压传递模块3将增大后的调整电压信号传输至所述下管保护模块2;所述下管保护模块2,用于在接收到所述增大后的调制电压信号时,将传输至所述高压直流电负极的电流增大,以使所述运放调整模块4产生的输出电压信号(图1中Vout)降低;所述第二恒流单元13,用于在所述输出电压信号降低时,增大内部流经的第二恒流电流,以使所述第一恒流单元12内的第一恒流电流降低。
应理解的是,上述上管恒流模块1、下管保护模块2、电压传递模块3和运放调整模块4共同组成反向放大电路,进而当设置电压信号增大时,输出电压信号降低。
进一步地,如图1所示,所述第一恒流单元12包括:第一MOS管MOS1和第二电阻R2;
其中,所述第一MOS管MOS1的漏极与所述第一电阻R1靠近所述第一滤波单元11的一端连接,所述第一MOS管MOS1的栅极与所述第二恒流单元13连接,所述第一MOS管MOS1的源极与所述第二电阻R2的一端连接,所述第二电阻R2的另一端与所述第二恒流单元13和所述下管保护模块2连接。
所述第二恒流单元13包括:第三电阻R3至第五电阻R5、第一电容C1、第一三极管Q1、第一二极管D1和第二二极管D2;
其中,所述第三电阻R3的一端与所述第一MOS管MOS1的栅极连接,所述第三电阻R3的另一端与所述第一电阻R1远离所述第一滤波单元11的一端连接,所述第三电阻R3靠近所述第一MOS管MOS1的一端还与所述第一电容C1的一端连接,所述第一电容C1的另一端与所述第二电阻R2靠近所述下管保护模块2的一端连接,所述第三电阻R3靠近所述第一电容C1的一端还与所述第一三极管Q1的集电极连接,所述第一三极管Q1的发射极与所述第四电阻R4的一端连接,所述第四电阻R4的另一端与所述第一电容C1靠近所述第二电阻R2的一端连接,所述第一三极管Q1的基极与所述第一二极管D1的阳极连接,所述第一二极管D1的阴极与所述第三电阻R3靠近所述第一电阻R1的一端连接,所述第一三极管Q1的基极还与所述第五电阻R5的一端连接,所述第五电阻R5的另一端与所述第二三极管Q2的阳极连接,所述第二三极管Q2的阴极与所述第四电阻R4靠近所述第一电容C1的一端连接。
需要说明的是,上述第一MOS管MOS1可以是NMOS管,上述第一二极管D1可以是恒流稳压二极管,上述第二二极管D2可以是普通二极管,上述第一三极管Q1可以是NPN型三极管。
可理解的是,在本实施例中,上述第一二极管D1的稳压幅值应大于上述第一MOS管MOS1的开启阈值,上述第二三极管Q2的导通阈值可与上述第一三极管Q1的开启阈值相等。
应理解的是,将第一二极管D1两端电压记作V(D1),第五电阻R5两端电压记作V(R5),第二二极管D2两端电压记作V(D2),第三电阻R3两端电压记作V(R3),第一MOS管MOS1栅极与源极两端所加的电压记作Vgs(MOS1),第二电阻R2两端电压记作V(R2),进而在某瞬态时刻,V(D1)+V(R5)+V(D2)=V(R3)+Vgs(MOS1)+V(R2),流经第二电阻R2的电流I(R2)为此刻Vgs(MOS1)电压下第一MOS管MOS1的导通电流。当V(R2)+Vgs(MOS1)为一固定值时,第一MOS管MOS1导通固定程度,流经第二电阻R2的电流I(R2)为一固定值,第一MOS管MOS1呈现恒流状态。第一电容C1两端电压V(C1)=V(R2)+Vgs(MOS1),第一电容C1为稳压电容,能有效减少第一MOS管MOS1的静态恒流波动。
需要强调的是,将上述第一三极管Q1基极和发射极之间所加的电压记作Ueb(Q1),第四电阻R4两端电压记作V(R4),当上述第一三级管处于饱和区时,V(R5)+V(D2)=Ueb(Q1)+V(R4),当输出电压信号往地端调节时,方向电压增加,V(R5)升高,V(D2)和Ueb(Q1)几乎相等且不变,V(R4)升高,第四电阻R4两端电压变化差ΔV(R4)与第五电阻R5两端电压变化差ΔV(R5)相等,流经第四电阻R4的电流I(R4)升高,又因为I(R4)=I(R3)+Ib(Q1),其中I(R3)为流经第三电阻R3的电流,Ib(Q1)为流经第一三极管Q1的基极电流,Ib(Q1)可忽略不计,进而I(R3)升高,V(R3)升高,在本实施例中,上述第三电阻R3的阻值为第四电阻R4的阻值的十倍,因此第三电阻R3两端电压变化差ΔV(R3)=10ΔV(R4)=10ΔV(R5)。
在具体实现中,当输出电压信号往地端调节时,V(R3)与V(R5)升高且ΔV(R3)=10ΔV(R5),V(D1)与V(D2)不变,所以V(R2)+Vgs(MOS1)降低,第一MOS管MOS1恒流电流降低,因此达到在输出电压信号较低时降低第一MOS管MOS1的恒流电流,进而降低电路功耗。
本实施例在运放调整模块4接收到的设置电压信号增大时,将产生的调整电压信号增大,并通过电压传递模块3将增大后的调整电压信号传输至下管保护模块2,下管保护模块2将传输至高压直流电负极的电流增大,由于高压直流电正极输出的电流恒定,进而使运放调整模块4产生的输出电压信号降低,第五电阻R5两端电压升高,流经第五电阻R5两端之间的电流增加,第一MOS管MOS1的恒流电流降低,进而降低电路功耗。
参照图2,图2为本发明实施例提出的电压调制电路第二实施例的电路原理图;
如图2所示,所述第一滤波单元11包括:第六电阻R6、第二电容C2和第三电容C3;
其中,所述第六电阻R6的一端与所述高压直流电正极连接,所述第六电阻R6的另一端与所述第一MOS管MOS1的漏极连接,所述第六电阻R6靠近所述高压直流电正极的一端还与所述第二电容C2的一端连接,所述第二电容C2的另一端接地,所述第六电阻R6靠近所述第一MOS管MOS1的一端还与所述第三电容C3的一端连接,所述第三电容C3的另一端与所述第二电容C2靠近接地的一端连接。
需要说明的是,上述第二电容C2、第六电阻R6和第三电容C3构成一级CRC滤波器进行滤波。
进一步地,所述运放调整模块4包括:第七电阻R7至第十电阻R10、第三二极管D3、第四二极管D4、第四电容C4至第八电容C8和运算放大器U1;
其中,所述第七电阻R7的一端与所述第三二极管D3的阴极连接,所述第三二极管D3的阳极接地,所述第三二极管D3的阴极还与所述第四二极管D4的阳极连接,所述第四二极管D4的阴极还与所述第三二极管D3的阳极连接,所述第四二极管D4的阳极还与所述第八电阻R8的一端连接,所述第八电阻R8的另一端与所述第九电阻R9的一端连接,所述第九电阻R9的另一端与所述第四电容C4的一端连接,所述第四电容C4的另一端接地,所述第八电阻R8靠近所述第九电阻R9的一端还与所述第二二极管D2的阴极连接,所述第四二极管D4的阳极还与所述第五电容C5的一端连接,所述第五电容C5的另一端与所述第八电阻R8靠近所述第九电阻R9的一端连接,所述第四二极管D4的阳极还与所述运算放大器U1的第三引脚连接,所述运算放大器U1的第二引脚与所述第十电阻R10的一端连接,所述第十电阻R10的另一端接地,所述运算放大器U1的第二引脚还与所述第六电容C6的一端连接,所述第六电容C6的另一端与所述运算放大器U1的第六引脚连接,所述运算放大器U1的第四引脚与所述第七电容C7的一端连接,所述第七电容C7的另一端接地,所述运算放大器U1的第四引脚还与电源的负极(图2中-VCC)连接,所述运算放大器U1的第七引脚还与所述第八电容C8的一端连接,所述第八电容C8的另一端接地,所述运算放大器U1的第七引脚还与所述电源的正极(图2中+VCC)连接,所述运算放大器U1的第六引脚还与所述电压传递模块3连接。
可理解的是,上述第七电阻R7为输入电阻,第八电阻R8为输出反馈电阻,第五电容C5为输出反馈电容,第九电阻R9与第四电容C4构成输出RC滤波器,第三二极管D3和第四二极管D4为保护二极管,第六电容C6为运放反馈电容。
应理解的是,上述运算放大器U1的第三引脚为同相输入端,运算放大器U1的第二引脚为反向输入端,运算放大器U1的第六引脚为输出端。
需要强调的是,当电路处于稳态情况下的某瞬间时刻,-Vout/(R8+R9)=Vset/R7,Vout/Vset=-(R8+R9)/R7,即-(R8+R9)/R7为放大倍数,构成反向放大电路。
在具体实现中,当Vset升高时,运算放大器U1的同相输入端电压升高,运算放大器U1的输出端电压升高,进而传输至电压传递模块3的上述调整电压信号增大,反之同理,同时上述第五电容C5、第六电容C6和第十电阻R10可有效防止输出振荡与过冲。
进一步地,所述电压传递模块3包括:第十一电阻R11至第十三电阻R13、第二三极管Q2和第五二极管D5;
其中,所述第十一电阻R11的一端与所述运算放大器U1的第六引脚连接,所述第十一电阻R11的另一端与所述第二三极管Q2的发射极连接,所述第二三极管Q2的基极与所述第十二电阻R12的一端连接,所述第十二电阻R12的另一端接地,所述第二三极管Q2的集电极与所述第五二极管D5的阴极连接,所述第五二极管D5的阳极与所述第十三电阻R13的一端连接,所述第十三电阻R13的另一端与所述下管保护模块2连接。
需要说明的是,上述第二三极管Q2可以是PNP三极管,上述第十二电阻R12和第十一电阻R11为保护电阻,第五二极管D5与第十三电阻R13为匹配电压的稳压管和电阻。
应理解的是,将第二三极管Q2的发射极与基极之间所加的电压记作Ueb(Q2),当运算放大器U1输出的调整电压信号高于Ueb(Q2)时,第二三极管Q2进入饱和区,此时调整电压信号增大时,第二三极管Q2的导通程度上升,流经第十三电阻R13的电流I(R13)上升,传输至下管保护模块2的调整电压信号增大;当运算放大器U1输出的调整电压信号低于Ueb(Q2)时,第二三极管Q2处于截止区,无调整电压信号传输至下管保护模块2。
需要强调的是,上述第十二电阻R12、第二三极管Q2、第五二极管D5和第十三电阻R13的参数选择和匹配可将输出电压信号的噪声显著降低至1mv~10mv的范围内,进而可以降低电路噪声。
在具体实现中,第二三极管Q2的集电极与发射极导通,当第二三极管Q2发射极接收到的调整电压信号增大时,传输至下管保护模块2的调整电压信号增大。
进一步地,所述下管保护模块2包括:下管调整单元和第二滤波单元;
所述下管调整单元包括:第十四电阻R14、第十五电阻R15和第二MOS管MOS2;
其中,所述第二MOS管MOS2的栅极与所述第十三电阻R13远离所述第五二极管D5的一端连接,所述第二MOS管MOS2的漏极与所述第二电阻R2远离所述第一MOS管MOS1的一端连接,所述第二MOS管MOS2的栅极还与所述第十四电阻R14的一端连接,所述第十四电阻R14的另一端与所述第二滤波单元连接,所述第二MOS管MOS2的源极与所述第十五电阻R15的一端连接,所述第十五电阻R15的另一端与所述第十四电阻R14靠近所述第二滤波单元的一端连接。
需要说明的是,当上述流经第十三电阻R13的电流I(R13)上升时,第十四电阻R14两端电压V(R14)上升,第二MOS管MOS2的导通程度上升,反之当第二三极管Q2处于截止区时,V(R14)=0,无调整电压信号传输至下管保护模块2,第二MOS管MOS2关断。
在具体实现中,运算放大器U1通过控制第二三极管Q2的导通程度,进而控制第二MOS管MOS2的导通程度,当第二MOS管MOS2的栅极接收到的增大后的调制电压信号,第二MOS管MOS2的导通程度增加,传输至高压直流电负极的电流增大,进而第九电阻R9输出的输出电压信号降低。
进一步地,所述第二滤波单元包括:第十六电阻R16、第九电容C9和第十电容C10;
其中,所述第十六电阻R16的一端与所述第十五电阻R15远离所述第二MOS管MOS2的一端连接,所述第十六电阻R16的另一端与所述高压直流电负极连接,所述第十六电阻R16靠近所述第十五电阻R15的一端还与所述第九电容C9的一端连接,所述第九电容C9的另一端接地,所述第十六电阻R16靠近所述高压直流电负极的一端还与所述第十电容C10的一端连接,所述第十电容C10的另一端与所述第九电容C9靠近接地的一端连接。
需要说明的是,上述第十电容C10、第十六电阻R16和第九电容C9构成一级CRC滤波器。
进一步地,为了实现对第二MOS管MOS2的保护,防止流经电流过大,在本实施例中,所述下管保护模块2还包括:下管保护单元;
所述下管保护单元包括:第十七电阻R17、第六二极管D6和第三三极管Q3;
其中,所述第十七电阻R17的一端与所述第十五电阻R15靠近所述第二MOS管MOS2的一端连接,所述第十七电阻R17的另一端与所述第三三极管Q3的基极连接,所述第三三极管Q3的集电极与所述第二MOS管MOS2的栅极连接,所述第三三极管Q3的集电极还与所述第六二极管D6的阴极连接,所述第六二极管D6的阳极与所述第二MOS管MOS2的源极连接,所述第三三极管Q3的发射极与所述第十四电阻R14靠近所述第十五电阻R15的一端连接。
可理解的是,上述第六二极管D6为第二MOS管MOS2的保护稳压管,第六二极管D6的稳压幅值应大于上述第二MOS管MOS2的开启阈值,上述第三三极管Q3可以是NPN三极管。
应理解的是,将上述第十五电阻R15两端的电压记作V(R15),第二MOS管MOS2栅极与源极所加的电压记作Vgs(MOS2),可知V(R14)=V(R15)+Vgs(MOS2),V(R14)越高,第二MOS管MOS2的导通程度越高,进而通过控制V(R14)可间接控制第二MOS管MOS2的导通程度,从而调制输出电压信号Vout。
在具体实现中,当第二MOS管MOS2导通的电流过大时,流经第十五电阻R15的电流I(R15)升高,V(R15)升高,第三三极管Q3导通从而拉低第十四电阻R14上的电压V(R14),使得第二MOS管MOS2的导通程度降低,实现过流保护。
本实施例当Vset升高时,运算放大器U1的同相输入端电压升高,运算放大器U1的输出端电压升高,进而第二三极管Q2发射极接收到的调整电压信号增大,运算放大器U1通过控制第二三极管Q2的导通程度,进而控制第二MOS管MOS2的导通程度,当第二MOS管MOS2的栅极接收到的增大后的调制电压信号,第二MOS管MOS2的导通程度增加,传输至高压直流电负极的电流增大,进而第九电阻R9输出的输出电压信号降低;当第二MOS管MOS2导通的电流过大时,流经第十五电阻R15的电流I(R15)升高,V(R15)升高,第三三极管Q3导通从而拉低第十四电阻R14上的电压V(R14),使得第二MOS管MOS2的导通程度降低,实现过流保护。
此外,为实现上述目的,本发明实施例还提出一种电压调制设备,所述电压调制设备包括上述电压调制电路,同时,在本实施例中,上述电压调制电路的结构可参照上述各实施例,此处不做赘述。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围。
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