專利名稱:負載自適應開關電源的制作方法
技術領域:
本發(fā)明屬于開關電源設計領域,特別是涉及一種對于負載自適應的開關穩(wěn) 壓電源設計電路及實現(xiàn)方法。
背景技術:
目前,開關穩(wěn)壓電源,基本采用外來頻率作為激勵脈沖,或采用自身電路激勵 產(chǎn)生固定周期脈沖。因此對于負載大小的要求限制比較嚴格。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是是提供對于負載大小在一個較寬范圍內(nèi)變化都能適應的開 關型穩(wěn)壓電源。
本發(fā)明的技術方案是在直流電壓源打開的瞬間,采用電子線路設計技術, 使電子開關器件2處于閉合導通狀態(tài),通過電感器件提高直流電壓8,當直流電 壓8達到要求值范圍內(nèi)的最大值前的瞬間,采樣與信號輸出電路6開始輸出一 個相關電平信號,使開關驅動3輸出一個使電子開關器件2斷開的信號,控制 電子開關器件2由閉合轉換為斷開狀態(tài)。此時,直流電壓源1不再對電感器件4 提供充電電流,而電感器件4與續(xù)流管5構成對負載提供電流的回路。電感器 件4與續(xù)流管5構成對負載提供電流的回路使電感的電流耗盡為0之后,直流 電壓8因負載消耗而慢慢降低,當接近負載要求的最低值前的某個時刻,也可 以是設計的某個固定值時,采樣與輸出電路6開始輸出一個信號,該信號使開 關驅動3輸出一個相關信號,這個相關信號作為電子開關器件2的閉合控制信 號,使電子開關器件2開始導通,達到要求再次對直流電壓6進行充電的目的。 如此往復循環(huán)。
圖2是這種自適應開關電源的具體實現(xiàn)電路。工作原理如下
Vdd代表直流電壓源l, Ql作為電子開關器件2, D2為續(xù)流管5, Dl、 R4、 R3、 Cl和Q3構成采樣與信號輸出6的實現(xiàn)電路,Rl、 R2和Q2構成開關驅動3; Ll為電感器件4, C2, C3為濾波7的一種實現(xiàn)電路。Vcc為直流電壓8。
當Vdd剛加上電路時,Q3截止,Vdd經(jīng)Rl使Q2導通,Ql因此導通,經(jīng)Ll 給C2、 C3充電,當Vcc大于Dl的穩(wěn)壓值時,Dl導通,給C1充電到0.7V的基 極導通電壓時,Q3導通,使Q2截止,Ql進入斷開狀態(tài)。當Vcc降低到小于Dl 的穩(wěn)壓值時,Q3截止,使Q2導通,Q1進入導通狀態(tài)。新的充電過程又開始,如 此循環(huán)反復。這里,Cl、 R3具有控制Q1導通時延和寬度的作用。
利用圖3和圖2結合,可以實現(xiàn)AC/DC負載自適應開關電源。
本電路運行可靠,成本低且對負載適應范圍較寬。
圖l為本發(fā)明的原理框圖2為本發(fā)明的一種實現(xiàn)電路形式;
圖3為一種交流一直流路形式;
圖4為圖3的一種電路框圖形式;
圖5為本發(fā)明實現(xiàn)AC/DC負載自適應開關電源的一種電路形式。
權利要求
1、一種負載自適應的開關電源的實現(xiàn)方法,其特征在于其構成由直流電壓源1、電子開關器件2、開關驅動3、電感器件4、續(xù)流管5、采樣與信號輸出6、濾波7、電壓輸出直流電壓8和電路地9構成。
2、 如權利要求書1所述,電子開關器件2由Ql、 R0和R2構成,開關驅動 3由R1、 Q2構成,續(xù)流管5由D2構成,電感器件4由L1構成,采樣與信 號輸出6由Dl、 R3、 R4、 Cl和Q3構成,濾波7由C2、 C3濾波器件構成。 并且,各個器件的連接方式,受圖2的電路形式所約束。
3、 如權利要求書1所述的結構中,驅動電路3在電源啟動的初始時刻,通 過與直流電壓源l的連接,而使本身產(chǎn)生一個使電子開關器件2初次閉合的 信號。
4、 如權利要求書2所述,電子開關器件2初次閉合的信號是由R1將驅動 電壓提供給Q2的基極、Q3因Vcc為低而截止,Q2導通、而通過R2使電子 開關器件2初次閉合。
5、 如權利要求書2所述,電子開關器件2初次閉合后,經(jīng)L1使直流電壓8 達到要求的工作電壓后,電路進入正常的工作電壓范圍。
6、 如權利要求書5所述,電路進入正常的工作電壓范圍后,電子開關器件 的導通與輸出直流電壓的值的大小相關,尤其是當直流電壓8低于Dl的穩(wěn) 壓值后,Q3進入斷開狀態(tài),Q2因Rl而受Vdd驅動,進入導通狀態(tài),使Ql 進入開關閉合狀態(tài),通過L1對輸出電容充電。
7、 如權利要求書6所述,電子開關器件的關斷,與采樣信號輸出有關。尤 其是當直流電壓8高于Dl的穩(wěn)壓值后,Q3因Dl而向Cl充電,當充電使 Cl的電壓等于Q3的基極導通電壓時,Q3進入導通狀態(tài),使Q2截止,Ql斷開,充電結束。尤其C1,能確保Q3的正常開關狀態(tài),降低主開關管發(fā)熱
全文摘要
本發(fā)明涉及一種開關電源設計電路,由電子開關器件、儲能電感、開關驅動電路、輸出電壓采樣與信號驅動電路、濾波電路和續(xù)流管等電路組成。電子開關的斷開與閉合,由開關驅動控制,開關驅動的輸出信號來源與采樣與信號輸出電路;采樣與信號輸出輸出的信號,在電感器件輸出端的電壓達到要求電壓最大值前的瞬間,自動輸出一個最終使電子開關器件斷開的相關信號;負載把電壓消耗的降低到一定的水平時,采樣與信號輸出則輸出一個最終使電子開關閉合的信號,使其開始對儲能電感進行充電電流補充,進而提高負載電壓。這樣就使電子開關器件的打開和閉合的時間長短自動適應了負載的大小變化。
文檔編號H02M3/156GK101166000SQ20061010727
公開日2008年4月23日 申請日期2006年10月16日 優(yōu)先權日2006年10月16日
發(fā)明者周常柱 申請人:周常柱