專利名稱：儀表開關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工業(yè)用自動化儀表，特別適用于各類二次儀表的供電。
背景技術(shù)：
目前的儀表電源主要由熱敏電阻、橋式整流器、濾波電容，變壓器、整流管等組成，其特點是能夠在比較小的交流電壓范圍內(nèi)給儀表供電，在多數(shù)的工控現(xiàn)場存在電源不穩(wěn)定等現(xiàn)象，需要將工業(yè)儀表的供電范圍拉寬，這就急需要一種用于儀表上的寬幅開關(guān)電源為儀表供電
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是為了克服上述缺陷，提供一種能夠適配85 265V寬幅交流
電輸入的儀表開關(guān)電源。 其解決問題的技術(shù)方案如下 —種儀表開關(guān)電源，主要包括熱敏電阻、濾波網(wǎng)絡(luò)、穩(wěn)壓濾波電容、橋式整流硅堆、三端T0P221P、功率開關(guān)管、高頻變壓器、整流濾波器；其特征在于開關(guān)電源還包括有脈寬調(diào)制器，后置濾波器，電源輸入端串連熱敏電阻，熱敏電阻與濾波網(wǎng)絡(luò)相連，濾波網(wǎng)絡(luò)又依次與橋式整流硅堆、穩(wěn)壓濾波電容、高頻變壓器的初級繞組相連，高頻變壓器的初級繞組與三端T0P221P相連同時高頻變壓器次級繞組又分別與整流濾波器、后置濾波器、脈寬調(diào)制器相連；所述的三端T0P221包括控制電壓源、帶隙基準(zhǔn)電壓源、震動器、脈寬調(diào)制調(diào)制器、過流保護電路、過熱保護電路、上電復(fù)位電路；所述的脈寬調(diào)制器包括誤差放大器、P麗比較器、鋸齒波發(fā)生器。 輸入端串連一只熱敏電阻，當(dāng)電路發(fā)生斷路故障時，熱敏電阻迅速關(guān)斷，起到了斷路保護作用，與之相連接的是濾波網(wǎng)絡(luò)用于去掉輸入回路中的共模、串模干擾而后交流電壓通過穩(wěn)壓濾波電容；接通電源后，220V交流電經(jīng)過橋式整流器硅堆，將交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榧s300V的直流電壓，再通過高頻變壓器的初級繞組給三端T0P221P提供工作所需電壓，從高頻變壓器次級繞組上輸出脈寬調(diào)制功率信號，經(jīng)高頻整流濾波，獲得儀表供電所需的+5V、 -5V、 +16VN、 +16VM、 +24V的穩(wěn)定的電壓輸出，輸出的電壓信號又經(jīng)后置濾波器進一步濾除交流紋波；反饋繞組的上的電壓則通過整流濾波后，獲得非隔離的+20V左右的直流電壓，產(chǎn)生的偏置電壓加至T0P221的控制端，用來調(diào)節(jié)占空比。 本實用新型優(yōu)點在于采用了 T0P221P芯片作為控制電路，該電路具有三端隔離、脈寬調(diào)制、反激式的優(yōu)異性能，配合脈寬調(diào)制器，能產(chǎn)生頻率固定而脈沖寬度可調(diào)的信號，通過控制功率開關(guān)管的通斷狀態(tài)，來調(diào)節(jié)輸出電壓的高低，達到穩(wěn)壓的目的。[0008]
附圖為本實用新型儀表開關(guān)電源結(jié)構(gòu)方框示意圖。
具體實施方式
—種儀表開關(guān)電源，主要包括熱敏電阻、濾波網(wǎng)絡(luò)、穩(wěn)壓濾波電容、橋式整流硅堆、三端T0P221P、功率開關(guān)管、高頻變壓器、整流濾波器；其特征在于開關(guān)電源還包括有脈寬調(diào)制器，后置濾波器，電源輸入端串連熱敏電阻，熱敏電阻與濾波網(wǎng)絡(luò)相連，濾波網(wǎng)絡(luò)又依次與橋式整流硅堆、穩(wěn)壓濾波電容、高頻變壓器的初級繞組相連，高頻變壓器的初級繞
組與三端T0P221P相連同時高頻變壓器次級繞組又分別與整流濾波器、后置濾波器、脈寬調(diào)制器相連；所述的三端T0P221包括控制電壓源、帶隙基準(zhǔn)電壓源、震動器、脈寬調(diào)制調(diào)制器、過流保護電路、過熱保護電路、上電復(fù)位電路；所述的脈寬調(diào)制器包括誤差放大器、P麗比較器、鋸齒波發(fā)生器。 輸入端串連一只熱敏電阻，當(dāng)電路發(fā)生斷路故障時，熱敏電阻迅速關(guān)斷，起到了斷路保護作用，與之相連接的是濾波網(wǎng)絡(luò)用于去掉輸入回路中的共模、串模干擾而后交流電壓通過穩(wěn)壓濾波電容；接通電源后，220V交流電經(jīng)過橋式整流器硅堆，將交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榧s300V的直流電壓，再通過高頻變壓器的初級繞組給三端T0P221P提供工作所需電壓，從高頻變壓器次級繞組上輸出脈寬調(diào)制功率信號，經(jīng)高頻整流濾波，獲得儀表供電所需的+5V、 -5V、 +16VN、 +16VM、 +24V的穩(wěn)定的電壓輸出，輸出的電壓信號又經(jīng)后置濾波器進一步濾除交流紋波；反饋繞組的上的電壓則通過整流濾波后，獲得非隔離的+20V左右的直流電壓，產(chǎn)生的偏置電壓加至T0P221的控制端，用來調(diào)節(jié)占空比。 本實用新型電路屬于單端反激式儀表開關(guān)電源，單端是指T0P221P只有一個脈寬調(diào)制信號功率輸出端——漏極D，反激式則是指當(dāng)功率MOSFET導(dǎo)通時，就將電能儲存在高頻變壓器的初級繞組上，僅當(dāng)MOSFET關(guān)斷時，才向次級輸送電能。交流AC220V輸入電壓經(jīng)過整流濾波后變成直流電壓，再由功率開關(guān)管斬波，高頻變壓器降壓，得到高頻矩形波電壓，最后通過輸出整流管、濾波器得到所需要的直流輸出電壓，脈寬調(diào)制是開關(guān)電源的核心，他能產(chǎn)生頻率固定而脈沖寬度可調(diào)的信號，控制功率開關(guān)管的通斷狀態(tài)，來調(diào)節(jié)輸出電壓的高低，達到穩(wěn)壓的目的，鋸齒波發(fā)生器提供時鐘信號，利用誤差放大器和P麗比較器構(gòu)成閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，假如由于某種原因致使輸出電壓下降，脈寬調(diào)制器就改變驅(qū)動信號的脈沖寬度，亦即占空比，使斬波后的平均電壓升高，導(dǎo)致輸出電壓升高，反之亦然。[0012] 為抑制由高頻變壓器漏感產(chǎn)生的尖峰電壓，利用超快恢復(fù)二極管P6KE組成了鉗位保護電路，可將T0P221P的漏極電壓限定在安全范圍內(nèi)，配備假負載，用于改善輕載時的負載調(diào)整率。
權(quán)利要求一種儀表開關(guān)電源，主要包括熱敏電阻、濾波網(wǎng)絡(luò)、穩(wěn)壓濾波電容、橋式整流硅堆、三端TOP221P、功率開關(guān)管、高頻變壓器、整流濾波器；其特征在于開關(guān)電源還包括有脈寬調(diào)制器，后置濾波器，電源輸入端串連熱敏電阻，熱敏電阻與濾波網(wǎng)絡(luò)相連，濾波網(wǎng)絡(luò)又依次與橋式整流硅堆、穩(wěn)壓濾波電容、高頻變壓器的初級繞組相連，高頻變壓器的初級繞組與三端TOP221P相連同時高頻變壓器次級繞組又分別與整流濾波器、后置濾波器、脈寬調(diào)制器相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的儀表開關(guān)電源其特征在于所述的三端T0P221包括控制電壓源、帶隙基準(zhǔn)電壓源、震動器、脈寬調(diào)制調(diào)制器、過流保護電路、過熱保護電路、上電復(fù)位電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀表開關(guān)電源其特征在于所述的脈寬調(diào)制器包括誤差放大器、P麗比較器、鋸齒波發(fā)生器。
專利摘要儀表開關(guān)電源涉及工業(yè)用自動化儀表，其特征在于包括熱敏電阻、安規(guī)電容、工字電感、濾波網(wǎng)絡(luò)、穩(wěn)壓濾波電容、橋式整流硅堆、三端TOP221PN、功率開關(guān)管、高頻變壓器、脈寬調(diào)制器、整流濾波器、后置濾波器；由于采用了TOP221PN芯片作為控制電路，該電路具有三端隔離、脈寬調(diào)制、反激式等性能，配合脈寬調(diào)制器，能產(chǎn)生頻率固定而脈沖寬度可調(diào)的信號，通過控制功率開關(guān)管的通斷狀態(tài)，來調(diào)節(jié)輸出電壓的高低，達到穩(wěn)壓的目的。其中三端TOP221PN和脈寬調(diào)制器組成的單端反激式電路解決了常規(guī)儀表電源適配電壓范圍窄的問題。
文檔編號H02M7/04GK201536323SQ20092017768
公開日2010年7月28日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者林善平, 陳志揚 申請人:福建順昌虹潤精密儀器有限公司