專利名稱：負(fù)載點(diǎn)變換器變頻電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種負(fù)載點(diǎn)變換器變頻電路，尤其涉及一種適用于負(fù)載點(diǎn)變換器 脈沖負(fù)載應(yīng)用的變頻電路。
背景技術(shù)：
目前，分布式電源系統(tǒng)已逐漸替代集中式電源系統(tǒng)，成為信息、通信等現(xiàn)代高性能 數(shù)字系統(tǒng)的主要供電方式，也廣泛應(yīng)用于航空、航天以及軍事領(lǐng)域。負(fù)載點(diǎn)變換器是分布式 電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中重要的組成部分，隨著電源系統(tǒng)功率密度的不斷提升，對(duì)負(fù)載點(diǎn)變換器的 功率密度要求也越來越高。負(fù)載點(diǎn)變換器在脈沖負(fù)載應(yīng)用條件下，為了滿足短時(shí)間大電流 輸出的要求，通常需要增大輸出濾波器的體積。對(duì)于這個(gè)問題，目前常用的解決辦法，采用 交錯(cuò)并聯(lián)、同步錯(cuò)相技術(shù)的等效提高開關(guān)頻率、降低電壓電流脈動(dòng)，從而減小濾波器的總體 積，但是這種方法電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜且成本較高。

實(shí)用新型內(nèi)容所要解決的技術(shù)問題針對(duì)以上不足本實(shí)用新型提供了一種在負(fù)載點(diǎn)變換器面對(duì)大電流脈沖負(fù)載應(yīng)用 時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉的電路。該電路能實(shí)時(shí)改變電路的工作頻率，有效減小輸出濾波器體 積，提高電源的功率密度，降低電路成本。技術(shù)方案本負(fù)載點(diǎn)變換器變頻電路，包括功率電路、輸出電流檢測(cè)電路、輸入電壓檢測(cè)電 路、頻率切換電路；功率電路第一輸入電容Cl、第一輸出電容C2、第二開關(guān)管Q2并聯(lián)，在正極一側(cè)且 在第一輸入電容Cl與第二開關(guān)管Q2之間設(shè)有第一開關(guān)管Ql，在正極一側(cè)且在第二開關(guān)管 Q2與第一輸出電容C2之間設(shè)有第一輸出濾波電感Li，在負(fù)極一側(cè)且在第二開關(guān)管Q2與第 一輸出電容C2之間設(shè)有第一取樣電阻R7，在第一輸出電容C2與第一取樣電阻R7之間設(shè)有 參考電位A ；輸出電流檢測(cè)電路第一運(yùn)放輸入電阻Rl —端連接在第二開關(guān)管Q2與第一取樣 電阻R7之間，另一端連接在第一運(yùn)算放大器Ul負(fù)極，第三運(yùn)放輸入電阻R4 —端與第一運(yùn) 算放大器Ul相連，另一端連在第二運(yùn)算放大器U2正極，第二運(yùn)算放大器U2的參考電壓為 Vref2，第一反向比例放大電阻R2 —端連在第一運(yùn)放輸入電阻Rl與第一運(yùn)算放大器Ul之 間，另一端連接在第一運(yùn)算放大器Ul與第三運(yùn)放輸入電阻R4之間；第一運(yùn)放輸出信號(hào)二極 管Dl —端與第二運(yùn)算放大器U2相連，另一端與第一信號(hào)開關(guān)Sl的EN端相連；輸入電壓檢測(cè)電路第二運(yùn)放輸入電阻R3 —端與第一運(yùn)算放大器Ul正極相連，另 一端與第三取樣電阻R6相連，第二運(yùn)放輸入電阻R3、第三取樣電阻R6、第二取樣電阻R5串 聯(lián)，第二運(yùn)放輸入電阻R3與第三取樣電阻R6之間設(shè)有參考電位A，第三運(yùn)算放大器U3正極 接在第三取樣電阻R6與第二取樣電阻R5之間，第三運(yùn)算放大器U3的參考電壓為Vrefl ；第
3一、二運(yùn)放輸出信號(hào)二極管Dl、D2，第二運(yùn)放輸出信號(hào)二極管D2 —端與第三運(yùn)算放大器U3 相連，另一端與第一信號(hào)開關(guān)Sl的EN端相連；頻率切換電路第一振蕩器電阻Rtl的一端與第一信號(hào)開關(guān)Sl的Btl端相連，另一 端與第一 PWM芯片U4的Vref相連，第一 PWM芯片U4為UC1843 ；第二振蕩器電阻Rt2與第 一信號(hào)開關(guān)Sl的B1端相連，另一端與第一 PWM芯片U4的Vref相連；第一 PWM芯片U4的 Rt/Ct端與第一信號(hào)開關(guān)Sl的Out端相連；第一振蕩器電容Ct 一端與第一 PWM芯片U4的 Gnd端相連，另一端與第一信號(hào)開關(guān)Sl的Out端相連。有益效果本實(shí)用新型負(fù)載點(diǎn)變換器變頻電路，使用了輸入電壓檢測(cè)電路，輸出電流檢測(cè)電 路，以及頻率切換電路，能根據(jù)輸入電壓及輸出電流的變化實(shí)時(shí)調(diào)整變換器的開關(guān)頻率，使 得電路在面對(duì)脈沖負(fù)載應(yīng)用時(shí)，無需增大輸出濾波電感的電感量和輸出濾波電容的容量， 即采用小體積電感和較少數(shù)量的電容即可保證電路的正常工作，在模塊電源的應(yīng)用中，可 以降低模塊電源的高度，提高模塊的功率密度。該變頻電路形式簡(jiǎn)單，使用器件較少，參數(shù) 方便調(diào)節(jié)，成本較低。

圖1為負(fù)載點(diǎn)變換器變頻電路的電路圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。如圖1所示，本負(fù)載點(diǎn)變換器變頻電路包括功率電路、輸出電流檢測(cè)電路、輸入電 壓檢測(cè)電路、頻率切換電路。功率電路第一輸入電容Cl、第一輸出電容C2、第二開關(guān)管Q2并聯(lián)，在正極一側(cè)且 在第一輸入電容Cl與第二開關(guān)管Q2之間設(shè)有第一開關(guān)管Ql，在正極一側(cè)且在第二開關(guān)管 Q2與第一輸出電容C2之間設(shè)有第一輸出濾波電感Li，在負(fù)極一側(cè)且在第二開關(guān)管Q2與第 一輸出電容C2之間設(shè)有第一取樣電阻R7，在第一輸出電容C2與第一取樣電阻R7之間設(shè)有 參考電位A。輸出電流檢測(cè)電路第一運(yùn)放輸入電阻Rl —端連接在第二開關(guān)管Q2與第一取樣 電阻R7之間，另一端連接在第一運(yùn)算放大器Ul負(fù)極，第三運(yùn)放輸入電阻R4 —端與第一運(yùn) 算放大器Ul相連，另一端連在第二運(yùn)算放大器U2正極，第二運(yùn)算放大器U2的參考電壓為 Vref2，第一反向比例放大電阻R2 —端連在第一運(yùn)放輸入電阻Rl與第一運(yùn)算放大器Ul之 間，另一端連接在第一運(yùn)算放大器Ul與第三運(yùn)放輸入電阻R4之間；第一運(yùn)放輸出信號(hào)二極 管Dl —端與第二運(yùn)算放大器U2相連，另一端與第一信號(hào)開關(guān)Sl的EN端相連。輸入電壓檢測(cè)電路第二運(yùn)放輸入電阻R3 —端與第一運(yùn)算放大器Ul正極相連，另 一端與第三取樣電阻R6相連，第二運(yùn)放輸入電阻R3、第三取樣電阻R6、第二取樣電阻R5串 聯(lián)，第二運(yùn)放輸入電阻R3與第三取樣電阻R6之間設(shè)有參考電位A，第三運(yùn)算放大器U3正極 接在第三取樣電阻R6與第二取樣電阻R5之間，第三運(yùn)算放大器U3的參考電壓為Vrefl ；第 一、二運(yùn)放輸出信號(hào)二極管Dl、D2，第二運(yùn)放輸出信號(hào)二極管D2 —端與第三運(yùn)算放大器U3 相連，另一端與第一信號(hào)開關(guān)Sl的EN端相連。[0019]頻率切換電路第一振蕩器電阻Rtl的一端與第一信號(hào)開關(guān)Sl的Btl端相連，另一 端與第一 PWM芯片U4 (UC1843)的Vref相連；第二振蕩器電阻Rt2與第一信號(hào)開關(guān)Sl的B1 端相連，另一端與第一 PWM芯片U4的Vref相連；第一 PWM芯片U4的Rt/Ct端與第一信號(hào) 開關(guān)Sl的Out端相連；第一振蕩器電容Ct 一端與第一 PWM芯片U4的Gnd端相連，另一端 與第一信號(hào)開關(guān)Sl的Out端相連。第一取樣電阻R7采樣輸出電流信號(hào)，通過第一運(yùn)放輸入電阻Rl，第一反向比例放 大電阻R2及第一運(yùn)放Ul對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行反向比例放大，經(jīng)過第三運(yùn)放輸入電阻R4與第二 運(yùn)放U2基準(zhǔn)Vref2相比較，通過第一運(yùn)放輸出信號(hào)二極管Dl輸出，控制信號(hào)開關(guān)Sl ； 第二、三取樣電阻R5、R6采樣輸入電壓信號(hào)，經(jīng)過第三運(yùn)算放大器U3基準(zhǔn)Vrefl 比較后，通過第二運(yùn)放輸出信號(hào)二極管D2輸出，控制信號(hào)開關(guān)Sl ；當(dāng)EN = 0時(shí)，開關(guān)Sl的 BO接通，當(dāng)EN = 1時(shí)，開關(guān)Sl的Bl接通。 頻率切換電路根據(jù)第一信號(hào)開關(guān)Sl中開關(guān)的切換改變第一 PWM芯片U4的振蕩器 電阻從而改變電路的工作頻率。本電路中以A為參考電位。
權(quán)利要求1.本負(fù)載點(diǎn)變換器變頻電路，其特征在于包括功率電路、輸出電流檢測(cè)電路、輸入電 壓檢測(cè)電路、頻率切換電路；功率電路第一輸入電容Cl、第一輸出電容C2、第二開關(guān)管Q2并聯(lián)，在正極一側(cè)且在第 一輸入電容Cl與第二開關(guān)管Q2之間設(shè)有第一開關(guān)管Ql，在正極一側(cè)且在第二開關(guān)管Q2與 第一輸出電容C2之間設(shè)有第一輸出濾波電感Li，在負(fù)極一側(cè)且在第二開關(guān)管Q2與第一輸 出電容C2之間設(shè)有第一取樣電阻R7，在第一輸出電容C2與第一取樣電阻R7之間設(shè)有參考 電位A ；輸出電流檢測(cè)電路第一運(yùn)放輸入電阻Rl —端連接在第二開關(guān)管Q2與第一取樣電阻 R7之間，另一端連接在第一運(yùn)算放大器Ul負(fù)極，第三運(yùn)放輸入電阻R4—端與第一運(yùn)算放大 器Ul相連，另一端連在第二運(yùn)算放大器U2正極，第二運(yùn)算放大器U2的參考電壓為Vref2， 第一反向比例放大電阻R2 —端連在第一運(yùn)放輸入電阻Rl與第一運(yùn)算放大器Ul之間，另一 端連接在第一運(yùn)算放大器Ul與第三運(yùn)放輸入電阻R4之間；第一運(yùn)放輸出信號(hào)二極管Dl — 端與第二運(yùn)算放大器U2相連，另一端與第一信號(hào)開關(guān)Sl的EN端相連；輸入電壓檢測(cè)電路第二運(yùn)放輸入電阻R3—端與第一運(yùn)算放大器Ul正極相連，另一端 與第三取樣電阻R6相連，第二運(yùn)放輸入電阻R3、第三取樣電阻R6、第二取樣電阻R5串聯(lián)， 第二運(yùn)放輸入電阻R3與第三取樣電阻R6之間設(shè)有參考電位A，第三運(yùn)算放大器U3正極接 在第三取樣電阻R6與第二取樣電阻R5之間，第三運(yùn)算放大器U3的參考電壓為Vrefl ；第 一、二運(yùn)放輸出信號(hào)二極管Dl、D2，第二運(yùn)放輸出信號(hào)二極管D2 —端與第三運(yùn)算放大器U3 相連，另一端與第一信號(hào)開關(guān)Sl的EN端相連；頻率切換電路第一振蕩器電阻Rtl的一端與第一信號(hào)開關(guān)Sl的Bo端相連，另一端與 第一 PWM芯片U4的Vref相連，第一 PWM芯片U4為UC1843 ；第二振蕩器電阻Rt2與第一信 號(hào)開關(guān)Sl的Bl端相連，另一端與第一 PWM芯片U4的Vref相連；第一 PWM芯片U4的Rt/ Ct端與第一信號(hào)開關(guān)Sl的Out端相連；第一振蕩器電容Ct 一端與第一 PWM芯片U4的Gnd 端相連，另一端與第一信號(hào)開關(guān)Sl的Out端相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種本負(fù)載點(diǎn)變換器變頻電路，包括功率電路、輸出電流檢測(cè)電路、輸入電壓檢測(cè)電路、頻率切換電路；第一取樣電阻R7采樣輸出電流信號(hào)，通過第一運(yùn)放輸入電阻R1，第一反向比例放大電阻R2及第一運(yùn)放U1對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行反向比例放大，經(jīng)過第三運(yùn)放輸入電阻R4與第二運(yùn)放U2基準(zhǔn)Vref2相比較，通過第一運(yùn)放輸出信號(hào)二極管D1輸出，控制信號(hào)開關(guān)S1。第二、三取樣電阻R5、R6采樣輸入電壓信號(hào)，經(jīng)過第三運(yùn)算放大器U3基準(zhǔn)Vref1比較后，通過第二運(yùn)放輸出信號(hào)二極管D2輸出，控制信號(hào)開關(guān)S1。頻率切換電路根據(jù)第一信號(hào)開關(guān)S1中開關(guān)的切換改變第一PWM芯片U4的振蕩器電阻從而改變電路的工作頻率。
文檔編號(hào)H02M3/155GK201789416SQ20102050958
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者張才清, 林松, 溫振霖 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第十四研究所