專利名稱：開關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源，特別是涉及一種開關(guān)電源。
背景技術(shù)：
開關(guān)電源是現(xiàn)代電力電子技術(shù)中一種常用技術(shù)，其中開關(guān)電源是通過控制開關(guān)的開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，從而維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源?，F(xiàn)有的開關(guān)電源一般是由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制電路和開關(guān)共同構(gòu)成，并通過脈沖寬度調(diào)制控制電路來控制開關(guān)的開通或關(guān)斷，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出電壓。開關(guān)電源和傳統(tǒng)的線性電源相比，最大的優(yōu)點(diǎn)是輸出效率高，而且體積小，因而得到了廣泛的應(yīng)用。但是現(xiàn)有的各種不同的開關(guān)電源僅僅用于特定的輸出功率和輸出電壓，所以在有著較寬的輸出功率和輸出電壓的情況下，只能更換各種不同的現(xiàn)有的開關(guān)電源，但是將不同開關(guān)電源適用于同一系統(tǒng)中，用戶需要進(jìn)一步地對(duì)各個(gè)不同的開關(guān)電源進(jìn)行加工，所以提高了維護(hù)和加工成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中在具有較寬的輸出功率和輸出電壓的情況下需要采用不同開關(guān)電源，從而增加維護(hù)和加工成本的缺陷，提供一種開關(guān)電源，通過獨(dú)立設(shè)置對(duì)輸出功率和輸出電壓有影響的功率開關(guān)管以及電壓轉(zhuǎn)換器，并通過開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元來適用于不同的功率開關(guān)管，所以更換開關(guān)電源時(shí)，不需要整體地更換，提高了開關(guān)電源的適用性。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的本發(fā)明提供了一種開關(guān)電源，包括一控制單元；其特點(diǎn)是所述開關(guān)電源還包括 一功率開關(guān)管、用于驅(qū)動(dòng)所述功率開關(guān)管的開啟或閉合的一開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元以及用于將所述功率開關(guān)管的輸出電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓的一電壓轉(zhuǎn)換器；其中所述控制單元基于一開關(guān)頻率通過所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元控制所述功率開關(guān)管的開啟或閉合，所述功率開關(guān)管分別與所述電壓轉(zhuǎn)換器和所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元電連接，所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元還與所述控制單元電連接。較佳地，所述控制單元基于經(jīng)過所述電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換得到的直流電壓和預(yù)設(shè)的一參考電壓，調(diào)節(jié)所述開關(guān)頻率的占空比。較佳地，所述開關(guān)電源還包括一輸入單元，用戶通過所述輸入單元在所述控制單元中設(shè)置所述開關(guān)頻率和所述參考電壓。較佳地，所述開關(guān)電源還包括一穩(wěn)壓單元，所述穩(wěn)壓單元用于抑制所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述功率開關(guān)管的開啟或閉合的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波動(dòng)。較佳地，所述穩(wěn)壓單元為一穩(wěn)壓管。較佳地，所述電壓轉(zhuǎn)換器包括一電感、一電解電容以及一二極管，其中所述電感用于存儲(chǔ)所述功率開關(guān)管輸出的電能，所述電解電容用于濾除所述電感輸出電能中的干擾噪聲，所述二極管的陰極與所述電感連接，所述二極管的陽極與所述電解電容的陰極電連接， 所述電解電容的陽極與所述電感電連接。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明的開關(guān)電源通過獨(dú)立設(shè)置對(duì)輸出功率和輸出電壓有影響的功率開關(guān)管以及電壓轉(zhuǎn)換器，并通過開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元來適用于不同的功率開關(guān)管，所以更換開關(guān)電源時(shí)，不需要整體地更換，提高了開關(guān)電源的適用性。此外對(duì)于不同的輸出功率和輸出電壓的要求，用戶還可以通過更換所述功率開關(guān)管以及電壓轉(zhuǎn)換器來滿足所述輸出功率和輸出電壓的要求。而且由于只更換了功率開關(guān)管和電壓轉(zhuǎn)換器，所以也便于維護(hù)，并且避免了整個(gè)開關(guān)電源的更換，所以節(jié)省了成本。


圖1為本發(fā)明開關(guān)電源的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明開關(guān)電源的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。第一實(shí)施例 如圖1所示，本實(shí)施例的開關(guān)電源包括一 MCU (微控制器)1、一功率開關(guān)管2、一開關(guān)驅(qū)動(dòng)器3以及一電壓轉(zhuǎn)換器4。其中所述MCUl用于基于一開關(guān)頻率f通過所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)器3控制所述功率開關(guān)管2的開啟或閉合。此外技術(shù)人員還可以根據(jù)實(shí)際的涉及需要或要求采用單片機(jī)等控制單兀。所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)器3用于驅(qū)動(dòng)所述功率開關(guān)管2的開啟或閉合。即所述MCUl基于開關(guān)頻率f控制所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)器3輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述功率開關(guān)管2基于所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)開啟或閉合所述功率開關(guān)管2，其中當(dāng)所述功率開關(guān)管2閉合時(shí)，所述功率開關(guān)管2向后級(jí)單元輸出電能；當(dāng)所述功率開關(guān)管2開啟時(shí)，所述功率開關(guān)管2停止向后級(jí)單元輸出電能。所述電壓轉(zhuǎn)換器4用于將所述功率開關(guān)管2的輸出電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓V。即使得輸出電壓不再隨時(shí)間的變化而變化。其中本實(shí)施例的電壓轉(zhuǎn)換器4中包括一電感41、一電解電容42以及一二極管43，其中所述電感41用于存儲(chǔ)所述功率開關(guān)管2輸出的電能，所述電解電容42用于濾除所述電感41輸出電能中的干擾噪聲，所述二極管43的陰極與所述電感41連接，所述二極管43的陽極與所述電解電容42的陰極電連接，所述電解電容42的陽極與所述電感41電連接。因此在所述功率開關(guān)管2閉合時(shí)，所述電感41和電解電容42 儲(chǔ)存電能。當(dāng)所述功率開關(guān)管2開啟時(shí)，所述電感41釋放電能，所述電解電容42在維持輸出的直流電壓V的同時(shí)還對(duì)所述電感41輸出的電能進(jìn)行濾波。而且所述二極管43用于續(xù)流，從而使得所述電流在所述電感41、電解電容42和二極管43之間流動(dòng)，即使得所述電感 41中始終存在電流。本實(shí)施例的所述功率開關(guān)管2可以采用MOSFET管(功率場(chǎng)效應(yīng)管)或絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)等。而且本實(shí)施例中所述功率開關(guān)管2分別與所述電壓轉(zhuǎn)換器4和所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)器3電連接，所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)器3還與所述MCUl電連接。而且由于本實(shí)施例中所述MCU1、功率開關(guān)管2、開關(guān)驅(qū)動(dòng)器3以及電壓轉(zhuǎn)換器4均是獨(dú)立設(shè)置的，所以用戶可以分別對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行更換，從而便于維護(hù)，而且對(duì)于不同的輸出功率和輸出電壓的要求，可以通過更換功率開關(guān)管2以及電壓轉(zhuǎn)換器4來適應(yīng)于所述輸出功率和輸出電壓的要求，從而避免了整個(gè)開關(guān)電源的更換，所以節(jié)省了成本。本實(shí)施例的工作原理如下所述MCUl通過開關(guān)驅(qū)動(dòng)器3按照開關(guān)頻率f開啟或閉合所述功率開關(guān)管2。當(dāng)所述功率開關(guān)管2閉合時(shí)，所述電壓轉(zhuǎn)換器4的電感41和電解電容42存儲(chǔ)電能，并向后續(xù)單元輸出直流電壓V。當(dāng)所述功率開關(guān)管2開啟時(shí)，所述電壓轉(zhuǎn)換器4的電感41釋放電能，所述電解電容42對(duì)所述電感41輸出的電能進(jìn)行濾波并維持向后續(xù)單元輸出的直流電壓V。第二實(shí)施例如圖2所示，本實(shí)施例的開關(guān)電源與第一實(shí)施例的開關(guān)電源的區(qū)別在于本實(shí)施例的開關(guān)電源中還包括一輸入單元5和一穩(wěn)壓單元6。而且所述MCUl比較經(jīng)過所述電壓轉(zhuǎn)換器4轉(zhuǎn)換得到的直流電壓V和預(yù)設(shè)的一參考電壓U之間的大小，并基于所述大小比較的結(jié)果調(diào)節(jié)所述開關(guān)頻率f的占空比。例如當(dāng)所述直流電壓V大于參考電壓 U時(shí)，減少開關(guān)頻率f的占空比；當(dāng)所述直流電壓V小于參考電壓U時(shí)，增加開關(guān)頻率f的占空比；否則保持占空比不變。其中用戶通過所述輸入單元5在所述MCUl中設(shè)置所述開關(guān)頻率f和所述參考電壓U。所以可以認(rèn)為改變最終輸出的直流電壓V的大小以及控制所述功率開關(guān)管2的輸出功率效率。所述穩(wěn)壓單元6用于抑制所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)器3驅(qū)動(dòng)所述功率開關(guān)管2的開啟或閉合的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波動(dòng)。本實(shí)施例的穩(wěn)壓單元6可以采用穩(wěn)壓管，此外技術(shù)人員可以基于實(shí)際需要和要求采用其他種類或類型的穩(wěn)壓裝置。本實(shí)施例的工作原理如下用戶通過所述輸入單元5在所述MCUl中設(shè)置開關(guān)頻率f以及參考電壓U。然后所述MCUl根據(jù)所述參考電壓U和所述電壓轉(zhuǎn)換器4輸出的直流電壓V大小比較的結(jié)果調(diào)節(jié)所述開關(guān)頻率f的占空比。此后所述MCUl通過開關(guān)驅(qū)動(dòng)器3按照開關(guān)頻率f及其占空比開啟或閉合所述功率開關(guān)管2。當(dāng)所述功率開關(guān)管2閉合時(shí)，所述電壓轉(zhuǎn)換器4的電感41和電解電容42存儲(chǔ)電能，并向后續(xù)單元輸出直流電壓V。當(dāng)所述功率開關(guān)管2開啟時(shí)，所述電壓轉(zhuǎn)換器4的電感41釋放電能，所述電解電容42對(duì)所述電感41輸出的電能進(jìn)行濾波并維持向后續(xù)單元輸出的直流電壓V。此后所述MCUl實(shí)時(shí)地根據(jù)所述參考電壓U和所述電壓轉(zhuǎn)換器4輸出的直流電壓 V大小比較的結(jié)果調(diào)節(jié)所述開關(guān)頻率f的占空比，從而不斷微調(diào)輸出的直流電壓V，防止直流電壓V的波動(dòng)，從而穩(wěn)定直流電壓V。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)電源，包括一控制單元；其特征在于，所述開關(guān)電源還包括一功率開關(guān)管、用于驅(qū)動(dòng)所述功率開關(guān)管的開啟或閉合的一開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元以及用于將所述功率開關(guān)管的輸出電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓的一電壓轉(zhuǎn)換器；其中所述控制單元基于一開關(guān)頻率通過所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元控制所述功率開關(guān)管的開啟或閉合，所述功率開關(guān)管分別與所述電壓轉(zhuǎn)換器和所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元電連接，所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元還與所述控制單元電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述控制單元基于經(jīng)過所述電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換得到的直流電壓和預(yù)設(shè)的一參考電壓，調(diào)節(jié)所述開關(guān)頻率的占空比。
3.如權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述開關(guān)電源還包括一輸入單元，用戶通過所述輸入單元在所述控制單元中設(shè)置所述開關(guān)頻率和所述參考電壓。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述開關(guān)電源還包括一穩(wěn)壓單元，所述穩(wěn)壓單元用于抑制所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述功率開關(guān)管的開啟或閉合的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述穩(wěn)壓單元為一穩(wěn)壓管。
6.如權(quán)利要求4所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)換器包括一電感、一電解電容以及一二極管，其中所述電感用于存儲(chǔ)所述功率開關(guān)管輸出的電能，所述電解電容用于濾除所述電感輸出電能中的干擾噪聲，所述二極管的陰極與所述電感連接，所述二極管的陽極與所述電解電容的陰極電連接，所述電解電容的陽極與所述電感電連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種開關(guān)電源，包括一控制單元、一功率開關(guān)管、用于驅(qū)動(dòng)所述功率開關(guān)管的開啟或閉合的一開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元以及用于將所述功率開關(guān)管的輸出電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓的一電壓轉(zhuǎn)換器；其中所述控制單元基于一開關(guān)頻率通過所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元控制所述功率開關(guān)管的開啟或閉合，所述功率開關(guān)管分別與所述電壓轉(zhuǎn)換器和所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元電連接，所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元還與所述控制單元電連接。本發(fā)明的開關(guān)電源通過獨(dú)立設(shè)置對(duì)輸出功率和輸出電壓有影響的功率開關(guān)管以及電壓轉(zhuǎn)換器，并通過開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元來適用于不同的功率開關(guān)管，從而提高了開關(guān)電源的適用性。
文檔編號(hào)H02M1/36GK102457172SQ20111041548
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者吳攀, 洪浩, 王偉峰 申請(qǐng)人:上海微頻萊機(jī)電科技有限公司