專利名稱：一種由tl5001a構(gòu)成的正極性可調(diào)高壓電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種應(yīng)用于光譜分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物技術(shù)及醫(yī)療等方面儀器設(shè)備中的ー種由TL5001A構(gòu)成的正極性可調(diào)高壓電源電路。
背景技術(shù)：
市場(chǎng)上的小功率高壓電源產(chǎn)品種類繁多、用途廣泛，但許多電源產(chǎn)品在電路形式上存在著千篇一律、無(wú)有新意，功能少，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也大同小異。隨著電子科技的發(fā)展，客戶對(duì)小功率高壓電源的需求不斷増加，同時(shí)也對(duì)其技術(shù)性能等提出更高的要求，體積超小、重量輕、功能多、性能穩(wěn)定可靠、使用方便成為該領(lǐng)域高壓電源產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。
發(fā)明內(nèi)容鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，及目前市場(chǎng)的需求情況，本實(shí)用新型提供ー種脈寬調(diào)制控制、多功能、性能穩(wěn)定可靠，使用方便的ー種由TL5001A構(gòu)成的正極性可調(diào)高壓電源電路。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，所采取的技術(shù)方案是ー種由TL5001A構(gòu)成的正極性可調(diào)高壓電源電路，它包括高壓輸出整流濾波電路、過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于還包括驅(qū)動(dòng)控制電路、高壓反饋控制電路、輸出使能控制電路，所述高壓輸出整流濾波電路分別通過(guò)高壓反饋控制電路、過(guò)流保護(hù)電路與驅(qū)動(dòng)控制電路連接，所述驅(qū)動(dòng)控制電路與高壓輸出整流濾波電路連接，所述輸出使能控制電路與高壓反饋控制電路連接；所述驅(qū)動(dòng)控制電路中，控制芯片Ul的電壓輸出端I腳通過(guò)電阻R2分別接電阻Rl的一端、三極管Ql的柵極，電容C3和電容C4并聯(lián)，電容C3的負(fù)極接輸入地GND，控制芯片Ul的供電端2腳分別接電感LI的一端、電容C3的正極、ニ極管D5的負(fù)極、三極管Ql的源極、電阻Rl的另一端，三極管 Ql的漏極分別接電容C2的一端、變壓器TRF初級(jí)線圈LPl的2腳，ニ極管D5的正極分別接電容Cl的一端、變壓器TRF初級(jí)線圈LP2的3腳，變壓器TRF初級(jí)線圈LPl的I腳分別與變壓器TRF初級(jí)線圈LP2的4腳、電容Cl和C2的另一端相連并接輸入地GND，輸入供電電壓+Vin分別接電容C5的一端、電感LI的另一端，電容C5的另一端接輸入地GND，控制芯片Ul的補(bǔ)償端3腳接電容C7的一端，電容C7的另一端通過(guò)電阻R4分別接電容C8的一端、控制芯片Ul的反饋端4腳，電容C8的另一端接輸入地GND，控制芯片Ul的短路保護(hù)端5腳接電容C6的正極，電容C6的負(fù)極接輸入地GND，控制芯片Ul的定時(shí)電阻端7腳通過(guò)電阻R3接輸入地GND，電阻R5與電容C9并聯(lián)，控制芯片Ul的死區(qū)時(shí)間控制端6腳分別接電容C9的一端、過(guò)流保護(hù)電路中三極管Q2的集電極，電容C9的另ー端與控制芯片Ul的接地端8腳相連并接輸入地GND ；所述高壓反饋控制電路中，控制芯片U3A的反相輸入端2腳與其輸出端I腳相連后通過(guò)電阻R9接控制芯片U2B的同相輸入端5腳，電容C18與電阻R8并聯(lián)，控制芯片U3A的同相輸入端3腳分別接電阻R8和電阻R7的一端、電容C17的一端，電阻R8的另一端接輸入地GND，電阻R7的另一端通過(guò)電阻R6接高壓輸出整流濾波電路中的高壓輸出端+H. V，電容C17的另一端接高壓輸出整流濾波電路中二極管D3的正極，控制芯片U3A的4腳接輸入地GND，控制芯片U3A的8腳接輸入供電電壓+Vin，控制芯片U2B的反相輸入端6腳分別接電阻RlO和電阻Rll的一端，電阻RlO的另一端接輸入地GND，控制芯片U2B的輸出端7腳分別接控制芯片U2A的同相輸入端3腳、電阻R14的一端、電阻Rll的另一端，電阻R14的另一端接輸出監(jiān)測(cè)端Vd,控制芯片U2A的輸出端I腳分別接電阻R12和電容C19的一端，電阻R12的另一端接驅(qū)動(dòng)控制電路中控制芯片Ul的反饋端4腳，電容C19的另一端通過(guò)電阻R13分別接控制芯片U2A的反相輸入端2腳、電阻R15的一端，電阻R15的另一端分別接電容C20和電阻R16的一端，電阻R16的另一端接輸出調(diào)節(jié)控制端Vadj，電容C20的另一端接輸入地GND，控制芯片U2A的4腳接輸入地GND，控制芯片U2A的8腳接輸入供電電壓+Vin ；所述輸出使能控制電路中，控制芯片U3B的同相輸入端5腳分別接電阻R18和電阻R19及電容C21的一端，電容C21的另一端接輸入供電電壓端+Vin，可調(diào)基準(zhǔn)源U4的控制端I腳與陰極3腳相連，并分別接電容C22的正極、電阻R17的一端、電阻R18的另一端，同時(shí)作為基準(zhǔn)電壓端Vref，電容C22的負(fù)極與可調(diào)基準(zhǔn)源U4的陽(yáng)極2腳及電阻R19的另一端相連并接輸入地GND，電阻R17的另一端接輸入供電電壓端+Vin，控制芯片U3B的反相輸入端6腳接電阻R20的一端，電阻R20的另一端接電阻R21的一端并作為輸出使能端EN，電阻R21的另一端接基準(zhǔn)電壓端Vref，控制芯片U3B的輸出端7腳通過(guò)電阻R22接三極管Q3的基極，三極管Q3的發(fā)射極接輸入地GND，三極管Q3的集電極接高壓反饋控制電路中電容C20的非接地端。本實(shí)用新型的有益效果是電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、新穎，易于小型化；完全的PWM功率控制，主控芯片TL5001A納入了單片芯片的所有功能所需的PWM控制電路；電路具有基準(zhǔn)輸出、使能控制、輸出調(diào)節(jié)、輸出監(jiān)控、過(guò)流短路保護(hù)等功能；輸入電壓范圍寬，長(zhǎng)期工作性能
穩(wěn)定可靠。

圖1為本實(shí)用新型的電路連接框圖；圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、2所示，一種由TL500IA構(gòu)成的正極性可調(diào)高壓電源電路，它包括高壓輸出整流濾波電路、過(guò)流保護(hù)電路，還包括驅(qū)動(dòng)控制電路、高壓反饋控制電路、輸出使能控制電路，高壓輸出整流濾波電路分別通過(guò)高壓反饋控制電路、過(guò)流保護(hù)電路與驅(qū)動(dòng)控制電路連接，驅(qū)動(dòng)控制電路與高壓輸出整流濾波電路連接，輸出使能控制電路與高壓反饋控制電路連接。上述驅(qū)動(dòng)控制電路中，控制芯片Ul的電壓輸出端I腳通過(guò)電阻R2分別接電阻Rl的一端、三極管Ql的柵極，電容C3和電容C4并聯(lián)，電容C3的負(fù)極接輸入地GND，控制芯片Ul的供電端2腳分別接電感LI的一端、電容C3的正極、二極管D5的負(fù)極、三極管Ql的源極、電阻Rl的另一端，三極管Ql的漏極分別接電容C2的一端、變壓器TRF初級(jí)線圈LPl的2腳，二極管D5的正極分別接電容Cl的一端、變壓器TRF初級(jí)線圈LP2的3腳，變壓器TRF初級(jí)線圈LPl的I腳分別與變壓器TRF初級(jí)線圈LP2的4腳、電容Cl和C2的另一端相連并接輸入地GND，輸入供電電壓+Vin分別接電容C5的一端、電感LI的另一端，電容C5的另一端接輸入地GND，控制芯片Ul的補(bǔ)償端3腳接電容C7的一端，電容C7的另一端通過(guò)電阻R4分別接電容C8的一端、控制芯片Ul的反饋端4腳，電容C8的另一端接輸入地GND，控制芯片Ul的短路保護(hù)端5腳接電容C6的正極，電容C6的負(fù)極接輸入地GND，控制芯片Ul的定時(shí)電阻端7腳通過(guò)電阻R3接輸入地GND，電阻R5與電容C9并聯(lián)，控制芯片Ul的死區(qū)時(shí)間控制端6腳分別接電容C9的一端、過(guò)流保護(hù)電路中三極管Q2的集電極，電容C9的另ー端與控制芯片Ul的接地端8腳相連并接輸入地GND ；上述高壓反饋控制電路中，控制芯片U3A的反相輸入端2腳與其輸出端I腳相連后通過(guò)電阻R9接控制芯片U2B的同相輸入端5腳，電容C18與電阻R8并聯(lián)，控制芯片U3A的同相輸入端3腳分別接電阻R8和電阻R7的一端、電容C17的一端，電阻R8的另一端接輸入地GND，電阻R7的另一端通過(guò)電阻R6接高壓輸出整流濾波電路中的高壓輸出端+H. V，電容C17的另一端接高壓輸出整流濾波電路中二極管D3的正極，控制芯片U3A的4腳接輸入地GND，控制芯片U3A的8腳接輸入供電電壓+Vin，控制芯片U2B的反相輸入端6腳分別接電阻RlO和電阻Rll的一端，電阻RlO的另一端接輸入地GND，控制芯片U2B的輸出端I腳分別接控制芯片U2A的同相輸入端3腳、電阻R14的一端、電阻Rll的另一端，電阻R14的另一端接輸出監(jiān)測(cè)端Vd,控制芯片U2A的輸出端I腳分別接電阻R12和電容C19的一端，電阻R12的另一端接驅(qū)動(dòng)控制電路中控制芯片Ul的反饋端4腳，電容C19的另一端通過(guò)電阻R13分別接控制芯片U2A的反相輸入端2腳、電阻R15的一端，電阻R15的另一端分別接電容C20和電阻R16的一端，電阻R16的另一端接輸出調(diào)節(jié)控制端Vadj，電容C20的另ー端接輸入地GND，控制芯片U2A的4腳接輸入地GND，控制芯片U2A的8腳接輸入供電電壓+Vin ；上述輸出使能控制電路中，控制芯片U3B的同相輸入端5腳分別接電阻R18和電阻R19及電容C21的一端，電容C21的另一端接輸入供電電壓端+Vin，可調(diào)基準(zhǔn)源U4的控制端I腳與陰極3腳相連，并分別接電容C22的正扱、電阻R17的一端、電阻R18的另一端，同時(shí)作為基準(zhǔn)電壓端Vref，電容C22的負(fù)極與可調(diào)基準(zhǔn)源U4的陽(yáng)極2腳及電阻R19的另ー端相連并接輸入地GND，電阻R17的另一端接輸入供電電壓端+Vin，控制芯片U3B的反相輸入端6腳接電阻R20的一端，電阻R20的另一端接電阻R21的一端并作為輸出使能端EN，電阻R21的另一端接基準(zhǔn)電壓端Vref，控制芯片U3B的輸出端7腳通過(guò)電阻R22接三極管Q3的基極，三極管Q3的發(fā)射極接輸入地GND，三極管Q3的集電極接高壓反饋控制電路中電容C20的非接地端；PWM控制電路芯片Ul的型號(hào)為T(mén)L5001A ;放大器U2、U3的型號(hào)為L(zhǎng)M358。主控芯片Ul為完全的脈寬調(diào)制功率控制電路，該芯片引腳雖少，但功能全，其內(nèi)部具有欠壓鎖定、短路保護(hù)等電路，3. 6V 40V的寬輸入電壓范圍，對(duì)外具有死區(qū)時(shí)間、エ作頻率、短路保護(hù)、頻率補(bǔ)償、輸出反饋等控制端。該電源電路的驅(qū)動(dòng)部分采用單端反激式，并加有峰值吸收電路，整體電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、新穎且易于小型化，對(duì)外有多個(gè)功能引出端，方便用戶使用。工作原理電源電路的核心控制芯片Ul采用完全的脈寬調(diào)制(PWM)集成控制電路芯片。該芯片的特點(diǎn)是3. 6V 40V的寬輸入電壓范圍；20KHz 500 KHz的工作頻率范圍；內(nèi)部包含一個(gè)誤差放大器、一個(gè)穩(wěn)壓器、一個(gè)晶振、一個(gè)帶有死區(qū)時(shí)間控制輸入端的PWM比較器、有欠壓鎖定和短路保護(hù)、集電極開(kāi)路的輸出晶體管；超范圍的死區(qū)時(shí)間控制；±3%誤差的基準(zhǔn)電壓等?？刂菩酒琔l的I腳輸出的P麗控制信號(hào)，通過(guò)P溝MOS開(kāi)關(guān)三極管Ql驅(qū)動(dòng)高頻變壓器TRF初級(jí)線圈Lpl，高頻脈沖電流在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，并通過(guò)變壓器TRF耦合到次級(jí)。次級(jí)線圈Lsl兩端得到的高頻脈沖電壓，通過(guò)由二極管DfD4及電容ClfCie等組成的高壓輸出整流濾波電路后輸出高壓。輸出高壓在電阻R8上得到輸出電壓的采樣信號(hào)，通過(guò)放大器U3A構(gòu)成的跟隨器，經(jīng)放大器U2B的同相放大后,一方面作為輸出電壓的監(jiān)測(cè)信號(hào)電壓Vd輸出；另一方面送到誤差放大器U2A的同相輸入端，與輸出調(diào)節(jié)電壓Vadj —起，控制U2A的輸出，進(jìn)而通過(guò)Ul的反饋端4腳，控制Ul輸出脈沖的占空比，最終達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。當(dāng)輸出電流很小時(shí)，電阻R23兩端的電壓不足以使三極管Q2導(dǎo)通，Ul的6腳(死區(qū)時(shí)間控制端)DTC端為相對(duì)高電位；隨著輸出電流的增加，電阻R23兩端的電壓增加，從而使三極管Q2的集電極電位下降，即Ul的6腳DTC端電位下降，達(dá)到限制輸出電流的目的。當(dāng)使能端EN懸空時(shí)，放大器U3B輸出為低電位，三極管Q3截止，對(duì)輸出調(diào)節(jié)電壓Vadj無(wú)影響，正常輸出；當(dāng)使能端EN接地時(shí)，放大器U3B輸出為高電位，三極管Q3導(dǎo)通，從而關(guān)閉輸出調(diào)節(jié)電壓Vadj，此時(shí)無(wú)高壓輸出。另外，電阻R3決定Ul的工作頻率，電容C17的作用是提高該高壓電源電路的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
權(quán)利要求1.一種由TL5001A構(gòu)成的正極性可調(diào)高壓電源電路，它包括高壓輸出整流濾波電路、 過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于還包括驅(qū)動(dòng)控制電路、高壓反饋控制電路、輸出使能控制電路， 所述高壓輸出整流濾波電路分別通過(guò)高壓反饋控制電路、過(guò)流保護(hù)電路與驅(qū)動(dòng)控制電路連接，所述驅(qū)動(dòng)控制電路與高壓輸出整流濾波電路連接，所述輸出使能控制電路與高壓反饋控制電路連接；所述驅(qū)動(dòng)控制電路中，控制芯片Ul的電壓輸出端I腳通過(guò)電阻R2分別接電阻Rl的一端、三極管Ql的柵極，電容C3和電容C4并聯(lián)，電容C3的負(fù)極接輸入地GND，控制芯片Ul的供電端2腳分別接電感LI的一端、電容C3的正極、二極管D5的負(fù)極、三極管Ql的源極、電阻Rl的另一端，三極管Ql的漏極分別接電容C2的一端、變壓器TRF初級(jí)線圈LPl的2腳， 二極管D5的正極分別接電容Cl的一端、變壓器TRF初級(jí)線圈LP2的3腳，變壓器TRF初級(jí)線圈LPl的I腳分別與變壓器TRF初級(jí)線圈LP2的4腳、電容Cl和C2的另一端相連并接輸入地GND,輸入供電電壓+Vin分別接電容C5的一端、電感LI的另一端，電容C5的另一端接輸入地GND，控制芯片Ul的補(bǔ)償端3腳接電容C7的一端，電容C7的另一端通過(guò)電阻R4 分別接電容C8的一端、控制芯片Ul的反饋端4腳，電容C8的另一端接輸入地GND，控制芯片Ul的短路保護(hù)端5腳接電容C6的正極，電容C6的負(fù)極接輸入地GND，控制芯片Ul的定時(shí)電阻端7腳通過(guò)電阻R3接輸入地GND，電阻R5與電容C9并聯(lián)，控制芯片Ul的死區(qū)時(shí)間控制端6腳分別接電容C9的一端、過(guò)流保護(hù)電路中三極管Q2的集電極，電容C9的另一端與控制芯片Ul的接地端8腳相連并接輸入地GND ；所述高壓反饋控制電路中，控制芯片U3A的反相輸入端2腳與其輸出端I腳相連后通過(guò)電阻R9接控制芯片U2B的同相輸入端5腳，電容C18與電阻R8并聯(lián)，控制芯片U3A的同相輸入端3腳分別接電阻R8和電阻R7的一端、電容C17的一端，電阻R8的另一端接輸入地GND，電阻R7的另一端通過(guò)電阻R6接高壓輸出整流濾波電路中的高壓輸出端+H. V，電容 C17的另一端接高壓輸出整流濾波電路中二極管D3的正極，控制芯片U3A的4腳接輸入地 GND，控制芯片U3A的8腳接輸入供電電壓+Vin，控制芯片U2B的反相輸入端6腳分別接電阻RlO和電阻Rll的一端，電阻RlO的另一端接輸入地GND，控制芯片U2B的輸出端7腳分別接控制芯片U2A的同相輸入端3腳、電阻R14的一端、電阻Rll的另一端，電阻R14的另一端接輸出監(jiān)測(cè)端Vd，控制芯片U2A的輸出端I腳分別接電阻R12和電容C19的一端，電阻R12的另一端接驅(qū)動(dòng)控制電路中控制芯片Ul的反饋端4腳，電容C19的另一端通過(guò)電阻 R13分別接控制芯片U2A的反相輸入端2腳、電阻R15的一端，電阻R15的另一端分別接電容C20和電阻R16的一端，電阻R16的另一端接輸出調(diào)節(jié)控制端Vadj，電容C20的另一端接輸入地GND，控制芯片U2A的4腳接輸入地GND，控制芯片U2A的8腳接輸入供電電壓+Vin ；所述輸出使能控制電路中，控制芯片U3B的同相輸入端5腳分別接電阻R18和電阻R19 及電容C21的一端，電容C21的另一端接輸入供電電壓端+Vin，可調(diào)基準(zhǔn)源U4的控制端I 腳與陰極3腳相連，并分別接電容C22的正極、電阻R17的一端、電阻R18的另一端，同時(shí)作為基準(zhǔn)電壓端Vref，電容C22的負(fù)極與可調(diào)基準(zhǔn)源U4的陽(yáng)極2腳及電阻R19的另一端相連并接輸入地GND，電阻R17的另一端接輸入供電電壓端+Vin，控制芯片U3B的反相輸入端6 腳接電阻R20的一端，電阻R20的另一端接電阻R21的一端并作為輸出使能端EN，電阻R21 的另一端接基準(zhǔn)電壓端Vref，控制芯片U3B的輸出端7腳通過(guò)電阻R22接三極管Q3的基極，三極管Q3的發(fā)射極接輸入地GND，三極管Q3的集電極接高壓反饋控制電路中電容C20的非接地端 。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種由TL5001A構(gòu)成的正極性可調(diào)高壓電源電路。它包括高壓輸出整流濾波電路、過(guò)流保護(hù)電路，還包括驅(qū)動(dòng)控制電路、高壓反饋控制電路、輸出使能控制電路，高壓輸出整流濾波電路分別通過(guò)高壓反饋控制電路、過(guò)流保護(hù)電路與驅(qū)動(dòng)控制電路連接，驅(qū)動(dòng)控制電路與高壓輸出整流濾波電路連接，輸出使能控制電路與高壓反饋控制電路連接；本實(shí)用新型的有益效果是電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、新穎，易于小型化；完全的PWM功率控制，主控芯片TL5001A納入了單片芯片的所有功能所需的PWM控制電路；電路具有基準(zhǔn)輸出、使能控制、輸出調(diào)節(jié)、輸出監(jiān)控、過(guò)流短路保護(hù)等功能；輸入電壓范圍寬，長(zhǎng)期工作性能穩(wěn)定可靠。
文檔編號(hào)H02M3/335GK202889203SQ201220619000
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者劉申, 周瑞彬, 張貴艷 申請(qǐng)人:東文高壓電源(天津)有限公司