隔離型高頻開關(guān)恒流變換器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于電力電子變換【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種隔離型高頻開關(guān)恒流變換器。它包括高頻開關(guān)恒流變換模塊、恒壓供電模塊、可輸出穩(wěn)定脈沖波形的驅(qū)動(dòng)模塊和控制模塊，所述高頻開關(guān)恒流變換模塊包括高頻恒流變換電路和整流濾波電路，所述控制模塊包括啟動(dòng)電路和保護(hù)電路；所述恒壓供電模塊連接驅(qū)動(dòng)模塊、高頻恒流變換電路和啟動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)模塊連接高頻恒流變換電路，所述高頻恒流變換電路連接整流濾波電路，所述整流濾波電路連接保護(hù)電路，所述啟動(dòng)電路連接高頻恒流變換電路。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)效，恒流/恒流轉(zhuǎn)換過程簡(jiǎn)單，不含高損耗器件，效率高，能夠達(dá)到輸出恒流、恒流轉(zhuǎn)換與分支及恒流電路組網(wǎng)的目的。
【專利說明】隔離型高頻開關(guān)恒流變換器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力電子變換【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種隔離型高頻開關(guān)恒流變換器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的直流變換器是將一種電壓的直流電變換成另一種或幾種電壓的直流電的設(shè)備，它僅適合恒壓供電的場(chǎng)合，只能完成恒定電壓間的轉(zhuǎn)換，不能完成恒定電流間的轉(zhuǎn)換，即不能將一種電流的恒流電變換成另一種或幾種電流的恒流電，同時(shí)也不具備恒定電流的多路分支能力，無法滿足恒流電路的組網(wǎng)需求。因此，在恒流供電系統(tǒng)等應(yīng)用場(chǎng)合，如基于恒流供電方式的海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的DC/DC變換器不具備實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述【背景技術(shù)】存在的不足，提供一種可將一種恒定電流變換成另一種或幾種恒定電流、轉(zhuǎn)換過程簡(jiǎn)單、可靠性較高的隔離型高頻開關(guān)恒流變換器。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種隔離型高頻開關(guān)恒流變換器，包括高頻開關(guān)恒流變換模塊、恒壓供電模塊、可輸出穩(wěn)定脈沖波形的驅(qū)動(dòng)模塊和控制模塊，所述高頻開關(guān)恒流變換模塊包括可實(shí)現(xiàn)恒流/恒流轉(zhuǎn)換的高頻恒流變換電路和整流濾波電路，所述控制模塊包括啟動(dòng)電路和保護(hù)電路；所述恒壓供電模塊輸出端連接驅(qū)動(dòng)模塊、高頻恒流變換電路和啟動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)模塊輸出端連接高頻恒流變換電路輸入端，所述高頻恒流變換電路輸出端連接整流濾波電路，所述整流濾波電路輸出端連接保護(hù)電路，所述啟動(dòng)電路輸出端連接高頻恒流變換電路。
[0005]進(jìn)一步地，所述恒壓供電模塊包括可通過采樣輸出電壓控制開關(guān)管通斷以維持輸出電壓穩(wěn)定的脈寬調(diào)制控制芯片U1、NPN型MOS開關(guān)管M3、二極管D7、電容C5、采樣電阻和隔離模塊DCl，所述開關(guān)管M3柵極連接脈寬調(diào)制控制芯片Ul控制端、源極連接高頻恒流變換電路和啟動(dòng)電路，所述二極管D7陽極連接開關(guān)管M3漏極、陰極連接電容C5 —端，所述電容C5另一端連接開關(guān)管M3源極，所述電容C5與采樣電阻并聯(lián)，所述脈寬調(diào)制控制芯片Ul采樣端連接采樣電阻，所述隔離模塊DCl輸入端連接采樣電阻兩端、輸出端連接驅(qū)動(dòng)模塊和啟動(dòng)電路。
[0006]進(jìn)一步地， 所述采樣電阻包括串聯(lián)的第一采樣電阻R4和第二采樣電阻R5，所述第一米樣電阻R4另一端連接電容C5 —端,所述第二米樣電阻R5另一端連接電容C5另一端，所述脈寬調(diào)制控制芯片Ul采樣端連接至第一采樣電阻R4與第二采樣電阻R5之間。
[0007]進(jìn)一步地，所述高頻恒流變換電路包括開關(guān)管Ml、開關(guān)管M2、電容Cl、高頻變壓器TX，所述開關(guān)管Ml、開關(guān)管M2均為NPN型MOS管，所述高頻變壓器TX包括初級(jí)繞組和次級(jí)繞組，所述初級(jí)繞組由兩線圈串聯(lián)而成，所述開關(guān)管Ml和開關(guān)管M2的柵極分別連接驅(qū)動(dòng)模塊的兩個(gè)輸出端、漏極分別連接初級(jí)繞組兩端、源極均連接電容Cl 一端和啟動(dòng)電路輸出端，所述電容Cl另一端連接至開關(guān)管M3源極和兩個(gè)線圈之間。
[0008]進(jìn)一步地，所述啟動(dòng)電路包括繼電器Jl、穩(wěn)壓管D8、NPN型MOS開關(guān)管M4、電阻R9、電阻R10、電阻R11，所述繼電器Jl的輸入端連接隔離模塊DCl輸出端，所述繼電器Jl輸出端的一引腳連接開關(guān)管M4柵極，所述繼電器Jl輸出端的另一引腳連接開關(guān)管M4源極、開關(guān)管Ml源極和開關(guān)管M2源極，所述開關(guān)管M4漏極連接電阻Rl I，所述電阻Rll另一端連接開關(guān)管M3源極，所述穩(wěn)壓管D8陽極連接開關(guān)管M4源極、陰極連接開關(guān)管M4柵極，所述電阻RlO與穩(wěn)壓管D8并聯(lián)，所述電阻R9 —端連接開關(guān)管M4柵極、另一端連接開關(guān)管M3源極。
[0009]更進(jìn)一步地，所述保護(hù)電路包括穩(wěn)壓管D6、電阻Rl、晶閘管SI，所述穩(wěn)壓管D6陽極串聯(lián)電阻R1，所述晶閘管SI陽極連接穩(wěn)壓管D6陰極、陰極連接電阻Rl另一端、門級(jí)連接至穩(wěn)壓管D6與電阻Rl之間。
[0010]本實(shí)用新型恒流變換器的啟動(dòng)電路在初啟動(dòng)狀態(tài)為變換器提供內(nèi)部通路；恒壓供電模塊采用脈沖調(diào)制芯片控制電流流通路徑，將恒流轉(zhuǎn)化為恒壓，為內(nèi)部用電模塊供電，輸出電壓穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換過程簡(jiǎn)單、效率高；恒流轉(zhuǎn)換由恒流變換模塊實(shí)現(xiàn)，根據(jù)高頻變壓器的匝數(shù)比與繞組，可改變輸出恒流的大小和個(gè)數(shù)；保護(hù)電路將輸出電壓限制在額定范圍內(nèi)，在電路異常時(shí)可確保電路和負(fù)載設(shè)備安全，可靠性較高。
[0011]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)效，無需復(fù)雜的轉(zhuǎn)換過程，能夠達(dá)到輸出恒流、恒流轉(zhuǎn)換與分支及恒流電路組網(wǎng)的目的；在額定范圍內(nèi)，當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，輸出電流穩(wěn)定；由于該變換器不存在耗能較大的元器件，轉(zhuǎn)換效率較高。同時(shí)該變換器可多個(gè)串聯(lián)組合提高輸出功率，或通過串聯(lián)組合保持輸出電流不變滿足恒流電路的組網(wǎng)需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型的電路拓?fù)涫纠龍D。
[0014]圖3為本實(shí)用新型的組網(wǎng)應(yīng)用示意圖。
[0015]圖4為本實(shí)用新型一部分器件仿真圖(I)。
[0016]圖5為本實(shí)用新型另一部分器件仿真圖(2)。
[0017]圖6為本實(shí)用新型的部分器件實(shí)測(cè)波形圖。
[0018]圖7為本實(shí)用新型的輸出伏安特性曲線。
[0019]圖8為本實(shí)用新型的電路板串聯(lián)分壓示意圖。
[0020]圖9為本實(shí)用新型的效率圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，便于清楚地了解本實(shí)用新型，但它們不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成限定。
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型包括高頻開關(guān)恒流變換模塊1、恒壓供電模塊2、驅(qū)動(dòng)模塊3和控制模塊4。所述高頻開關(guān)恒流變換模塊I包括高頻恒流變換電路5和整流濾波電路6，高頻恒流變換電路5完成恒流/恒流轉(zhuǎn)換，整流濾波電路6完成輸出電流的整流濾波。所述控制模塊4包括啟動(dòng)電路7和保護(hù)電路8，啟動(dòng)電路7在初始狀態(tài)控制高頻開關(guān)恒流變換模塊I的啟動(dòng)，保護(hù)電路8提供變換器輸出端的過電壓保護(hù)。驅(qū)動(dòng)模塊3采用硬件電路或單片機(jī)產(chǎn)生脈沖波形，由驅(qū)動(dòng)芯片控制輸出，為高頻開關(guān)恒流變換模塊提供驅(qū)動(dòng)波形。所述恒壓供電模塊2輸出端連接驅(qū)動(dòng)模塊3、高頻恒流變換電路5和啟動(dòng)電路7，所述驅(qū)動(dòng)模塊3輸出端連接高頻恒流變換電路5輸入端，所述高頻恒流變換電路5輸出端連接整流濾波電路6，所述整流濾波電路6輸出端連接保護(hù)電路8，所述啟動(dòng)電路7輸出端連接高頻恒流變換電路5。
[0023]恒壓供電模塊2將外部恒流源提供的恒流轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電壓，為驅(qū)動(dòng)模塊3及啟動(dòng)電路7提供電能，同時(shí)將恒流引入至高頻恒流變換電路，它由控制芯片采樣輸出電壓，通過PWM信號(hào)控制開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷，改變恒流的流通路徑，控制電容充放電，輸出穩(wěn)定電壓。
[0024]如圖2所示，它包括脈寬調(diào)制控制芯片Ul、NPN型MOS開關(guān)管M3、二極管D7、電容C5、采樣電阻和隔離模塊DC1，脈寬調(diào)制控制芯片Ul通過采樣輸出電壓控制開關(guān)管通斷，改變恒流流通路徑，以維持輸出電壓穩(wěn)定。其各自之間的連接關(guān)系為:所述開關(guān)管M3柵極連接脈寬調(diào)制控制芯片Ul控制端、源極連接高頻恒流變換電路和啟動(dòng)電路，所述二極管D7陽極連接開關(guān)管M3漏極、陰極連接電容C5 —端，所述電容C5另一端連接開關(guān)管M3源極，所述電容C5與采樣電阻并聯(lián)，所述脈寬調(diào)制控制芯片Ul采樣端連接采樣電阻，所述隔離模塊DCl輸入端連接采樣電阻兩端、輸出端連接驅(qū)動(dòng)模塊和啟動(dòng)電路。采樣電阻包括串聯(lián)的第一米樣電阻R4和第二米樣電阻R5,所述第一米樣電阻R4另一端連接電容C5 —端,所述第二采樣電阻R5另一端連接電容C5另一端，所述脈寬調(diào)制控制芯片Ul采樣端連接至第一采樣電阻R4與第二采樣電阻R5之間。
[0025]高頻開關(guān)恒流變換模塊采用高頻驅(qū)動(dòng)控制功率開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷，改變恒流的流通路徑，在輸入端將恒流轉(zhuǎn)換為交流。由于高頻變壓器呈感性，流入變壓器的電流逐漸發(fā)生變化。相應(yīng)的，輸入電流對(duì)輸入端電容在較小幅度內(nèi)進(jìn)行充放電，以維持輸入端輸出電流的恒定。輸入端電容起到了控制電壓、儲(chǔ)能及維持輸入端電流穩(wěn)定的作用，它的電壓大小由負(fù)載決定。經(jīng)高頻變壓器變換和輸出回路整流濾波，輸出端輸出穩(wěn)定電流，電流大小由高頻變壓器匝數(shù)比決定。在額定范圍內(nèi)，變換模塊輸出端相當(dāng)于具有較高內(nèi)阻的恒流源。
[0026]高頻恒流變換電路包括開關(guān)管Ml、開關(guān)管M2、電容Cl、高頻變壓器TX，所述開關(guān)管Ml、開關(guān)管M2均為NPN型MOS管，所述高頻變壓器TX包括初級(jí)繞組和次級(jí)繞組，所述初級(jí)繞組由兩線圈串聯(lián)而成，所述開關(guān)管Ml和開關(guān)管M2的柵極分別通過電阻Rol和電阻Ro2連接驅(qū)動(dòng)模塊的兩個(gè)輸出端、漏極分別連接初級(jí)繞組兩端、源極均連接電容Cl 一端和啟動(dòng)電路輸出端，所述電容Cl另一端連接至開關(guān)管M3源極和兩個(gè)線圈之間，開關(guān)管Ml的源漏極之間還設(shè)有保護(hù)電阻Rml和電容Cml，開關(guān)管M2的源漏極之間還設(shè)有保護(hù)電阻Rm2和電容 Cm2。
[0027]整流濾波電路包括整流二極管Dl、整流二極管D2、整流二極管D3、整流二極管D4、續(xù)流二極管D5、電感L1、電容C2和電容C3。
[0028]啟動(dòng)電路采用繼電器控制，在初始狀態(tài)，繼電器輸出端開關(guān)常開，控制功率開關(guān)管導(dǎo)通，啟動(dòng)電路處于通路狀態(tài)。待恒壓供電模塊啟動(dòng)，控制驅(qū)動(dòng)模塊開始工作，相應(yīng)的功率開關(guān)管通過導(dǎo)通與關(guān)斷變換，使高頻開關(guān)恒流變換模塊的輸入端形成通路。同時(shí)，控制繼電器輸出端閉合，使原始通路變換為開路，高頻開關(guān)恒流變換模塊開始正常工作。[0029]如圖2所示，啟動(dòng)電路包括繼電器Jl、穩(wěn)壓管D8、NPN型MOS開關(guān)管M4、電阻R9、電阻R10、電阻R11。其各自之間的連接關(guān)系為:所述繼電器Jl的輸入端連接隔離模塊DCl輸出端，所述繼電器Jl輸出端的一引腳連接開關(guān)管M4柵極，所述繼電器Jl輸出端的另一引腳連接開關(guān)管M4源極、開關(guān)管Ml源極和開關(guān)管M2源極，所述開關(guān)管M4漏極連接電阻Rl I，所述電阻Rll另一端連接開關(guān)管M3源極，所述穩(wěn)壓管D8陽極連接開關(guān)管M4源極、陰極連接開關(guān)管M4柵極，所述電阻RlO與穩(wěn)壓管D8并聯(lián)，所述電阻R9 —端連接開關(guān)管M4柵極、另一端連接開關(guān)管M3源極。
[0030]保護(hù)電路將輸出電壓限制在額定范圍內(nèi)，當(dāng)電路異常，輸出電壓升高到限定值，保護(hù)電路啟動(dòng)，控制晶體閘流管受激導(dǎo)通，輸出端相當(dāng)于短路，保護(hù)輸出端負(fù)載設(shè)備。它包括穩(wěn)壓管D6、電阻R1、晶閘管SI，所述穩(wěn)壓管D6陽極串聯(lián)電阻R1，所述晶閘管SI陽極連接穩(wěn)壓管D6陰極、陰極連接電阻Rl另一端、門級(jí)連接至穩(wěn)壓管D6與電阻Rl之間。
[0031]本實(shí)用新型變換器的具體控制過程為:
[0032]如圖2所示，恒流源Ii輸入恒定電流，在恒流源與恒壓供電模塊之間連接濾波電感L2，使恒流輸入更穩(wěn)定，啟動(dòng)電路的繼電器Jl輸出端口開路，穩(wěn)壓管D8控制功率開關(guān)管M4導(dǎo)通，由開關(guān)管M3、開關(guān)管M4形成的電路呈通路狀態(tài)。電流Ii經(jīng)恒壓供電模塊，由脈寬調(diào)制控制芯片Ul進(jìn)行閉合回路控制，控制開關(guān)管M3的導(dǎo)通與關(guān)斷，改變電流的流通路徑，對(duì)電容C5充放電，進(jìn)而完成恒流/恒壓轉(zhuǎn)換，經(jīng)隔離模塊DCl隔離輸出，為驅(qū)動(dòng)模塊、控制模塊提供穩(wěn)定電壓。驅(qū)動(dòng)模塊由芯片U2控制，輸出兩路驅(qū)動(dòng)波形，控制開關(guān)管Ml與開關(guān)管M2的導(dǎo)通與關(guān)斷。驅(qū)動(dòng)模塊工作后，恒壓供電模塊控制繼電器Jl的輸出端口閉合，開關(guān)管M4關(guān)斷，原始回路呈開路狀態(tài)，高頻開關(guān)恒流變換模塊開始正常工作，電容Cl根據(jù)輸入電流和負(fù)載大小迅速充電，隨開關(guān)管Ml與開關(guān)管M2的導(dǎo)通與關(guān)斷進(jìn)行小幅度的充放電，流入高頻變壓器的電流也產(chǎn)生相應(yīng)的變化。高頻開關(guān)恒流變換模塊的輸入端采用推挽式電路，恒流經(jīng)恒壓供電模塊流入該變換模塊輸入端，電流I1自輸入端流出，其中Ii=I115輸出端采用全波整流和π型濾波電路，經(jīng)功率管開關(guān)變換，高頻變壓器TX轉(zhuǎn)換，整流濾波后，輸出電流I。。若輸出電壓異常，高于限定值，輸出端由穩(wěn)壓管D6和電阻Rl組成的支路導(dǎo)通，控制晶閘管SI導(dǎo)通，輸出端短路，確保電路和負(fù)載設(shè)備安全。當(dāng)高頻變壓器的匝數(shù)比η=1時(shí)，
1尸10。
[0033]本實(shí)用新型的變換器可多個(gè)串聯(lián)組合，以提高輸出功率；或通過組合完成恒流電路的組網(wǎng)需求。如圖3所示，變換器在恒流系統(tǒng)中組合使用，以局部I為例，子變換器I和子變換器II均為本實(shí)用新型的恒流變換器，子變換器I和子變換器II的輸入、輸出端均采用串聯(lián)方式連接組合成變換器A，以提高輸出功率，變換器A的輸入、輸出電流Ii=I2=I3,完成恒流的轉(zhuǎn)換與分支。變換器A與B、變換器C與D相當(dāng)于遠(yuǎn)距離的串聯(lián)組合，通過四個(gè)變換器的相應(yīng)接口的組合連接，使系統(tǒng)的電流保持不變，滿足恒流電路的組網(wǎng)需求。
[0034]為了加深對(duì)該變換器電路原理和工作過程的理解，驗(yàn)證變換器的功能和作用，試驗(yàn)元件參數(shù)，通過專業(yè)電路仿真軟件PSPICE對(duì)該電路進(jìn)行了搭建和仿真，仿真假設(shè)輸入電流Ii=IA,取負(fù)載Rtj=IOO Ω。圖4是變換器一部分器件仿真圖(I)。圖5是變換器另一部分器件仿真圖(2)。電容Cl的電壓同輸出電壓，即負(fù)載R。的電壓相關(guān)，在開關(guān)周期內(nèi)進(jìn)行小幅度的充放電。驅(qū)動(dòng)模塊輸出脈沖即為開關(guān)管的柵-源極電壓，開關(guān)管的漏-源極電壓以電容電壓為基準(zhǔn)隨驅(qū)動(dòng)波形產(chǎn)生相應(yīng)變化，輸出電流約為1A。[0035]根據(jù)仿真結(jié)果，搭建硬件電路并進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)。試驗(yàn)取Ii=IA, ^=120 Ω。圖6是變換器部分器件波形圖。電容Cl的電壓穩(wěn)定在120V左右。驅(qū)動(dòng)電路提供大小為12V的脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)脈沖設(shè)有“死區(qū)”，開關(guān)管在驅(qū)動(dòng)脈沖控制下輪換導(dǎo)通和關(guān)斷。以功率開關(guān)管M2為例，開關(guān)管M2關(guān)斷時(shí)，漏-源極電壓約為240V，為負(fù)載電壓的2倍；開關(guān)管M2導(dǎo)通時(shí)，漏-源極電壓為O。
[0036]圖7是變換器輸出伏安特性曲線，包含仿真曲線和兩塊硬件電路A板和B板的實(shí)測(cè)曲線。Α、Β板采用相同的器件和參數(shù)制作。仿真與實(shí)測(cè)仿真曲線說明，負(fù)載電壓的變化對(duì)電流的影響極小，在額定范圍內(nèi)，可將變換器輸出端視為恒流源。定義Rxi與Rx2用來描述高頻變壓器的磁芯損耗和開關(guān)管的開關(guān)損耗情況。實(shí)測(cè)曲線的斜率約為4.6ΚΩ，高頻變壓器的率禹合系數(shù)約為0.999。仿真曲線的參數(shù)取RX1=RX2=10K、K=0.999,該參數(shù)下的仿真曲線與實(shí)測(cè)較為吻合，該變換器的輸出斜率同高頻變壓器的磁芯損耗和開關(guān)管的開關(guān)損耗相關(guān)。圖7中，(RX1+RX2)2=5K，近似于實(shí)測(cè)曲線的輸出斜率。在實(shí)際應(yīng)用中，若變換器負(fù)載突然發(fā)生變化，由于變換器輸出端類似于恒流源的特性，系統(tǒng)的電流能夠依然保持恒定，保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作。
[0037]實(shí)際應(yīng)用中，單個(gè)變換器的輸出功率可能不能滿足實(shí)際功率需求，同時(shí)恒流電路存在組網(wǎng)應(yīng)用的可能性。一方面為驗(yàn)證能否通過多個(gè)變換器串聯(lián)，提高輸出功率，另一方面為驗(yàn)證可否通過組合使用，滿足恒流電路的組網(wǎng)需求，特對(duì)A、B板進(jìn)行了串聯(lián)試驗(yàn)。圖7中，A、B板的輸出伏安特性曲線基本吻合。理論上，若輸出特性吻合，則串聯(lián)時(shí)兩板分壓均勻，不會(huì)出現(xiàn)因某個(gè)變換器負(fù)載過重，造成電路損壞的情況。圖8是A、B板串聯(lián)分壓示意圖，該圖說明實(shí)際工作環(huán)境中，在變換器的輸出額定功率范圍內(nèi)，兩者基本能夠平均承擔(dān)負(fù)載功率，因此，該型變換器在實(shí)際系統(tǒng)中可以串聯(lián)使用，滿足圖3提出的組網(wǎng)和提高輸出功率的需求。
[0038]圖9是變換器的效率圖。由于仿真中忽略了驅(qū)動(dòng)模塊及控制模塊消耗的功率，且元器件均為理想狀態(tài)，因此效率比實(shí)測(cè)稍高?？傮w而言，該型設(shè)備轉(zhuǎn)換效率較高，可達(dá)93%。因此，從效率方面考慮，該變換器具有較高的轉(zhuǎn)換效率。在實(shí)際應(yīng)用過程中，應(yīng)充分考慮變換器的輸出功率冗余。
[0039]本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種隔離型高頻開關(guān)恒流變換器，其特征在于:包括高頻開關(guān)恒流變換模塊(I)、恒壓供電模塊(2)、可輸出穩(wěn)定脈沖波形的驅(qū)動(dòng)模塊(3)和控制模塊(4)，所述高頻開關(guān)恒流變換模塊(I)包括可實(shí)現(xiàn)恒流/恒流轉(zhuǎn)換的高頻恒流變換電路(5 )和整流濾波電路(6 )，所述控制模塊(4 )包括啟動(dòng)電路(7 )和保護(hù)電路(8 );所述恒壓供電模塊(2 )輸出端連接驅(qū)動(dòng)模塊(3 )、高頻恒流變換電路(5 )和啟動(dòng)電路(7 )，所述驅(qū)動(dòng)模塊(3 )輸出端連接高頻恒流變換電路(5 )輸入端，所述高頻恒流變換電路(5 )輸出端連接整流濾波電路(6 )，所述整流濾波電路(6 )輸出端連接保護(hù)電路(8 )，所述啟動(dòng)電路(7 )輸出端連接高頻恒流變換電路(5 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離型高頻開關(guān)恒流變換器，其特征在于:所述恒壓供電模塊(2)包括可通過采樣輸出電壓控制開關(guān)管通斷以維持輸出電壓穩(wěn)定的脈寬調(diào)制控制芯片Ul、NPN型MOS開關(guān)管M3、二極管D7、電容C5、采樣電阻和隔離模塊DCl，所述開關(guān)管M3柵極連接脈寬調(diào)制控制芯片Ul控制端、源極連接高頻恒流變換電路和啟動(dòng)電路，所述二極管D7陽極連接開關(guān)管M3漏極、陰極連接電容C5 —端，所述電容C5另一端連接開關(guān)管M3源極，所述電容C5與采樣電阻并聯(lián)，所述脈寬調(diào)制控制芯片Ul采樣端連接采樣電阻，所述隔離模塊DCl輸入端連接采樣電阻兩端、輸出端連接驅(qū)動(dòng)模塊和啟動(dòng)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔離型高頻開關(guān)恒流變換器，其特征在于:所述采樣電阻包括串聯(lián)的第一米樣電阻R4和第二米樣電阻R5,所述第一米樣電阻R4另一端連接電容C5 —端，所述第二采樣電阻R5另一端連接電容C5另一端，所述脈寬調(diào)制控制芯片Ul采樣端連接至第一采樣電阻R4與第二采樣電阻R5之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔離型高頻開關(guān)恒流變換器，其特征在于:所述高頻恒流變換電路(5 )包括開關(guān)管Ml、開關(guān)管M2、電容Cl、高頻變壓器TX，所述開關(guān)管Ml、開關(guān)管M2均為NPN型MOS管，所述高頻變壓器TX包括初級(jí)繞組和次級(jí)繞組，所述初級(jí)繞組由兩線圈串聯(lián)而成，所述開關(guān)管Ml和開關(guān)管M2的柵極分別連接驅(qū)動(dòng)模塊的兩個(gè)輸出端、漏極分別連接初級(jí)繞組兩端、源極均連接電容Cl 一端和啟動(dòng)電路輸出端，所述電容Cl另一端連接至開關(guān)管M3源極和兩個(gè)線圈之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔離型高頻開關(guān)恒流變換器，其特征在于:所述啟動(dòng)電路(7)包括繼電器Jl、穩(wěn)壓管D8、NPN型MOS開關(guān)管M4、電阻R9、電阻R10、電阻RlI，所述繼電器Jl的輸入端連接隔離模塊DCl輸出端，所述繼電器Jl輸出端的一引腳連接開關(guān)管M4柵極，所述繼電器Jl輸出端的另一引腳連接開關(guān)管M4源極、開關(guān)管Ml源極和開關(guān)管M2源極，所述開關(guān)管M4漏極連接電阻R11，所述電阻Rll另一端連接開關(guān)管M3源極，所述穩(wěn)壓管D8陽極連接開關(guān)管M4源極、陰極連接開關(guān)管M4柵極，所述電阻RlO與穩(wěn)壓管D8并聯(lián)，所述電阻R9 一端連接開關(guān)管M4柵極、另一端連接開關(guān)管M3源極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離型高頻開關(guān)恒流變換器，其特征在于:所述保護(hù)電路(8)包括穩(wěn)壓管D6、電阻R1、晶閘管SI，所述穩(wěn)壓管D6陽極串聯(lián)電阻R1，所述晶閘管SI陽極連接穩(wěn)壓管D6陰極、陰極連接電阻Rl另一端、門級(jí)連接至穩(wěn)壓管D6與電阻Rl之間。
【文檔編號(hào)】H02M3/335GK203660891SQ201420013216
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】王希晨, 周學(xué)軍, 周媛媛, 左名久, 王紅霞, 魏巍, 樊誠 申請(qǐng)人:中國人民解放軍海軍工程大學(xué)