基于相敏檢波電路的脈沖調(diào)寬式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，具體是指一種基于相敏檢波電路的脈沖調(diào)寬式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著目前科技的不斷進(jìn)步，電子產(chǎn)品在功能越來(lái)越強(qiáng)大的同時(shí)也給人們生活上帶來(lái)了很大的便利。穩(wěn)壓電路便運(yùn)營(yíng)而生，傳統(tǒng)的串聯(lián)線性調(diào)整型穩(wěn)壓電路具有穩(wěn)定性高、輸出電壓可調(diào)、波紋系數(shù)小、線路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。然而，這些串聯(lián)線性調(diào)整型穩(wěn)壓電路的調(diào)整管總是工作在放大狀態(tài)，一直都有電流流過(guò)，故其管子的功耗較大，電路的效率不高，一般只能達(dá)到30%?50%左右。為了克服上述缺陷，人們便研發(fā)了開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路。
[0003]在開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路中，調(diào)壓管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，管子交替工作在飽和與截止兩種狀態(tài)中。當(dāng)管子飽和導(dǎo)通時(shí)，流過(guò)管子電流雖大，可是管壓降很小；當(dāng)管子截止時(shí)，管壓降大，可是流過(guò)的電流接近為零。因此，在輸出功率相同條件下，開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源幣串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的效率高，一般可達(dá)80%?90%左右。但是，目前人們所采用的開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源其穩(wěn)定系數(shù)并不高，在很大程度上影響電子產(chǎn)品的正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服目前開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源其穩(wěn)定系數(shù)不高的缺陷，提供一種基于相敏檢波電路的脈沖調(diào)寬式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。
[0005]本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):基于相敏檢波電路的脈沖調(diào)寬式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，其由二極管整流器U，功率放大器Pl，變壓器T，串接在二極管整流器U與功率放大器Pl之間的開(kāi)關(guān)濾波電路，與變壓器T的副邊線圈L2相連接的電源輸出電路，與變壓器T的副邊線圈L3相連接的變壓反饋電路，與變壓反饋電路相連接的開(kāi)關(guān)控制電路，與開(kāi)關(guān)控制電路相連接的振蕩器，與開(kāi)關(guān)控制電路相連接的電流比較器II，與開(kāi)關(guān)控制電路相連接的電流比較器12，分別與振蕩器、電流比較器Il和電流比較器12相連接的斜率補(bǔ)償器W，分別與功率放大器Pl和電流比較器Il相連接的PWM控制器，輸出端與變壓器T的原邊線圈LI上的抽頭相連接、而輸入端與功率放大器Pl的輸出端相連接的滑動(dòng)調(diào)節(jié)器，以及串接在開(kāi)關(guān)濾波電路與變壓器T之間的相敏檢波電路組成。
[0006]進(jìn)一步的，所述的相敏檢波電路由檢波芯片U3，負(fù)極與檢波芯片U3的+SIG管腳相連接、正極則與開(kāi)關(guān)濾波電路相連接的極性電容C7，正極與檢波芯片U3的-SIG管腳相連接、負(fù)極接地的極性電容C8，一端與檢波芯片U3的-CAR管腳相連接、另一端接地的電阻R4，N極經(jīng)穩(wěn)壓二極管D7后接地、P極則與檢波芯片U3的+CAR管腳相連接的穩(wěn)壓二極管D4，一端與檢波芯片U3的BIAS管腳相連接、另一端接地的電阻R5，一端與檢波芯片U3的-V管腳相連接、另一端接12V電壓的電阻R6，基極經(jīng)二極管D5后與檢波芯片U3的+OUT管腳相連接、集電極則經(jīng)二極管D6后接地、發(fā)射極則經(jīng)電阻R7后與檢波芯片U3的ADJ管腳相連接的三極管Q1，以及一端與檢波芯片U3的ADJ管腳相連接、另一端經(jīng)電阻R9后與檢波芯片U3的GMIN管腳相連接的電位器R8組成；所述檢波芯片U3的+CAR管腳與極性電容C7的正極相連接，其-OUT管腳則分別與三極管Ql的發(fā)射極以及變壓器T的原邊線圈LI的同名端相連接，而ADJ管腳則與電位器R8的滑動(dòng)端相連接。
[0007]所述的開(kāi)關(guān)濾波電路由三極管Q，電容Cl，電容C2，電阻R1，電阻R2及二極管Dl組成；所述三極管Q的基極順次經(jīng)電阻R2、二極管Dl及電阻Rl后與其集電極形成回路，電容Cl與電阻Rl相并聯(lián)，電容C2與電阻R2相并聯(lián)；三極管Q的集電極與二極管整流器U的正極輸出端相連接，其發(fā)射極接地；二極管整流器U的負(fù)極輸出端則直接與功率放大器Pl的反相端相連接，電阻R2與二極管Dl的連接點(diǎn)則與功率放大器Pl的同相端相連接；所述二極管Dl和電容Cl的連接點(diǎn)與極性電容C7的正極相連接，原邊線圈LI的非同名端則與功率放大器Pl的同相端相連接。
[0008]所述電源輸出電路由P極與副邊線圈L2的同名端相連接、N極經(jīng)電容C3后與副邊線圈L2的非同名端相連接的二極管D2，以及一端與二極管D2的N極相連接、另一端經(jīng)電容C4后與副邊線圈L2的非同名端相連接的電感L4組成。
[0009]所述變壓反饋電路由二極管D3和電容C5組成；所述二級(jí)管D3的P極與副邊線圈L3的非同名端相連接、其N極經(jīng)電容C5后與副邊線圈L3的同名端相連接，所述副邊線圈L3的同名端接地。
[0010]所述開(kāi)關(guān)控制電路由場(chǎng)效應(yīng)管MOS、功率放大器P2、電壓比較器U1、電感L5及電阻R3組成；所述電感L5串接在功率放大器Pl的輸出端與二極管D3的N極之間，場(chǎng)效應(yīng)管MOS的漏極與二極管D3的N極相連接、其源極經(jīng)電阻R3后接地、其柵極則與功率放大器P2的輸出端相連接；電壓比較器Ul的S端與振蕩器的輸出端相連接，其R端與電流比較器Il的輸出端相連接，其Q端則與功率放大器P2的反相端相連接；功率放大器P2的同相端則與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的漏極相連接；電流比較器12的正極輸入端和負(fù)極輸入端則與電阻R3的兩端相連接，其輸出端經(jīng)斜率補(bǔ)償器W后分別與電流比較器Il的負(fù)極輸入端和振蕩器的輸入端相連接；電流比較器Il的正極輸入端則與功率放大器Pl的輸出端相連接；PWM控制器的一個(gè)輸出端分別與電流比較器Il的負(fù)極輸入端和功率放大器Pl的反相端相連接，其另一個(gè)輸出端經(jīng)電容C6后接地。
[0011]所述檢波芯片U3為L(zhǎng)M1496雙差分模擬乘法器。
[0012]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0013](I)本發(fā)明充分的利用了 PWM的控制功能，能根據(jù)占空比自動(dòng)調(diào)節(jié)電源輸出電壓值，確保輸出值的穩(wěn)定。
[0014](2)本發(fā)明開(kāi)創(chuàng)性的將斜率補(bǔ)償器和電壓、電流比較器運(yùn)用在電源電路中，不僅有效的降低了電路自身和外接的射頻干擾，而且還極大的簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，使得制作成本和維護(hù)成本有了較大幅度的降低。
[0015](3)本發(fā)明利用場(chǎng)效應(yīng)管來(lái)組成開(kāi)關(guān)控制電路，不僅使得本發(fā)明具備了升壓模式和降壓模式，而且還使得全電壓范圍輸出電流變化控制在±0.1%之間，較傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的輸出電流變化控制范圍有了極大的提高。
[0016](4)本發(fā)明通過(guò)相敏檢波電路的作用，其可以對(duì)本發(fā)明載波信號(hào)進(jìn)行處理，使本發(fā)明的穩(wěn)定性更高。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明的相敏檢波電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0020]實(shí)施例
[0021]如圖1所示，本發(fā)明所述的基于相敏檢波電路的脈沖調(diào)寬式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，其包括有二極管整流器U、功率放大器P1、變壓器T、開(kāi)關(guān)濾波電路、電源輸出電路、變壓反饋電路、開(kāi)關(guān)控制電路、振蕩器、電流比較器I1、電流比較器12、斜率補(bǔ)償器W、PWM控制器和滑動(dòng)調(diào)節(jié)器以及相敏檢波電路。其中，變壓器T由設(shè)置在其原邊的原邊線圈LI，設(shè)置在其副邊的副邊線圈L2和副邊線圈L3組成。本發(fā)明在變壓器T的原邊線圈LI上設(shè)有一個(gè)滑動(dòng)抽頭，而該滑動(dòng)抽頭則由滑動(dòng)調(diào)節(jié)器來(lái)進(jìn)行控制，以確保根據(jù)PWM控制器的占空比和開(kāi)關(guān)控制電路的共同結(jié)果來(lái)調(diào)整變壓器T的原邊線圈LI與副邊線圈L2和副邊線圈L3之間的匝數(shù)比，從而實(shí)現(xiàn)不同電壓的輸出。
[0022]二極管整流器U的輸入端用于外接220V的市電，而開(kāi)關(guān)濾波電路則串接在該二極管整流器U的正極輸出端與功率放大器Pl的同相端之間。如圖1所示，該開(kāi)關(guān)濾波電路由三極管Q，電容Cl，電容C2，電阻Rl，電阻R2及二極管Dl組成。其中，三極管Q的基極順次經(jīng)電阻R2、二極管Dl及電阻Rl后與其集電極形成回路。電容Cl與電阻Rl相并聯(lián)，電容C2與電阻R2相并聯(lián)，以形成典型的RC濾波電路。同時(shí)，三極管Q的集電極與二極管整流器U的正極輸出端相連接，其發(fā)射極接地；二極管整流器U的負(fù)極輸出端則直接與功率放大器Pl的反相端相連接，而電阻R2與二極管Dl的連接點(diǎn)則與功率放大器Pl的同相端相連接。二極管Dl與電容Cl的連接點(diǎn)與相敏檢波電路相連接，而原邊線圈LI的非同名端則與功率放大器Pl的同相端相連接。
[0023]在該開(kāi)關(guān)濾波電路中，電阻R1、電容Cl和二極管Dl組成反饋鉗位電路，可以提高變換效率和降低功率放大器Pi同相端的反向峰值電壓。
[0024]電源輸出電路用于輸出穩(wěn)定的直流電壓，其由二極管D2、電容C3、電感L4及電容C4組成。連接時(shí)，二極管D2的P極與副邊線圈L2的同名端相連接，其N極經(jīng)電容C3后與副邊線圈L2的非同名端相連接。所述電感L4的一端與二極管D2的N極相連接、另一端經(jīng)電容C4后與副邊線圈L2的非同名端相連接。而電容C4的兩端則作為整個(gè)電源的輸出端，為外部負(fù)載提供所需的電壓和電流。
[0025]變壓反饋電路用于為開(kāi)關(guān)控制電路提供反饋工作電壓，以確保開(kāi)關(guān)控制電路能根據(jù)反饋電壓來(lái)控制滑動(dòng)調(diào)節(jié)器。該變壓反饋電路則由二極管D3和電容C5組成。連接時(shí)，所述二級(jí)管D3的P極與副邊線圈L3的非同名端相連接、其N極經(jīng)電容C5后與副邊線圈L3的同名端相連接，同時(shí)，該副邊線圈L