一種多級(jí)功率放大脈沖調(diào)寬式開關(guān)穩(wěn)壓電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種開關(guān)穩(wěn)壓電源，具體是指一種多級(jí)功率放大脈沖調(diào)寬式開關(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)品在功能越來越強(qiáng)大的同時(shí)也給人們生活上帶來了很大的便利。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，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)了開關(guān)型穩(wěn)壓電路。
[0003]在開關(guān)型穩(wěn)壓電路中，調(diào)壓管工作在開關(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)，流過管子電流雖大，可是管壓降很?。划?dāng)管子截止時(shí)，管壓降大，可是流過的電流接近為零。因此，在輸出功率相同條件下，開關(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關(guān)型穩(wěn)壓電源卻存在波紋系數(shù)較大，當(dāng)調(diào)整管不斷在飽和與截止?fàn)顟B(tài)之間切換時(shí)，對(duì)電路會(huì)產(chǎn)生射頻干擾，電路比較復(fù)雜且成本較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服目前開關(guān)型穩(wěn)壓電源存在的波紋系數(shù)較大、射頻干擾嚴(yán)重、電路復(fù)雜及效率不高的缺陷，提供一種多級(jí)功率放大脈沖調(diào)寬式開關(guān)穩(wěn)壓電源。
[0005]本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種多級(jí)功率放大脈沖調(diào)寬式開關(guān)穩(wěn)壓電源，主要由二極管整流器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關(guān)控制電路，與開關(guān)控制電路相連接的振蕩器，與開關(guān)控制電路相連接的電流比較器II，與開關(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，以及輸出端與變壓器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)器組成。同時(shí)，在二極管整流器U的負(fù)極輸出端與功率放大器Pl的負(fù)極輸入端之間還串接有邏輯保護(hù)放大電路；該邏輯保護(hù)放大電路主要由功率放大器P3，功率放大器P4，與非門IC1，與非門IC2，負(fù)極與功率放大器P3的正極輸入端相連接、正極經(jīng)電阻R7后與與非門IC2的負(fù)極輸入端相連接的極性電容C7，一端與與非門ICl的負(fù)極輸入端相連接、另一端與功率放大器P3的正極輸入端相連接的電阻R4，串接在功率放大器P3的負(fù)極輸入端與輸出端之間的電阻R5，一端與與非門ICl的輸出端相連接、另一端與功率放大器P4的負(fù)極輸入端相連接的電阻R6，串接在功率放大器P4的正極輸入端與輸出端之間的極性電容C8，正極與與非門IC2的輸出端相連接、負(fù)極順次經(jīng)穩(wěn)壓二極管D4和電阻R8后與功率放大器P3的輸出端相連接的電容C9，P極與功率放大器P4的輸出端相連接、N極順次經(jīng)電阻RlO和電阻R9后與穩(wěn)壓二極管D4和電阻R8的連接點(diǎn)相連接的二極管D5，以及N極與電容C9的負(fù)極相連接、P極與二極管D5和電阻RlO的連接點(diǎn)相連接的穩(wěn)壓二極管D6組成；所述與非門ICl的正極輸入端與功率放大器P3的負(fù)極輸入端相連接；功率放大器P4的輸出端與非門IC2的正極輸入端相連接，其正極輸入端則與功率放大器P3的輸出端相連接；所述電阻R9和電阻RlO的連接點(diǎn)與二極管整流器U的負(fù)極輸出端相連接，而極性電容C7的正極則與功率放大器Pl的負(fù)極輸入端相連接。
[0006]進(jìn)一步地，所述的開關(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；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的負(fù)極輸入端相連接，電阻R2與二極管Dl的連接點(diǎn)則與功率放大器Pl的正極輸入端相連接；變壓器T的原邊線圈LI則與二極管Dl相并聯(lián)。
[0007]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。
[0008]所述變壓反饋電路由二極管D3和電容C5組成；所述二極管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。
[0009]所述開關(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的負(fù)極輸入端相連接；功率放大器P2的正極輸入端則與場(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的負(fù)極輸入端相連接，其另一個(gè)輸出端經(jīng)電容C6后接地。
[0010]本實(shí)用新型較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0011](I)本實(shí)用新型充分的利用了 P麗的控制功能，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。
[0012](2)本實(shí)用新型開創(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。
[0013](3)本實(shí)用新型利用場(chǎng)效應(yīng)管來組成開關(guān)控制電路，不僅使得本實(shí)用新型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。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型的邏輯保護(hù)放大電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型包括有二極管整流器U、功率放大器P1、變壓器T、開關(guān)濾波電路、電源輸出電路、變壓反饋電路、開關(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、滑動(dòng)調(diào)節(jié)器及邏輯保護(hù)放大電路。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。本實(shí)用新型在變壓器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)器來進(jìn)行控制，以確保根據(jù)PWM控制器的占空比和開關(guān)控制電路的共同結(jié)果來調(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。
[0018]二極管整流器U的輸入端用于外接220V的市電，而開關(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的正極輸入端之間。
[0019]所述邏輯保護(hù)放大電路的結(jié)構(gòu)如圖2所示，其主要由功率放大器P3，功率放大器P4，與非門IC1，與非門IC2，負(fù)極與功率放大器P3的正極輸入端相連接、正極經(jīng)電阻R7后與與非門IC2的負(fù)極輸入端相連接的極性電容C7，一端與與非門ICl的負(fù)極輸入端相連接、另一端與功率放大器P3的正極輸入端相連接的電阻R4，串接在功率放大器P3的負(fù)極輸入端與輸出端之間的電阻R5，一端與與非門ICl的輸出端相連接、另一端與功率放大器P4的負(fù)極輸入端相連接的電阻R6，串接在功率放大器P4的正極輸入端與輸出端之間的極性電容CS，正極與與非門IC2的輸出端相連接、負(fù)極順次經(jīng)穩(wěn)壓二極管D4和電阻R8后與功率放大器P3的輸出端相連接的電容C9，P極與功率放大器P4的輸出端相連接、N極順次經(jīng)電阻RlO和電阻R9后與穩(wěn)壓二極管D4和電阻R8的連接點(diǎn)相連接的二極管D5，以及N極與電容C9的負(fù)極相連接、P極與二極管D5和電阻RlO的連接點(diǎn)相連接的穩(wěn)壓二極管D6組成。
[0020]同時(shí)，所述與非門ICl的正極輸入端與功率放大器P3的負(fù)極輸入端相連接；功率放大器P4的輸出端與非門IC2的正極輸入端相連接，其正極輸入端則與功率放大器P3的輸出端相連接；所述電阻R9和電阻RlO的連接點(diǎn)與二極管整流器U的負(fù)極輸出端相連接，而極性電容C7的正極則與功率放大器Pl的負(fù)極輸入端相連接。
[0021]如圖1所示，所述開關(guān)濾波電路由三極管Q，電容Cl，電