一種非隔離式高壓降壓電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及非隔離式輔助電源技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是由二級降壓式開關(guān)電源組成的高可靠性、高效率、小體積的一種非隔離式高壓降壓電路。
【背景技術(shù)】
[0002]電力供電系統(tǒng)的有些場合需要從電壓較高的電源上取電，為用電電路提供電源，要求人體并不接觸該電路，或者使用絕緣材料作為電路外殼，體積盡量小以適應(yīng)供電線路狹小的空間。市場上銷售的非隔離式降壓芯片的輸入電壓范圍僅僅圍繞市電220V的波動范圍，并不能在輸入電壓遠(yuǎn)超過220V時使用。
[0003]穩(wěn)定可靠的電路來自良好的設(shè)計，本著提高效率，減小體積，增強可靠性的目的，本實用新型通過理論和實踐設(shè)計出一種二級降壓式結(jié)構(gòu)的開關(guān)型輔助電源，實際應(yīng)用時性能優(yōu)秀，滿足預(yù)期期望?？梢浦残詢?yōu)，可滿足大部分輔助電源需求。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種非隔離式高壓降壓電路，以解決從電力供電系統(tǒng)的高壓電源取電時，高壓電源僅限制在220V的市電范圍的問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案為:
[0006]一種非隔離式高壓降壓電路，它包括整流濾波電路、雙晶閘管振蕩電路、開環(huán)降壓電路、閉環(huán)降壓電路，所述整流濾波電路包括高壓整流橋U1、電容C3，所述整流濾波電路將輸入端輸入的高壓電源轉(zhuǎn)換成高壓直流電壓，為所述雙晶閘管振蕩電路供電，所述雙晶閘管振蕩電路包括左右對成的多諧振蕩器，輸出占空比為50%的高壓方波，作為所述開環(huán)降壓電路的驅(qū)動脈沖，所述開環(huán)降壓電路中包括buck電路，將高壓直流電壓轉(zhuǎn)換為未經(jīng)穩(wěn)壓的次高壓直流電壓，所述次高壓直流電壓經(jīng)所述閉環(huán)降壓電路降壓后，輸出低壓穩(wěn)壓電壓，所述閉環(huán)降壓電路采用集成芯片U2、電阻分壓式反饋方式輸出低壓直流穩(wěn)壓電壓，將電壓為120-370V的次高壓電壓轉(zhuǎn)換為12-24V的低壓直流穩(wěn)壓電壓。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述整流濾波電路中的高壓整流橋Ul的I腳、2腳分別與電源的輸入端相連接，所述電容C3連接于高壓整流橋Ul的3腳、4腳之間，所述電容C3的4腳接地，所述電源的輸入端可以輸入直流電壓，也可以輸入交流電壓，所述整流濾波電路將輸入電壓均變換成高壓直流電壓。
[0008]作為本實用新型的更進一步改進，所述雙晶閘管振蕩電路是左右對稱的振蕩器，二極管D14、穩(wěn)壓二極管D17、晶閘管SCR2的負(fù)極相連接，二極管D14的正極與電阻R7的一端相連接，穩(wěn)壓二極管D17的正極接地，晶閘管SCR2的正極與電阻R9的一端相連接，二極管D15、穩(wěn)壓二極管D16、晶閘管SCRl的負(fù)極相連接，二極管D15的正極與電阻R8的一端相連接，穩(wěn)壓二極管D16的正極接地，晶閘管SCRl的正極與電阻R6的一端相連接，電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9的另一端分別與所述高壓整流橋Ul的3腳相連接，電容C9連接于二極管D15與晶閘管SCR2的正極之間，電容ClO連接于二極管D14與晶閘管SCRl的正極之間，所述電阻R6的阻值和所述電阻R9的阻值相等，所述電阻R7的阻值和所述電阻R8的阻值相等，所述電容C9的容值和所述電容ClO的容值相等，所述晶閘管SCRl和所述晶閘管SCR2的型號相同，所述雙晶閘管振蕩電路的振蕩頻率由所述電阻R7、電容ClO或所述電阻R8、電容C9調(diào)節(jié)，所述整流濾波電路輸出的高壓直流電壓為所述雙晶閘管振蕩電路供電，所述雙晶閘管振蕩電路輸出占空比為50%的高壓方波。
[0009]作為本實用新型的更進一步改進，所述開環(huán)降壓電路中恒流二極管D13的一端與晶閘管SCR2的正極相連接，恒流二極管D13、穩(wěn)壓二極管D10、穩(wěn)壓二極管D11、穩(wěn)壓二極管D12依次串聯(lián)后連接于三極管Q2的基極，穩(wěn)壓二極管D5的負(fù)極與所述高壓整流橋Ul的3腳相連接，穩(wěn)壓二極管D5、穩(wěn)壓二極管D7、穩(wěn)壓二極管D8、恒流二極管D9依次串聯(lián)后連接于三極管Q2的集電極，所述三極管Q2的發(fā)射極與電阻R4的一端相串聯(lián)，所述電阻R4的另一端與穩(wěn)壓二極管D6的一端、電阻R5的一端、三極管Ql的基極相連接，所述穩(wěn)壓二極管D6、電阻R5的另一端與所述三極管Ql的發(fā)射極相連接并接地，所述三極管Ql的集電極與二極管D3、電容C5的一端相連接并接地，電感器LI的兩端分別與二極管D3、電容C5的另一端相連接，所述三極管Ql采用高耐壓的N溝道絕緣柵雙極型晶體管，所述三極管Ql構(gòu)成低邊buck電路，所述雙晶閘管振蕩電路輸出的振蕩信號經(jīng)過所述三極管Q2組成的射極輸出器，為所述開環(huán)降壓電路提供驅(qū)動脈沖，電路降壓結(jié)構(gòu)為開環(huán)buck結(jié)構(gòu)，將所述整流濾波電路所輸出的高壓直流電壓轉(zhuǎn)換為未經(jīng)穩(wěn)壓的次高壓直流電壓。
[0010]作為本實用新型的更進一步改進，所述閉環(huán)降壓電路包括所述集成芯片U2，所述集成芯片U2的I腳、2腳與3腳之間連接有電容C4，所述集成芯片U2的4腳與電容R1、R2的一端相連接，電阻Rl的另一端與電容Cl的一端相連接，電容Cl的另一端與二極管Dl的一端相連接，電阻R2的另一端與所述集成芯片U2的I腳、8腳相連接，所述集成芯片U2的5腳與所述電感器LI的另一端相連接，所述集成芯片U2的7腳、8腳與電容Cl的另一端、二極管D4、電感L3的一端相連接，所述電感L3的另一端與電容C8、電阻R3、穩(wěn)壓二極管D2的一端、二極管Dl的另一端相連接，構(gòu)成低壓直流穩(wěn)壓電壓的一個輸出端，所述二極管D4、電容CS、電阻R3、二極管Dl、穩(wěn)壓二極管D2的另一端相連接并接地，構(gòu)成低壓直流穩(wěn)壓電壓的另一個輸出端，所述閉環(huán)降壓電路將所述開環(huán)降壓電路輸出的未經(jīng)穩(wěn)壓的次高壓直流電壓轉(zhuǎn)換為低壓直流穩(wěn)壓電壓。
[0011]作為本實用新型的更進一步改進，所述三極管Ql的集電極為所述閉環(huán)降壓電路的地。
[0012]作為本實用新型的更進一步改進，所述集成芯片U2為PI公司的非隔離式開關(guān)降壓芯片LNK306，按照其典型電路設(shè)計輸出電壓為12V的電源，輸出功率為31
[0013]作為本實用新型的更進一步改進，所述高壓整流橋Ul的型號為MB10S。
[0014]本實用新型采用雙晶閘管振蕩電路，該振蕩電路的所構(gòu)成的振蕩器左右對稱，均采用耐高壓的電阻、電容、晶閘管，使得電路可靠性更高，輸出占空比為50%的高壓方波。
[0015]本實用新型還采用所述開環(huán)降壓電路、所述閉環(huán)降壓電路的二級開關(guān)式降壓結(jié)構(gòu)，第一級采用開環(huán)結(jié)構(gòu)降壓，由于沒有閉環(huán)反饋，該級輸出電壓并非固定數(shù)值，由于驅(qū)動脈沖來自于所述雙晶閘管多諧振蕩器，其占空比為50%，所以該級降壓電路大致可以將輸入電壓將為一半，為第二級降壓電路的使用創(chuàng)造條件，第二級降壓電路采用集成芯片U2，具有外圍器件少，使用方便的特點，輸出電壓通過電阻分壓反饋網(wǎng)絡(luò)設(shè)定，性能穩(wěn)定，集成芯片U2還具有自動重啟動功能，可用于短路及開環(huán)故障保護。
[0016]本實用新型的有益效果為:
[0017](I)選用高耐壓的元器件，使本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)寬范圍的高壓輸入電壓，而且輸入電壓可以是直流電壓，也可以是交流電壓，輸入電壓的有效值為220-650V，有效擴大了從高壓電源供電系統(tǒng)取電的范圍；
[0018](2)本實用新型為非隔離式結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小的優(yōu)點，可用在人體并不接觸的場所，用絕緣材料包裝后可放置在空間有限制的場合；
[0019](3)本實用新型的二級降壓均為開關(guān)型，開關(guān)電源可以顯著提高電路效率；
[0020](4)本實用新型中采用非隔離式開關(guān)降壓芯片LNK306作為集成芯片U2，該芯片內(nèi)部具有過流保護，熱關(guān)斷保護的功能，提高了本實用新型的可靠性；
[0021](5)通過更改本實用新型中電阻R1、電阻R2的阻值就可改變輸出電壓的電壓值，可以在特定的高壓系統(tǒng)上取電，操作簡單，適用范圍大，實用性強。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的連接框圖；
[0023]圖2為本實用新型電路原理圖。
【具體實施方式】
[0024]如圖1、圖2所示的一種非隔離式高壓降壓電路，它包括整流濾波電路1、雙晶閘管振蕩電路2、開環(huán)降壓電路3、閉環(huán)降壓電路4，整流濾波電路I包括高壓整流橋U1、電容C3，整流濾波電路I將輸入端輸入的高壓電源轉(zhuǎn)換成高壓直流電壓，為雙晶閘管振蕩電路2供電，雙晶閘管振蕩電路2包括左右對成的多諧振蕩器，輸出占空比為50%的高壓方波，作為開環(huán)降壓電路3的驅(qū)動脈沖，開環(huán)降壓電路3中包括buck電路，將高壓直流電壓轉(zhuǎn)換為未經(jīng)穩(wěn)壓的次高壓直流電壓，次高壓直流電壓經(jīng)閉環(huán)降壓電路4降壓后，輸出低壓穩(wěn)壓電壓，閉環(huán)降壓電路4采用集成芯片U2、電阻分壓式反饋方式輸出低壓直流穩(wěn)壓電壓，將電壓為120-370V的高壓電壓轉(zhuǎn)換為12-24V的低壓直流穩(wěn)壓電壓。
[0025]整流濾波電路I中的高壓整流橋Ul的I腳、2腳分別與電源的輸入端相連接，電容C3連接于高壓整流橋Ul的3腳、4腳之間，電容C3的4腳接地，電源的輸入端可以輸入直流電壓，也可以輸入交流電壓，整流濾波電路I將輸入電壓均變換成高壓直流電壓。
[0026]雙晶閘管振蕩電路2是左右對稱的振蕩器，二極管D14、穩(wěn)壓二極管D17、晶閘管SCR2的負(fù)極相連接，二極管D14的正極與電阻R7的一端相連接，穩(wěn)壓二極管D17的正極接地，晶閘管SCR2的正極與電阻R9的一端相連接，二極管D15、穩(wěn)壓二極管D16、晶閘管SCRl的負(fù)極相連接，二極管D15的正極與電阻R8的一端相連接，穩(wěn)壓二極管D16的正極接地，晶