专利名称：采用环型变压器制作的中、小功率直流稳压稳流电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直流稳压稳流电源。
现有直流电源采用的变压器多为E型、C型或R型，E型变压器体积大效率低，C型变压器体积大，R型变压器不便安装。此外，现有直流电源的稳压稳流电路也比较复杂。
鉴于上述，本实用新型的目的就是提供一种体积小、重量轻、效率高、便于安装、且电路简单的直流稳压稳流电源。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案一种采用环型变压器制作的中、小功率直流稳压稳流电源，其特征在于它包括环型变压器、辅助电源、换档电路、换档控制、整流滤波、串联调整、电流取样、电流放大、稳压稳流自动切换、稳流控制、稳压控制诸单元，其中辅助电源和换档电路接环型变压器的次级，换档电路、整流滤波单元、串联调整单元、电流取样单元依次成串联连接，电流取样单元的后端作为直流电源的输出端接换档控制单元和稳压控制单元的输入，换档控制单元的输出控制换档电路，电流取样单元的输出经电流放大单元放大后接稳流控制单元的输入，稳流控制单元和稳压控制单元的输出接稳压稳流自动切换单元的输入，稳压稳流自动切换单元的输出接串联调整单元的控制端。
所述稳压控制单元由运算放大器和稳压基准源构成，该稳压基准源和直流电源的输出接该运算放大器的输入。
所述稳流控制单元由运算放大器和稳流基准源构成，该稳流基准源和所述电流放大单元的输出接该运算放大器的输入。
所述稳压稳流自动切换单元由晶体管及接在晶体管基极的两个发光二极管构成，该两个发光二极管的另端分别接所述稳压控制和稳流控制单元的输出，该晶体管的输出接所述串联调整单元的控制端。
所述换档控制单元由两个电子开关及其控制的两个继电器组成，所述换档电路由接在所述环型变压器次级与整流滤波单元之间的该两个继电器的接点构成。
本实用新型的优点由于设有电路简单的稳压稳流自动切换单元，故可依据输出电流的情况，自动转为稳压或稳流工作状态；因采用环型变压器，故体积小、重量轻、效率高、便于安装在机架上使用。
以下结合附图和实施例进行详细说明。
图1、图2分别是本实用新型的电路框图和电路原理图。
本实用新型是采用环型变压器制作的中、小功率直流稳压稳流电源，请参阅图1，它包括环型变压器1、辅助电源6、换档电路2、换档控制7、整流滤波3、串联调整4、电流取样5、电流放大8、稳压稳流自动切换9、稳流控制10、稳压控制11诸单元，其中辅助电源6和换档电路2接环型变压器1的次级，换档电路2、整流滤波单元3、串联调整单元4、电流取样单元5依次成串联连接，电流取样5单元的后端作为直流电源的输出端接换档控制单元7和稳压控制单元11的输入，换档控制单元7的输出控制换档电路2，电流取样单元5的输出经电流放大单元8放大后接稳流控制单元10的输入，稳流控制单元10和稳压控制单元11的输出接稳压稳流自动切换单元9的输入，稳压稳流自动切换单元9的输出接串联调整单元4的控制端。
变压器1的次级经换档电路2换档后，由整流滤波单元3变成直流，经串联调整单元4调整后，再经电流取样单元5向负载提供直流电源。稳流控制单元10和稳压控制单元11的输出经稳压稳流自动切换单元9切换后，去控制串联调整单元4，从而对直流电源的输出电压和电流进行稳定控制。换档控制单元7根据直流电源输出的电压高低情况，对换档电路2进行切换，通过改变加到整流滤波单元3上的交流电压的高低，来调节直流电源的输出电压。
下面结合图2说明本实用新型的工作原理。
T1为环型变压器，其有两个辅助电源次级绕组和一个主电源次级绕组。辅助电源由整流桥V1-V2、三端稳压器N1-N3、电解电容C1-C6、电阻R1、稳压二极管V3组成，它产生本机所需要的+5V、+15V、+24V、-5V、-12V辅助电源。
换档及换档控制单元由电阻R16-R20、晶体管V9-V11、继电器K2-K3组成，两个继电器的接点K3-1、K2-1接在环型变压器T1的主电源次级绕组与整流桥V7之间。V9和V11分别组成电子开关，它们的开关状态由直流电源的输出电压自动控制，它们通过对直流电源的输出电压采样比较，控制继电器K2和K3的接点的状态(有四种状态)，自动切换T1送出的交流电源的高低，使串联调整管V8处在最佳状态，从而提高了整机效率。
整流滤波单元由整流桥V7、电容C9组成。串联调整单元由电阻R14、场效应管V8组成。接在V8后端的电阻R15为电流取样单元。
稳压控制单元由电阻R3-R7、电容C7、运算放大器N4A和稳压基准源R4构成，稳压基准源和直流电源的输出接运算放大器N4A的输入。直流电源的输出电压通过取样电路与稳压基准比较，由运算放大器N4A进行误差放大，通过稳压稳流自动切换单元的发光二极管V5、晶体管V4，经场效应管V8串联调整后输出。换档电路自动提供适量的串调管压降。
电流放大单元由运算放大器N4C组成，其输入接自电流取样单元R15。稳流控制单元由电阻R8-R11、电容C8、运算放大器N4B和稳流基准源R10构成。稳流基准源和运算放大器N4C的输出接运算放大器N4B的输入。直流电源的输出电流通过电流取样电阻R15作I/V变换，经运算放大器N4C放大后与稳流基准比较，由运算放大器N4B进行误差放大，通过稳压稳流自动切换单元的发光二极管V6、晶体管V4，经场效应管V8串联调整后输出。换档电路自动提供适量的串调管压降。
稳压稳流自动切换单元由电阻R2、晶体管V4、接在晶体管V4基极的两个发光二极管V5和V6构成，发光二极管V5和V6的另端分别接稳压控制单元中运算放大器N4A的输出和稳流控制单元中运算放大器N4B的输出，晶体管V4的输出接串联调整单元中场效应管V8的控制端。在稳压状态下，V5导通，稳流状态下V6导通，稳压、稳流状态由运算放大器N4A和N4B控制，通过发光二极管V5和V6、晶体管V4完成自动切换。
本实用新型的面板上装有电源开关K1、调整输出电压的调节钮R4、调整输出电流的调节钮R10、稳压工作指示灯V5、稳流工作指示灯V6、指示输出电压的电压数字表M1、指示输出电流的电流数字表M2、输出端子等。R4、R10、V5、V6也是上述电路中提及的稳压基准源电阻、稳流基准源电阻、发光二极管。
本实用新型既可作稳压源亦可作稳流源使用。作为稳压源使用时，输出电流调节钮可设定最大输出电流，起到电流保护作用；作为稳流源使用时，输出电压调节钮可设定最大开路电压，起到电压保护作用。在稳压状态下，当输出电流达到预置点时，可自动转换为稳流状态；反之当输出电流小于预置点时，可自动由稳流状态转换回到稳压状态。
本实用新型体积小重量轻，对于输出为0-60V、0-5A或0-35V、0-10A的两种型号的直流电源，其外部尺寸仅为215mm×110mm×385mm，重量仅10Kg，便于上机架使用。
权利要求1.一种采用环型变压器制作的中、小功率直流稳压稳流电源，其特征在于它包括环型变压器、辅助电源、换档电路、换档控制、整流滤波、串联调整、电流取样、电流放大、稳压稳流自动切换、稳流控制、稳压控制诸单元，其中辅助电源和换档电路接环型变压器的次级，换档电路、整流滤波单元、串联调整单元、电流取样单元依次成串联连接，电流取样单元的后端作为直流电源的输出端接换档控制单元和稳压控制单元的输入，换档控制单元的输出控制换档电路，电流取样单元的输出经电流放大单元后接稳流控制单元的输入，稳流控制单元和稳压控制单元的输出接稳压稳流自动切换单元的输入，稳压稳流自动切换单元的输出接串联调整单元的控制端。
2.如权利要求1所述的采用环型变压器制作的中、小功率直流稳压稳流电源，其特征在于所述稳流控制单元由运算放大器和稳流基准源构成，该稳流基准源和所述电流放大单元的输出接该运算放大器的输入。
3.如权利要求1所述的采用环型变压器制作的中、小功率直流稳压稳流电源，其特征在于所述稳压控制单元由运算放大器和稳压基准源构成，该稳压基准源和直流电源的输出接该运算放大器的输入。
4.如权利要求1所述的采用环型变压器制作的中、小功率直流稳压稳流电源，其特征在于所述稳压稳流自动切换单元由一晶体管及接在该晶体管基极的两个发光二极管构成，该两个发光二极管的另端分别接所述稳流控制和稳压控制单元的输出，该晶体管的输出接所述串联调整单元的控制端。
5.如权利要求1所述的采用环型变压器制作的中、小功率直流稳压稳流电源，其特征在于所述换档控制单元由两个电子开关及其控制的两个继电器组成，所述换档电路由接在所述环型变压器次级与整流滤波单元之间的该两个继电器的接点构成。
专利摘要本直流电源包括:环型变压器、换档电路、换档控制、整流滤波、串联调整、电流取样、电流放大、稳压稳流自动切换、稳流控制、稳压控制诸单元。换档电路、整流滤波、串联调整、电流取样依次成串联连接,直流电源的输出接换档控制和稳压控制的输入,换档控制的输出控制换档电路,电流取样的输出接稳流控制的输入,稳压稳流自动切换的输入接稳流控制和稳压控制的输出,其输出接串联调整的控制端。本电源体积小、重量轻、效率高、便于安装、且电路简单。
文档编号G05F1/46GK2403048SQ0020142
公开日2000年10月25日 申请日期2000年2月1日 优先权日2000年2月1日
发明者毕兰星, 侯海建, 聂鸿翔 申请人:北京同烨电子技术研究所