专利名称：开关式与可调式直流稳压电源的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种计算机应用电源。
目前，计算机及各种电子仪器所采用的直流电源均为市电经整流、滤波、稳压获得，此种电源结构简单，电压连续可调，其不足是抗干扰能力差，直流电源不稳定，容易受外电网电源波动影响，对于一些A/D转换器的高精度，直流电源要求高的器件难于达到技术要求。
为解决以上电源电路结构之不足，本实用新型的目的提供一种开关式与可调直流稳压电源，利用开关电路与可调电路相结合，以达到功率损耗小，精度高，稳压器体积小，工作范围宽，连续可调的目的。
本实用新型的电路结构是这样实现的其电路结构由供给主机CPU、存贮器、显示打印、驱动器使用的开关电源，有+5V/5A,12V/1A,-5V/0.5A及-12V/0.5A；供检测或采样的直流可调稳压电源为+5V/0.5A供给A/D,D/A模板的可调式直流稳压电源三部分组成。电路详细结构是开关电源的输入电路由Lo,C1,L1,C2,C3,C4组成(如
图1所示)，在开关之前两路分别串接有电感，在开关之后两路也分别串接有电感，在此电感上并有电容C1，电感之后并接有电容C3,C4,C2，其中一相中串接有温度敏感无件TH1，其输出与桥式整流电路输入端相接，下面为D1,D2,D3,D4二极管，电容C5,C6、电阻R1,R2组成全波整流，滤波分压电路，其中开关K1为交流220V与110V转换开关，开关电路的输出与功率开关电路Q1Q2、D5D6相接，滤波串接电容C5,C6中点引出经C9串接到变压器T2之原端，T2原绕组另一端串接到变压器T1的两个付边绕组，其中两绕组中间端分别经二极管，电路与三极管Q1,Q2基极相接，绕组的顶端分别经电容、电阻与三极管Q1,Q2的集电极相接，付绕组的另一端分别与Q1,Q2发射板相接，该电路输出是将直流转换成阶梯波形，与变压器T1原级相接为控制电路，该电路主要由一块开关集成稳压电源控制块TL494C及功放管Q3,Q4，驱动变压器T1原级组成，TL494C之输出8脚，11脚输出相位差为180°的矩形波，输出分别经电阻分压联接到三极管Q3,Q4的基极，反相串接的两三极管集电极分别与变压器T1原绕组两端相接，输出相位差为180°的方波经功放管Q3,Q4和驱动变压器T1再驱动开关管Q1,Q2，直流电源的输出由变压器网络T2组成，变压器T2次级3,4,5,6端经SC6正流和L2-2、L2-3、C28、C29滤波得到+5V输出。
变压器T2次级3,4,5,6端经D17、D16正流和L2-1、L4、C31滤波得到-5V输出。
变压器T2次级8,9端经D21、D22正流和L2-4、L3、C30滤波得到+12V输出。
变压器T2次级8,9端经D19、D20正流和L2-5、L5、C32滤波得到-12V输出。
辅助电源由T2变压器次级7,8经D21、D22正流，又经R22、D25给TL494C供电；保护电路由+5V、-12V通过Q5、Q6、D14以及IC2(LM393)组成保护电路，其中IC2由两级放大器串接组成，+5V经电阻联接到放大IC2-1,IC2-2之一输入端，放大器IC2-2之输出反馈到IC2-1之另一输入端，放大器IC2-2另一输入端与变压器T2付绕组经二极管相接，放大器IC2-1之输出经电阻直接联接到TLA94C之14、15输入端。
±15V可调直流稳压电源(如图3所示)通过变频变压器T2次级，经D3,D4正流和C6滤波，由IC2(LM317)稳压后，在输出端可得到可调的+15V直流电源，同样经变压器次级经D7,D8正流和C11滤波，由IC3(LM337)稳压后，在输出端可以得到-15V直流电源。
本实用新型之优点电路设计合理，结构紧凑，体积小，功耗小，精度高，工作范围宽，连续可调，运行稳定可靠。
本实用新型之电路结构由以下实施例及附图给出。
图1为开关式与可调式直流稳压电源电原理图；图2为开关式与可调式直流稳压电源+5V电原理图；图3为开关式与可调直流稳压电源±15V电原理图。
其电路如图1所示，其工作原理由Lo、C1、L1、C2、C3、C4组成低通滤波器，它的作用是抑制电网上来的外界高频干扰，以保证机器不受影响，同时对开关电源本身产生的高频干扰进行抑制，以免污染电网。C1L1C2组成常模抗干扰回路，L1C3C4组成共模干扰回路，这样对各种射频干扰的抑制有良好的效果。
TH1是温度敏感元件，它的冷电阻很大，热电阻较小，当电路接通时，限制电路的启动，当Q1的基极得到驱动电流时，Q1导通，C5经过Q1的C-E极、变压器T2的原级、C9放电，通过变压器T2耦合给次边送出能量。Q1关断后，Q2的基极得到驱动电流使Q2导通，C6经C9、T2的原级、Q2的C-E极放电，同样经过变压器T2耦合给次级能量。为了避免Q1、Q2有共同导通时间而把电源直接短路造成Q1、Q2的损坏，必须保证Q1、Q2的基极驱动脉冲有一共同截止时间，即控制脉冲的“死区”时间。
控制回路主要是由一块开关集成稳压电源控制块TL94C及功放管Q3、Q4，驱动变压器T1及相关元件组成。
TL494采用单一电源供电，12脚接电源Vcc,7脚接地，基准电压+5V由14脚输出，除误差放大器外，所用内部电部均由它供给，R18、C11分别接在6脚和5脚，可以产生锯齿波自激振荡，1脚、2脚分别接误差放大器Ⅰ同相和反相端，16脚、15脚分别接误差放大器Ⅱ的同相和反相端，3脚为相位补偿端，4脚为比较器1的死区控制端，8脚、11脚输出相位差为180°的矩形波。在输出电压高时，脉冲宽度变窄，当输出电压低时，脉宽变宽，从而使输出电压稳定；保护电路+5V、-12V通过Q5、Q6、D14等相关元件至TL494的4脚，以及IC2(LM393)组成保护电路；+12V经IC1(LM317)稳压后，在输出端可以得到可调的直流稳压电源，C1为输入电容，C3为输出电容，其作用是用来提高IC1(LM317)输出电压的瞬态响应特性，其中可变电位器RW1用来调正LM317的输出电压，而输出电压高低取决于电阻R2和电位器RW1之比值，其中二极管只用于防止当电源供电中断时因为LM317的输出电容C3通过LM317反向放电而使LM317被损坏的保护二极管。
权利要求1．一种开关式与可调式直流稳压电源，其特征是该电源电路结构由供给主机CPU、存贮器、显示打印、驱动器使用的开关电源，有+5V/5A,12V/1A,-5V/0.5A及-12V/0.5A；供检测或采样的直流可调稳压电源为+5V/0.5A；供给A/D,D/A模板的可调式直流稳压电源三部分组成。电路详细结构是开关电源的输入电路由L0,C1,L1,C2,C3,C4组成，在开关之前两路分别串接有电感，在开关之后两路也分别串接有电感，在此电感上并有电容C1，电感之后并接有电容C3,C4,C2,其中一相中串接有温度敏感无件TH1，其输出与桥式整流电路输入端相接，下面为D1,D2,D3,D4二极管，电容C5,C6、电阻R1,R2组成全波整流，滤波分压电路，其中开关K1为交流220V与110V转换开关，开关电路的输出与功率开关电路Q1Q2、D5D6相接，滤波串接电容C5,C6中点引出经C9串接到变压器T2之原端，T2原绕组另一端串接到变压器T1的两个付边绕组，其中两绕组中间端分别经二极管，电路与三极管Q1,Q2基极相接，绕组的顶端分别经电容、电阻与三极管Q1,Q2的集电极相接，付绕组的另一端分别与Q1,Q2发射板相接，该电路输出是将直流转换成阶梯波形，与变压器T1原级相接为控制电路，该电路主要由一块开关集成稳压电源控制块TLA94C及功放管Q3,Q4，驱动变压器T1原级组成，TLA94C之输出8脚，11脚输出相位差为180°的矩形波，输出分别经电阻分压联接到三极管Q3,Q4的基极，反相串接的两三极管集电极分别与变压器T1原绕组两端相接，输出相位差为180°的方波经功放管Q3,Q4和驱动变压器T1再驱动开关管Q1,Q2。
2．按权利要求1所述的直流稳压电源，其特征是直流电源的输出由变压器网络T2组成，变压器T2次级3,4,5,6端经SC6正流和L2-2、L2-3、C28、C29滤波得到+5V输出；变压器T2次级3,4,5,6端经D17、D18正流和L2-1、L4、C31滤波得到-5V输出；变压器T2次级8,9端经D21、D22正流和L2-4、L3、C30滤波得到+12V输出；变压器T2次级8,9端经D19、D20正流和L2-5、L5、C32滤波得到-12V输出；辅助电源由T2变压器次级7,8经D21、D22正流，又经R22、D25给TL494C供电。
3．按权利要求1所述的直流稳压电源，其特征是保护电路由+5V、-12V通过Q5、Q6、D14以及IC2(LM393)组成保护电路，其中IC2由两级放大器串接组成，+5V经电阻联接到放大IC2-1,IC2-2之一输入端，放大器IC2-2之输出反馈到IC2-1之另一输入端，放大器IC2-2另一输入端与变压器T2付绕组经二极管相接，放大器IC2-1之输出经电阻直接联接到TL494C之14、15输入端。
专利摘要本装置属于一种计算机应用电源,其电路结构是该电源由供给主机CPU、存贮器、显示打印、驱动器,使用的开关电源,有+5V、12V、－5V及－12V;供给检测或采样的直流可调稳压电源为+5V,供给A/D、D/A模板的可调式直流稳定压电源三部分组成,电路加有控制回路,由单一器件TL494C,同时加有保护电路,整个电源电路为一完整的计算机专用电源。优点:电路设计合理,结构紧凑,体积小,功耗小,工作范围宽,连续可调,精度高,运行稳定可靠。
文档编号G05F1/56GK2313330SQ9723174
公开日1999年4月7日 申请日期1997年12月26日 优先权日1997年12月26日
发明者杨维玉 申请人:中国科学院沈阳计算技术研究所