一种宽范围输入电压高精度自动稳压输出电路的制作方法

文档序号:7443475
专利名称:一种宽范围输入电压高精度自动稳压输出电路的制作方法
技术领域
本发明涉及输出电压高精度自动调整电路,具体地讲,涉及一种宽范围输入电压 高精度自动稳压输出电路。
背景技术
太阳能风能和散失能源再利用领域,存在可提取的能量幅值变化范围大,但目前 的逆变电路电压输入范围仅有约四倍上下,当可利用能源能量幅值小到逆变电路不能工作 时,比较低值的能量就浪费了。本发明的宽范围输入电压高精度自动稳压输出电路,可使逆 变电路电压输入范围提高到八倍,低值的能量也可使逆变电路正常输出供电,充分利用太 阳能风能和散失能源的再利用。在能源紧缺和低碳的时代这项发明技术很有意义。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种宽范围输入电压高精度自动稳压输出电路。本发明采用如下技术手段实现发明目的
一种宽范围输入电压高精度自动稳压输出电路,包括电源输入端,其特征是所述电源 输入端通过输入滤波电路连接IGBT开关功率模块的C极,所述IGBT开关功率模块的控制 端连接IGBT隔离驱动电路,所述IGBT开关功率模块的E极分别连接功率电感L2和二极管 D7,所述二极管D7的另一端通过并接的电容C3、C4连接电压输出端,所述功率电感L2的 另一端连接脉冲电流检测输出电路,所述电压输出负端还连接有分压差值比较电路,所述 脉冲电流检测输出电路连接积分运算放大器IC3的负端,所述分压差值比较电路连接积分 运算放大器IC3的正端,所述积分运算放大器IC3的输出端通过二极管D8连接脉宽调制电 路,所述脉宽调制电路连接所述IGBT隔离驱动电路。IGBT开关功率模块主要用于控制脉冲 宽度调整输出电压。作为对本技术方案的进一步限定,所述输入滤波电路包括串接的热敏电阻RT和 电感Li,所述电感Ll和电源输入负端之间并接有电容Cl、C2,此电路加强了电磁兼容性。作为对本技术方案的进一步限定,所述IGBT隔离驱动电路包括驱动光耦TLP250, 所述驱动光耦TLP250通过电阻Rl连接到所述IGBT开关功率模块的控制端。作为对本技术方案的进一步限定,所述脉冲电流检测输出电路包括与所述功率电 感L2连接的互感器P,所述互感器P连接整流器Q,所述整流器Q上分别连接电阻R2、R3和 电容C7,所述电阻R3连接到所述积分运算放大器IC3的负端。作为对本技术方案的进一步限定,所述分压差值比较电路包括分压电阻R4、R5和 极性转换的运算放大器IC1,所述运算放大器ICl通过电阻R6连接反相输入比较器IC2的 负端,所述反相输入比较器IC2通过电阻R8连接所述积分运算放大器的正端,所述反相输 入比较器IC2的负端和输出端之间并接有电阻R7和电容C8,所述积分运算放大器IC3的负 端和输出端之间并接有电阻R9和电容C9。作为对本技术方案的进一步限定,所述脉宽调制电路包括脉宽控制集成电路芯片IC4,所述脉宽控制集成电路芯片IC4引脚1连接引脚9,引脚2连接电阻R10,引脚5、7都 连接电容C10,引脚6连接电阻R12,引脚8连接电容C11,电阻RlO通过电阻Rll连接电容 C10、电阻R12、电容C11,引脚10、12接地,引脚11和引脚14分别通过二极管D10、D9合波 后通过电阻R13连接到所述驱动光耦TLP250。作为对本技术方案的进一步限定,所述电源输入端包括由二极管Dl、D2、D3、D4、 D5、D6组成的三相整流桥电路,所述电源输入端包括直流输入、三相交流输入和单相交流输 入三种输入方式。与现有技术相比,本发明的优点和积极效果是本发明的稳压电源输入电压范围 可达10倍,输出电压稳定,可用于太阳能、风能等发电系统的前级自动调节,可充分利用自 然能源,是一种新型高效的电路结构。稳压电源输入有三种输入方式,接口容易,电路采用 电流内环和电压双环控制,具有动态响应好输出稳定等特点。


图1为本发明优选实施例的电路原理图。
具体实施例方式下面结合附图和优选实施例对本发明作更进一步的详细描述。参见图1,本发明包括电源输入端,所述电源输入端通过输入滤波电路连接IGBT 开关功率模块的C极,所述IGBT开关功率模块的控制端连接IGBT隔离驱动电路,所述IGBT 开关功率模块的E极分别连接功率电感L2和二极管D7,所述二极管D7的另一端通过并接 的电容C3、C4连接电压输出端,所述功率电感L2的另一端连接脉冲电流检测输出电路,所 述电压输出负端还连接有分压差值比较电路,所述脉冲电流检测输出电路连接积分运算放 大器IC3的负端,所述分压差值比较电路连接积分运算放大器IC3的正端,所述积分运算放 大器IC3的输出端通过二极管D8连接脉宽调制电路,所述脉宽调制电路连接所述IGBT隔 离驱动电路。所述电源输入端包括由二极管Dl、D2、D3、D4、D5、D6组成的三相整流桥电路, 所述电源输入端包括直流输入、三相交流输入和单相交流输入三种输入方式,能够接收 90V-1000V直流输入、70V-700V三相交流输入、70V-700V单相交流输入。所述输入滤波电路包括串接的热敏电阻RT和电感Li,所述电感Ll和电源输入负 端之间并接有电容Cl、C2。所述IGBT隔离驱动电路包括驱动光耦TLP250,所述驱动光耦TLP250通过电阻Rl 连接到所述IGBT开关功率模块的控制端。所述脉冲电流检测输出电路包括与所述功率电感L2连接的互感器P,所述互感器 P连接整流器Q,所述整流器Q上分别连接电阻R2、R3和电容C7,所述电阻R3连接到所述 积分运算放大器IC3的负端。所述分压差值比较电路包括分压电阻R4、R5和极性转换的运算放大器IC1,所述 运算放大器ICl通过电阻R6连接反相输入比较器IC2的负端,所述反相输入比较器IC2通 过电阻R8连接所述积分运算放大器的正端,所述反相输入比较器IC2的负端和输出端之间 并接有电阻R7和电容C8,所述积分运算放大器IC3的负端和输出端之间并接有电阻R9和电容C9。所述脉宽调制电路包括脉宽控制集成电路芯片IC4,脉宽控制集成电路芯片IC4 为芯片UC1525,所述脉宽控制集成电路芯片IC4引脚1连接引脚9,引脚2连接电阻R10,引 脚5、7都连接电容C10,引脚6连接电阻R12,引脚8连接电容C11,电阻RlO通过电阻Rll 连接电容C10、电阻R12、电容C11,引脚10、12接地,引脚11和引脚14分别通过二极管D10、 D9合波后通过电阻R13连接到所述驱动光耦TLP250。本发明的工作流程为电源输入端经限流热敏电阻RT、电感Li、滤波电容Cl、C2, 电压输往开关功率模块IGBT的C极,在IGBT隔离驱动电路驱动下,IGBT的E极输出脉冲 电压,功率电感L2储能,当开关功率模块IGBT关闭时,没有脉冲输出,这时功率电感L2产 生反动电动势,二极管D7导通,输出负电压经电容C3、C4滤波后送往输出供负载使用。输 出电压经分压电阻R4、R5、极性转换的运算放大器ICl进入反相输入比较器,反相输入比较 器IC2与事先设定的设定值比较,偏差电压送入积分运算放大器IC3的正端,同时功率电感 L2的电流经过互感器P、整流器Q、电阻R2、电容C7、电阻R3送入积分运算放大器IC3的负 端,形成内电流环合电压环共同控制,经过双环积分运算出现的偏值电压,经过隔离二极管 送入脉宽调制电路,经过双环积分运算出现的偏值电压送往IC4的脉宽控制输入引脚,IC4 的脉宽输出A和B,经过二极管D9、D10、电阻R13、R14脉冲合波后送往IGBT隔离驱动电路, 由单极性脉冲转换成双极性脉冲,可靠控制IGBT通断,这样,IGBT输出的脉冲宽度根据输 出电压自动调整,保持输出电压稳定不变。当然,上述说明并非对本发明的限制,本发明也不仅限于上述举例,本技术领域的 普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也属于本发明的保 护范围。
权利要求
1.一种宽范围输入电压高精度自动稳压输出电路,包括电源多种输入方式,其特征是 所述电源输入端通过输入滤波电路连接IGBT开关功率模块的C极,所述IGBT开关功率模 块的控制端连接IGBT隔离驱动电路,所述IGBT开关功率模块的E极分别连接功率电感L2 和二极管D7,所述二极管D7的另一端通过并接的电容C3、C4连接电压输出端,所述功率电 感L2的另一端连接脉冲电流检测输出电路,所述电压输出负端还连接有分压差值比较电 路,所述脉冲电流检测输出电路连接积分运算放大器IC3的负端,所述分压差值比较电路 连接积分运算放大器IC3的正端,所述积分运算放大器IC3的输出端通过二极管D8连接脉 宽调制电路,所述脉宽调制电路连接所述IGBT隔离驱动电路。
2.根据权利要求1所述宽范围输入电压高精度自动稳定输出电路,其特征是所述输 入滤波电路包括串接的热敏电阻RT和电感Li,所述电感Ll和电源输入负端之间并接有电 容 C1、C2。
3.根据权利要求1所述宽范围输入电压高精度自动稳定输出电路,其特征是所述 IGBT隔离驱动电路包括驱动光耦TLP250,所述驱动光耦TLP250通过电阻Rl连接到所述 IGBT开关功率模块的控制端。
4.根据权利要求1所述宽范围输入电压高精度自动稳定输出电路,其特征是所述脉 冲电流检测输出电路包括与所述功率电感L2连接的互感器P,所述互感器P连接整流器Q, 所述整流器Q上分别连接电阻R2、R3和电容C7,所述电阻R3连接到所述积分运算放大器 IC3的负端。
5.根据权利要求1所述宽范围输入电压高精度自动稳定输出电路,其特征是所述分 压差值比较电路包括分压电阻R4、R5和极性转换的运算放大器IC1,所述运算放大器ICl通 过电阻R6连接反相输入比较器IC2的负端,所述反相输入比较器IC2通过电阻R8连接所 述积分运算放大器的正端,所述反相输入比较器IC2的负端和输出端之间并接有电阻R7和 电容C8,所述积分运算放大器IC3的负端和输出端之间并接有电阻R9和电容C9。
6.根据权利要求1所述宽范围输入电压高精度自动稳定输出电路,其特征是所述脉 宽调制电路包括脉宽控制集成电路芯片IC4,所述脉宽控制集成电路芯片IC4引脚1连接引 脚9,引脚2连接电阻R10,引脚5、7都连接电容C10,引脚6连接电阻R12,引脚8连接电容 Cll,电阻RlO通过电阻Rll连接电容C10、电阻R12、电容C11,引脚10、12接地,引脚11和 引脚14分别通过二极管D10、D9合波后通过电阻R13连接到所述驱动光耦TLP250。
7.根据权利要求1-6之一所述宽范围输入电压高精度自动稳定输出电路,其特征是 所述电源输入端包括由二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6组成的三相整流桥电路,所述电源输入 端包括直流输入、三相交流输入和单相交流输入三种输入方式。
全文摘要
本发明公开了一种宽范围输入电压高精度自动稳压输出电路,所述电源输入端通过输入滤波电路连接IGBT开关功率模块,所述IGBT开关功率模块的控制端连接IGBT隔离驱动电路,所述IGBT开关功率模块分别连接功率电感L2和二极管D7,所述二极管D7的另一端通过电容C3、C4连接电压输出端,所述功率电感L2的另一端连接脉冲电流检测输出电路,所述电压输出负端还连接有分压差值比较电路,所述脉冲电流检测输出电路连接积分运算放大器IC3的负端,所述分压差值比较电路连接积分运算放大器IC3的正端,所述积分运算放大器IC3的输出端通过二极管D8连接脉宽调制电路,所述脉宽调制电路连接所述IGBT隔离驱动电路。
文档编号H02M3/335GK102075093SQ201010583960
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者张振凡, 李贤杰, 李超, 杨献木, 苏玉明 申请人:山东精久科技有限公司
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