专利名称：一种基于变压器的电源电路的制作方法
技术领域：
一种基于变压器的电源电路技术领域[0001]本实用新型涉及一种电源电路，具体涉及一种用于给机电伺服驱动器供电的基于变压器的电源电路。
背景技术：
[0002]随着机电伺服技术迅速崛起，电机驱动器的功能起来越强大，电源电路的设计也越来越复杂，所需二次电源的路数逐渐在增加。传统电路设计一般选用DC/DC电源模块提供电源输出，但本驱动器设计中需要士 12V、+5V、U+15V、V+15V、W+15V、C+15V多路电源，若选用这种电源电路，每路电源都需选用一款电源模块，会带来成本太高，体积太大的问题。[0003]选用变压器的电源电路，可有效的完成电路的集成化，大大降低驱动器的体积和成本，但以往的变压器的电源电路往往精度不高，无法满足驱动器功能需求。发明内容[0004]本实用新型的目的在于提供一种基于变压器的电源电路，该电路精度高、体积小、 成本低。[0005]实现本实用新型目的的技术方案一种基于变压器的电源电路，它包括多路线圈输出的变压器、反馈电路、电压调整电路、整流滤波电路、保护电路，保护电路的输入端连接电压源，保护电路的输出端与变压器的输入端连接，变压器的输出端与整流滤波电路的输入端、电压调整电路的输入端均连接；变压器两端并联反馈电路，反馈电路还直接与变压器的输入端连接。[0006]所述的变压器包括多路线圈输出的变压器。[0007]所述的保护电路包括保险丝和第十三反向截止二极管，保险丝的一端连接电压源，保险丝的另一端与第十三反向截止二极管的正极连接，第十三反向截止二极管的负极与变压器的多路线圈输出的变压器原边第十八引脚连接，第十三反向截止二极管的负极还与反馈电路连接。[0008]所述的整流滤波电路包括四路整流滤波电路，每一路整流滤波电路由一个整流二极管和一个RC滤波电路组成，每一路整流滤波电路的整流二极管的正极与多路线圈输出的变压器的副边的一个引脚连接，每一路整流滤波电路的整流二极管的负极与RC滤波电路的一端连接，每一路整流滤波电路的RC滤波电路的另一端与多路线圈输出的变压器的副边的另一个引脚连接。[0009]所述的电压调整电路包括两路电压调整电路，每一路电压调整电路包括一个三端稳压器、一个二极管和三个电容；第一路电压调整电的二极管的正极与多路线圈输出的变压器的副边的一个引脚连接，该二极管负极与三端稳压器的输入端连接，该三端稳压器的输入端与接地端之间并联两个电容，该三端稳压器的输出端与接地端之间并联一个电容； 第二路电压调整电的二极管的负极极与多路线圈输出的变压器的副边的另一个引脚连接， 该二极管正极与三端稳压器的输入端连接，该三端稳压器的输入端与接地端之间并联两个电容，该三端稳压器的输出端与接地端之间并联一个电容。[0010]所述的反馈电路包括电压基准源、光电耦合器、电源管理芯片、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、 第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十八电容、第十九电容、第二十电容、第二十一电容、第二十二电容、第二十三电容、第二十四电容、第二十七电容、第四十四电容；第五电阻和第二十四电容并联形成RC滤波电路，该滤波电路的一端与保护电路的第十三反向截止二极管的负极以及第四十四电容的一端均连接，第四十四电容的另一端与光电耦合器的光敏三极管的发射极连接；该滤波电路的另一端与第一二极管的负极连接，第一二极管的正极与电源管理芯片的第五引脚、第四引脚以及多路线圈输出的变压器的原边第十五引脚均连接。电源管理芯片的第七引脚和第八引脚之间连接并联的第二十三电容和第二二极管，第六电阻的一端与第二十七电容的一端串联，第六电阻的另一端与第二二极管的负极连接，第二十七电容的另一端与第二二极管的正极连接，第六电阻与第二十七电容的中间与第四二极管的负极连接第四二极管的正极与多路线圈输出的变压器的原边第十一引脚连接。电源管理芯片的第三引脚与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端依次串联第三电阻、第四电阻、第二十电容，第二十电容的另一端与电源管理芯片的第四引脚连接；第一电阻还与第二电阻并联；第十九电容的一端与第一电阻和第三电阻的中间连接， 第十九电容另一端与电源管理芯片的第二引脚连接；第十八电容的一端与第一电阻和第三电阻的中间连接，第十八电容另一端与电源管理芯片的第一引脚连接；电源管理芯片的第二引脚与光电耦合器的光敏三极管的集电极连接；电源管理芯片的第八引脚与光电耦合器的光敏三极管的发射极连接；光电耦合器的发光二级管的正极与负极之间串联第七电阻、 第八电阻；光电耦合器的发光二级管的负极还与电压基准源的负极连接；第八电阻之间依次串联第九电阻、第二十电容、第十电阻，第九电阻还与第二十一电容并联；第七电阻、第八电阻、第十电阻的共同连接端连接第三二极管的负极，第三二极管的正极与多路线圈输出的变压器的副边第三引脚连接。[0011]本实用新型的有益技术效果该电路设有反馈电路，即具有闭环调节功能，大大提高了输出电源的精度。而且，该电体积小、成本低。该电源电路可将输入的160V电压变换输出士 12V、+5V、U+15V、V+15V、W+15V、C+15V七路电源，能够满足机电伺服系统电机驱动器的需求，即能够用于提供机电伺服驱动器的多路电源。
[0012]图1为本实用新型所提供的一种基于变压器的电源电路的系统框图；[0013]图2本实用新型所提供的一种基于变压器的电源电路的原理图；[0014]图3为本实用新型所提供的变压器、电压调整电路、整流滤波电路和保护电路的原理图；[0015]图4为本实用新型所提供的反馈电路的原理图。[0016]图中1.变压器，2、反馈电路，3、电压调整电路，4、整流滤波电路，5、保护电路；[0017]Ul.多路线圈输出的变压器，U2.光电耦合器，U3.电源管理芯片，U4.第一三端稳压器，U5.第二三端稳压器，U6.电压基准源。
具体实施方式
[0018]
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。[0019]如图1所示，一种基于变压器的电源电路，包括多路线圈输出的变压器1、反馈电路2、电压调整电路3、整流滤波电路4、保护电路5。保护电路5的输入端连接160V电压源， 保护电路5的输出端与变压器1的输入端连接，变压器1的输出端与整流滤波电路4的输入端、电压调整电路3的输入端均连接。变压器1两端并联反馈电路2，反馈电路2还直接与变压器1的输入端连接。[0020]变压器1的多路线圈输出的变压器Ul的原边输入160V供电电压，通过多组原、副边线圈分别输出+5V、士 15V、U+15V、V+15V、W+15V、C+15V七路交流电源。整流滤波电路4 输出U+15V、V+15V、W+15V、C+15V四路电源，电压调整电路3将变压器1的多路线圈输出的变压器Ul输出的士 15V经三端稳压器变换后输出士 12V两路电源。+5V作为反馈信号输入给反馈电路2。即该电源电路可将输入的160V电压变换输出士 12V、+5V、U+15V、V+15V、 W+15V.C+15V七路电源。[0021]如图2所示，变压器1包括多路线圈输出的变压器U1。[0022]如图2所示，保护电路5包括保险丝Fl和第十三反向截止二极管D13，保险丝Fl 的一端连接160电压源，保险丝Fl的另一端与第十三反向截止二极管D13的正极连接，第十三反向截止二极管D13的负极与变压器1的多路线圈输出的变压器Ul原边第十八引脚 18连接，第十三反向截止二极管D13的负极还与反馈电路2连接。在多路线圈输出的变压器Ul的原边线圈上用保险丝Fl来进行过流保护、用第十三反向截止二极管D13防止电压源接反。[0023]如图2所示，整流滤波电路4包括四路整流滤波电路，每一路整流滤波电路由一个整流二极管和一个RC滤波电路组成。第一路整流滤波电路包括第八整流二极管D8、第三十四电容C34、第十五电阻R15 ；第八整流二极管D8的正极与多路线圈输出的变压器Ul 的副边第二十引脚20连接，第三十四电容C34和第十五电阻R15并联构成RC滤波电路，该滤波电路的一端与第八整流二极管D8的负极连接，该滤波电路的另一端与多路线圈输出的变压器Ul的副边第十九引脚19连接；变压器1的多路线圈输出的变压器Ul的原边输入 160V供电电压，经第一路整流滤波电整流滤波后，输出纹波较小的C15V 二次直流电源。第二路整流滤波电路包括第九整流二极管D9、第三十五电容C35、第十四电阻R14 ；第九整流二极管D9的正极与多路线圈输出的变压器Ul的副边第二十三引脚23连接，第三十五电容 C35和第十四电阻R14并联构成RC滤波电路，该滤波电路的一端与第九整流二极管D9的负极连接，该滤波电路的另一端与多路线圈输出的变压器Ul的副边第二十二引脚22连接； 变压器1的多路线圈输出的变压器Ul的原边输入160V供电电压，经第二路整流滤波电整流滤波后，输出纹波较小的Wl5V 二次直流电源。第三路整流滤波电路包括第十整流二极管 D10、第三十六电容C36、第十三电阻R13 ；第十整流二极管DlO的正极与多路线圈输出的变压器Ul的副边第二十六引脚沈连接，第三十六电容C36和第十三电阻R13并联构成RC滤波电路，该滤波电路的一端与第十整流二极管DlO的负极连接，该滤波电路的另一端与多路线圈输出的变压器Ul的副边第二十五引脚25连接；变压器1的多路线圈输出的变压器 Ul的原边输入160V供电电压，经第三路整流滤波电整流滤波后，输出纹波较小的V15V 二次直流电源。第四路整流滤波电路包括第十一整流二极管D11、第三十七电容C37、第十二电阻R12 ；第十一整流二极管Dll的正极与多路线圈输出的变压器Ul的副边第二十九引脚四连接，第三十七电容C37和第十二电阻R12并联构成RC滤波电路，该滤波电路的一端与第十一整流二极管Dll的负极连接，该滤波电路的另一端与多路线圈输出的变压器Ul的副边第二十八引脚观连接；变压器1的多路线圈输出的变压器Ul的原边输入160V供电电压， 经第四路整流滤波电整流滤波后，输出纹波较小的U15V 二次直流电源。[0024]如图2所示，电压调整电路3包括两路电压调整电路。第一路电压调整电路包括第一三端稳压器U4、第五二极管D5、第二十九电容C29、第三十二电容C32、第三十九电容 C39，第五二极管D5的正极与多路线圈输出的变压器Ul的副边第二引脚2连接，第五二极管D5的负极与第一三端稳压器U4的第一引脚1连接，第一三端稳压器U4的第一引脚1 (输入端)和第二引脚2(接地端)之间连接有并联的第二十九电容C29、第三十二电容C32，第一三端稳压器U4的第三引脚3(输出端)和第二引脚2(接地端)之间连接有第三十九电容 C39 ；从多路线圈输出的变压器Ul的副边第二引脚2输出的+15V电源，经过第一路电压调整电路后，转化为驱动器所需的+12V电源。第二路电压调整电路包括第二三端稳压器U5、 第六二极管D6、第三十电容C30、第三十三电容C33、第四十电容C40，第六二极管D6的负极与多路线圈输出的变压器Ul的副边第五引脚5连接，第六二极管D6的正极与第二三端稳压器U5的第二引脚2连接，第二三端稳压器U5的第一引脚1 (接地端)和第二引脚2 (输入端)之间连接有并联的第三十电容C30、第三十三电容C33，第二三端稳压器TO的第三引脚3 (输出端)和第一引脚1 (接地端)之间连接有第四十电容C40 ；从多路线圈输出的变压器Ul的原边第五引脚5输出的+15V电源，经过第二路电压调整电路后，转化为驱动器所需的-12V电源。[0025]如图2所示，反馈电路2包括电压基准源TO、光电耦合器U2、电源管理芯片U3、 第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电阻R1、第二电阻R2、 第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻 R9、第十电阻R10、第十八电容C18、第十九电容C19、第二十电容C20、第二i^一电容C21、第二十二电容C22、第二十三电容C23、第二十四电容C24、第二十七电容C27、第四十四电容 C44。[0026]第五电阻R5和第二十四电容CM并联形成RC滤波电路，该滤波电路的一端与保护电路5的第十三反向截止二极管D13的负极以及第四十四电容C44的一端均连接，第四十四电容C44的另一端与光电耦合器U2的光敏三极管的发射极连接；该滤波电路的另一端与第一二极管Dl的负极连接，第一二极管Dl的正极与电源管理芯片U3的第五引脚5、 第四引脚4以及多路线圈输出的变压器Ul的原边第十五引脚15均连接。电源管理芯片 U3的第七引脚7和第八引脚8之间连接并联的第二十三电容C23和第二二极管D2，第六电阻R6的一端与第二十七电容C27的一端串联，第六电阻R6的另一端与第二二极管D2的负极连接，第二十七电容C27的另一端与第二二极管D2的正极连接，第六电阻R6与第二十七电容C27的中间与第四二极管D4的负极连接第四二极管D4的正极与多路线圈输出的变压器Ul的原边第十一引脚11连接。电源管理芯片U3的第三引脚3与第一电阻Rl的一端连接，第一电阻Rl的另一端依次串联第三电阻R3、第四电阻R4、第二十电容C20，第二十电容 C20的另一端与电源管理芯片U3的第四引脚4连接。第一电阻Rl还与第二电阻R2并联。 第十九电容C19的一端与第一电阻Rl和第三电阻R3的中间连接，第十九电容C19另一端与电源管理芯片U3的第二引脚2连接。第十八电容C18的一端与第一电阻Rl和第三电阻 R3的中间连接，第十八电容C18另一端与电源管理芯片U3的第一引脚1连接。电源管理芯片U3的第二引脚2与光电耦合器U2的光敏三极管的集电极连接。电源管理芯片U3的第八引脚8与光电耦合器U2的光敏三极管的发射极连接。电源管理芯片U3的第二引脚2即为FB端。光电耦合器U2的发光二级管的正极与负极之间串联第七电阻R7、第八电阻R8。 光电耦合器U2的发光二级管的负极还与电压基准源TO的负极连接。第八电阻R8之间依次串联第九电阻R9、第二十电容C20、第十电阻R10，第九电阻R9还与第二i^一电容C21并联。第七电阻R7、第八电阻R8、第十电阻RlO的共同连接端连接第三二极管D3的负极，第三二极管D3的正极与多路线圈输出的变压器Ul的副边第三引脚3连接，第三二极管D3用于对多路线圈输出的变压器Ul进行过压保护。[0027]多路线圈输出的变压器Ul的副边第三引脚3输出的+5V电压，为保证各路电源输出精度，选用+5V电源输出作为反馈信号，将该+5V电压信号经过第九电阻R9、第十电阻 RlO分压后送到电压基准源U6的输入端与参考电压+2. 5V进行比较若+5V电源输出偏高， 则分压后的电压信号大于参考电压+2. 5V，电压基准源U6内的光敏三极管打开，使得光电耦合器U2的输入端电流增大，则光电耦合器U2的输出端电压信号FB增大，FB是电源管理芯片U3的反馈信号，电源管理芯片U3进行闭环处理，减小原边线圈电压，从而控制各路副边电源输出信号减小。若+5V电源输出偏低，则分压后的电压信号小于参考电压+2. 5V，电压基准源U6内的三极管关断，使得光电耦合器U2的输入端电流减小，则光电耦合器U2的输出端电压信号FB减小，FB是电源管理芯片U3的反馈信号，电源管理芯片U3进行闭环处理，增大原边线圈电压，从而控制各路副边电源输出信号增大。通过该闭环调节，保证+5V 电源输出的精度。[0028]上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。本实用新型说明书中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
权利要求1.一种基于变压器的电源电路，其特征在于它包括多路线圈输出的变压器(1)、反馈电路O)、电压调整电路(3)、整流滤波电路0)、保护电路(5)，保护电路(5)的输入端连接电压源，保护电路( 的输出端与变压器(1)的输入端连接，变压器(1)的输出端与整流滤波电路的输入端、电压调整电路(3)的输入端均连接；变压器(1)两端并联反馈电路 O)，反馈电路( 还直接与变压器(1)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于变压器的电源电路，其特征在于所述的变压器(1) 包括多路线圈输出的变压器(Ul)。
3.根据权利要求2所述的一种基于变压器的电源电路，其特征在于所述的保护电路 (5)包括保险丝(Fl)和第十三反向截止二极管(D13)，保险丝(Fl)的一端连接电压源，保险丝(Fl)的另一端与第十三反向截止二极管(D13)的正极连接，第十三反向截止二极管 (D13)的负极与变压器⑴的多路线圈输出的变压器(Ul)原边第十八引脚连接，第十三反向截止二极管(D13)的负极还与反馈电路O)连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于变压器的电源电路，其特征在于所述的整流滤波电路(4)包括四路整流滤波电路，每一路整流滤波电路由一个整流二极管和一个RC滤波电路组成，每一路整流滤波电路的整流二极管的正极与多路线圈输出的变压器(Ul)的副边的一个引脚连接，每一路整流滤波电路的整流二极管的负极与RC滤波电路的一端连接，每一路整流滤波电路的RC滤波电路的另一端与多路线圈输出的变压器(Ul)的副边的另一个引脚连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于变压器的电源电路，其特征在于所述的电压调整电路C3)包括两路电压调整电路，每一路电压调整电路包括一个三端稳压器、一个二极管和三个电容；第一路电压调整电的二极管的正极与多路线圈输出的变压器(Ul)的副边的一个引脚连接，该二极管负极与三端稳压器的输入端连接，该三端稳压器的输入端与接地端之间并联两个电容，该三端稳压器的输出端与接地端之间并联一个电容；第二路电压调整电的二极管的负极极与多路线圈输出的变压器(Ul)的副边的另一个引脚连接，该二极管正极与三端稳压器的输入端连接，该三端稳压器的输入端与接地端之间并联两个电容， 该三端稳压器的输出端与接地端之间并联一个电容。
6.根据权利要求5所述的一种基于变压器的电源电路，其特征在于所述的反馈电路( 包括电压基准源(TO)、光电耦合器(似)、电源管理芯片(U3)、第一二极管(Dl)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(RlO)、第十八电容(C18)、第十九电容(C19)、第二十电容(C20)、 第二—^一电容(C21)、第二十二电容(C22)、第二十三电容(C23)、第二十四电容(以4)、第二十七电容(C27)、第四十四电容(C44)；第五电阻(肪)和第二十四电容(C24)并联形成 RC滤波电路，该滤波电路的一端与保护电路(5)的第十三反向截止二极管(D13)的负极以及第四十四电容(C44)的一端均连接，第四十四电容(C44)的另一端与光电耦合器(U2) 的光敏三极管的发射极连接；该滤波电路的另一端与第一二极管(Dl)的负极连接，第一二极管(Dl)的正极与电源管理芯片(U3)的第五引脚、第四引脚以及多路线圈输出的变压器 (Ul)的原边第十五引脚均连接。电源管理芯片(U3)的第七引脚和第八引脚之间连接并联的第二十三电容(C2!3)和第二二极管(D2)，第六电阻(R6)的一端与第二十七电容(C27)的一端串联，第六电阻(R6)的另一端与第二二极管(拟)的负极连接，第二十七电容(C27) 的另一端与第二二极管(D2)的正极连接，第六电阻(R6)与第二十七电容(C27)的中间与第四二极管(D4)的负极连接第四二极管(D4)的正极与多路线圈输出的变压器(Ul)的原边第十一引脚连接。电源管理芯片(U； )的第三引脚与第一电阻(Rl)的一端连接，第一电阻(Rl)的另一端依次串联第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第二十电容(C20)，第二十电容 (C20)的另一端与电源管理芯片(U3)的第四引脚连接；第一电阻(Rl)还与第二电阻(R2) 并联；第十九电容(C19)的一端与第一电阻(Rl)和第三电阻(R3)的中间连接，第十九电容 (C19)另一端与电源管理芯片(U3)的第二引脚连接；第十八电容(C18)的一端与第一电阻 (Rl)和第三电阻(R3)的中间连接，第十八电容(C18)另一端与电源管理芯片(U3)的第一引脚连接；电源管理芯片(U； )的第二引脚与光电耦合器(似)的光敏三极管的集电极连接； 电源管理芯片(U； )的第八引脚(8)与光电耦合器(似)的光敏三极管的发射极连接；光电耦合器(U2)的发光二级管的正极与负极之间串联第七电阻(R7)、第八电阻(R8)；光电耦合器(似)的发光二级管的负极还与电压基准源(U6)的负极连接；第八电阻(R8)之间依次串联第九电阻(R9)、第二十电容(C20)、第十电阻(RlO)，第九电阻(R9)还与第二十一电容 (C21)并联；第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第十电阻(RlO)的共同连接端连接第三二极管 (D3)的负极，第三二极管(D3)的正极与多路线圈输出的变压器(Ul)的副边第三引脚连接。
专利摘要本实用新型涉及一种电源电路，具体公开一种基于变压器的电源电路，它包括多路线圈输出的变压器、反馈电路、电压调整电路、整流滤波电路、保护电路，保护电路的输入端连接电压源，保护电路的输出端与变压器的输入端连接，变压器的输出端与整流滤波电路的输入端、电压调整电路的输入端均连接；变压器两端并联反馈电路，反馈电路还直接与变压器的输入端连接。该电路精度高、体积小、成本低。
文档编号H02M7/06GK202309547SQ20112041627
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者姜丽婷, 尹升爱, 岳振波, 王春明, 龙海峰 申请人:中国运载火箭技术研究院, 北京精密机电控制设备研究所