专利名称：输出稳定且连续可调的高压电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源装置，具体地说是一种输出稳定且连续可调的高压电源。
背景技术：
现有的高压电源在低压时的输出不够稳定，纹波较大，且有一定的工作噪声。这是由于制作开关电源所采用的PWM电路。PWM芯片是一种脉宽调制器，当输出电压较高，输出电流较大时，脉冲宽度较宽(即电源内部的开关管导通时间较长)；而当输出功率较小时，脉冲宽度就较窄(即电源内部的开关管导通时间较短)，受电源内部开关管、工作效率及电源控制系统稳定性等参数影响，这种脉冲宽度 不是可以无限制地变窄的，脉冲宽度的变化范围(即调节范围)仅在10—90%的范围内时，高压电源可以稳定地工作。这一特点决定了 PWM芯片并不适用于一个从0电压起调的所谓连续可调的高压电源。例如一台额定为500V/5A的开关电源，当其输出达到额定值时，控制脉冲达到最宽，而当输出电压降至50V/5A时，控制脉冲的宽度就降到了最宽脉冲的10%。如果输出电压电流继续下降，要求控制脉冲继续变窄，受电源内部开关管、工作效率及电源控制系统稳定性等参数的影响，PWM电路已无法满足高压电源的稳定工作的要求，这时电源电路就变为间歇工作状态，脉冲时有时无，因而电源内部就会发出噪音，纹波等也会变大，输出电压也就会出现不稳定现象。很多场合下，对高压电源稳定性要求较高且输出电压必须零到最大电压连续且稳定可调的高压电源，在低压范围里会出现不稳定现象。
实用新型内容本实用新型的目的就是提供一种输出稳定且连续可调的高压电源，以解决现有高压电源存在的低压不稳定的问题。本实用新型是这样实现的一种输出稳定且连续可调的高压电源，包括有整流滤波电路，分别与电源输出端和降压型变换器相接，用于将输入的交流电压转变为直流电压；降压型变换器，分别与所述整流滤波电路、全桥逆变器和第一驱动电路相接，用于直流到直流的降压变换，调节施加在全桥变换器供给端的电压；全桥逆变器，分别与所述降压型变换器、第二驱动电路和高频变压器相接，用于将直流电压逆变为高频交流电压；高频变压器，分别与所述全桥逆变器和倍压整流电路相接，用于将全桥逆变器输出的高频交流电压升压；倍压整流电路，分别与所述高频变压器和电源输出端相接，用于将高频变压器输出的电压进行倍压，升到电源输出所需要的电压；输出取样电路，分别与电源输出端、第一脉宽控制电路和第二脉宽控制电路相接，用于从电源输出端取得反馈信号并分别传送给第一脉宽控制电路和第二脉宽控制电路；[0012]第一脉宽控制电路，分别与所述输出取样电路和第一驱动电路相接，用于根据电源输出电压的大小，通过第一驱动电路调整降压型变换器中的开关管的启闭时间；第一驱动电路，分别与所述第一脉宽控制电路和所述降压型变换器相接，用于为降压型变换器中的开关管提供相应的工作电流和工作电压；第二脉宽控制电路，分别与所述输出取样电路和第二驱动电路相接，用于根据电源输出电压的大小，通过第二驱动电路调整全桥逆变器中各开关管的启闭时间；第二驱动电路，分别与所述第二脉宽控制电路和所述全桥逆变器相接，用于为全桥逆变器这个的开关管提供相应的工作电流和工 作电压；以及辅助电源电路，分别与电源输出端、第一脉宽控制电路、第一驱动电路、第二脉宽控制电路和第二驱动电路相接，用于为第一脉宽控制电路、第一驱动电路、第二脉宽控制电路和第二驱动电路提供偏置电压。本实用新型还包括保护电路，分别与所述全桥逆变器和所述第二脉宽控制电路相接，用于对高压电源提供过热、过压、过流、拉弧和短路保护。本实用新型与现有高压电源相比，增设了降压型变换器，并使用两个脉宽控制电路分别进行控制，一个控制降压型变换器中的开关管的脉宽，另一个控制全桥逆变器中各开关管的脉宽。这样，在高压电源处于低电压输出的时候，降压型变换器中的开关管能自动将脉宽调到最窄，脉宽(即占空比D)按10%来计算，AC220V市电输入时，则Vo=VinXl. 414XD=31V，也就是说，在低电压时全桥变换电路的供电电压仅有31V。根据全桥变换器的输出表达式Vo=Vin X Ns X D/Np可以看出，Vin与不加不加降压变换器电路相比小了 10倍，要想得到同样的输出电压(因为高频变压器的初级及次级的匝数是不变的)，只能调节占空比D，这样占空比D变大，脉宽变宽，则在低压时的输出就变得非常稳定。而在没增加降压型变换器之前，全桥变换电路的开关管两端的电压为311V，因而造成在低压时输出不稳定，纹波较大。本实用新型克服了高压电源在低压小功率负载输出时不稳定、纹波较大的缺陷，真正地实现了由零调至最大稳定输出的过程，满足了使用者的需求，使高压电源的发展迈上了一个新台阶。
图I是本实用新型的电路结构框图。
具体实施方式
如图I所示，本高压电源的主回路是由整流滤波电路、降压型变换器、全桥逆变器、高频变压器和倍压整流电路依次串接组成，整流滤波电路的输入端为电源输入端，倍压整流电路的输出端为电源输出端。与电源输出端相接的输出取样电路分别连接在第一脉宽控制电路和第二脉宽控制电路的输入端，以从电源输出端取得反馈信号，并同时向第一脉宽控制电路和第二脉宽控制电路传送。第一脉宽控制电路通过第一驱动电路连接到降压型变换器的控制端，以根据电源输出电压的大小，调整降压型变换器中的开关管的启闭时间，即调整降压型变换器的输出脉宽。第二脉宽控制电路通过第二驱动电路与全桥逆变器相接，以根据电源输出电压的大小，调整全桥逆变器中各开关管的启闭时间，即调整全桥逆变器的输出脉宽。辅助电源电路分别与电源输出端、第一脉宽控制电路、第一驱动电路、第二脉宽控制电路和第二驱动电路相接，为第一脉宽控制电路、第一驱动电路、第二脉宽控制电路和第二驱动电路中的集成电路芯片提供偏置电压，保证上述各电路的正常工作。在本高压电源中还设置有保护电路，保护电路分别与全桥逆变器和第二脉宽控制电路相接，使本高压电源具有了过热、过压、过 流、拉弧、短路等保护功能，可及时地保护用户设备和高压电源本身不受损坏。
权利要求1.一种输出稳定且连续可调的高压电源，其特征是，包括有 整流滤波电路，分别与电源输出端和降压型变换器相接，用于将输入的交流电压转变为直流电压； 降压型变换器，分别与所述整流滤波电路、全桥逆变器和第一驱动电路相接，用于直流到直流的降压变换，调节施加在全桥变换器供给端的电压； 全桥逆变器，分别与所述降压型变换器、第二驱动电路和高频变压器相接，用于将直流电压逆变为高频交流电压； 高频变压器，分别与所述全桥逆变器和倍压整流电路相接，用于将全桥逆变器输出的高频交流电压升压； 倍压整流电路，分别与所述高频变压器和电源输出端相接，用于将高频变压器输出的电压进行倍压，升到电源输出所需要的电压； 输出取样电路，分别与电源输出端、第一脉宽控制电路和第二脉宽控制电路相接，用于从电源输出端取得反馈信号并分别传送给第一脉宽控制电路和第二脉宽控制电路； 第一脉宽控制电路，分别与所述输出取样电路和第一驱动电路相接，用于根据电源输出电压的大小，通过第一驱动电路调整降压型变换器中的开关管的启闭时间； 第一驱动电路，分别与所述第一脉宽控制电路和所述降压型变换器相接，用于为降压型变换器中的开关管提供相应的工作电流和工作电压； 第二脉宽控制电路，分别与所述输出取样电路和第二驱动电路相接，用于根据电源输出电压的大小，通过第二驱动电路调整全桥逆变器中各开关管的启闭时间； 第二驱动电路，分别与所述第二脉宽控制电路和所述全桥逆变器相接，用于为全桥逆变器这个的开关管提供相应的工作电流和工作电压；以及 辅助电源电路，分别与电源输出端、第一脉宽控制电路、第一驱动电路、第二脉宽控制电路和第二驱动电路相接，用于为第一脉宽控制电路、第一驱动电路、第二脉宽控制电路和第二驱动电路提供偏置电压。
2.根据权利要求I所述的输出稳定且连续可调的高压电源，其特征是，还包括 保护电路，分别与所述全桥逆变器和所述第二脉宽控制电路相接，用于对高压电源提供过热、过压、过流、拉弧和短路保护。
专利摘要本实用新型提供了一种输出稳定且连续可调的高压电源，其主回路是由整流滤波电路、降压型变换器、全桥逆变器、高频变压器和倍压整流电路依次串接组成；与电源输出端相接的输出取样电路分别连接在第一脉宽控制电路和第二脉宽控制电路的输入端，第一脉宽控制电路通过第一驱动电路连接到降压型变换器的控制端，第二脉宽控制电路通过第二驱动电路与全桥逆变器相接，辅助电源电路分别与电源输出端、第一脉宽控制电路、第一驱动电路、第二脉宽控制电路和第二驱动电路相接，提供偏置电压。本实用新型克服了高压电源在低压小功率负载输出时不稳定、纹波较大的缺陷，真正地实现了由零调至最大稳定输出的过程，满足了使用者的需求。
文档编号H02M3/24GK202798464SQ201220492118
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者陈国玉 申请人:石家庄智者科技有限公司