一种低损耗高效率的开关稳压电源的制作方法

本实用新型属于电路元件领域，尤其涉及一种低损耗高效率的开关稳压电源。

背景技术：

开关稳压电源在近十几年不管是在国内还是在国际上都是处于高速发展时期，其应用工作场合不断扩大，特别是最近几年，随着电子科技的不断取得突破发展，以前存在的许多瓶颈现在已被攻克，许多以前不可能实现的场合比如测量仪等也开始使用开关稳压电源作为供电系统。普通常见的间接直流变流稳压电源电路可以实现输出端与输入端的隔离，完成电源的功能，适合于输入电压与输出电压之比远小于或远大于1的情景，但是由于采用多次变换，电路中的损耗较大，效率较低，电路保护不足，同时结构较为复杂，并不符合当下主流的思想。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种低损耗高效率的开关稳压电源，旨在解决普通稳压电源实现电路中损耗大，效率低的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种低损耗高效率的开关稳压电源，包括：隔离模块，第一滤波模块，升压电路模块，第二滤波模块，控制模块，键盘模块以及显示模块；所述隔离模块连接于所述第一滤波模块，所述第一滤波模块连接于所述升压电路模块，所述升压电压模块连接于第二滤波模块，所述第二滤波模块连接信号输出，所述键盘模块连接于所述控制模块，所述控制模块连接于所述显示模块和升压电路模块，所述控制模块与所述第一滤波模块和第二滤波模块双向连接。

进一步根据本实用新型所述的低损耗高效率的开关稳压电源，所述隔离模块和第一滤波模块将交流整流滤波成直流，并将输出作用到升压电路模块，其中隔离模块是过滤外加电网上的干扰，同时也过滤电源对电网的干扰；所述隔离模块和第一滤波模块电路，输入Uin接电阻R1、电阻NTC和二极管Dp的阴极，电阻R1的另一端接二极管LED1的阴极和二极管 LED2的阳极，所述二极管LED1的阳极和LED2的阴极接Uin2，Uin2接所述升压电路模块的输入，所述电阻NTC的另一端接输出Uin2和电容C24V正极，所述电容C24V的负极接地，所述二极管Dp的阳极接地；所述隔离模块和第一滤波模块的过热保护电路主要包含二极管DZ、热敏电阻R2、电阻R4、电容C1，所述二极管DZ的阴极接12V，所述二极管DZ 的阳极接电阻R2，所述电阻R2的另一端接电阻R4、电容C1、temptest端口(与控制模块的单片机相连)，所述电阻R4的另一端接地，所述电容C1的另一端接地。

进一步根据本实用新型所述的低损耗高效率的开关稳压电源，所述升压电路模块电路主要是通过外部PWM信号控制开关的开通和关断，电感将交替地存储和释放能量，通过输出反馈给控制模块，控制PWM信号的占空比可以相应实现输出电压的变化；所述升压电路模块具体包含PWM驱动电路和BOOST升压基本电路；PWM驱动电路主要由半桥驱动器IR2302S构成，所述IR2302S的1管脚接+12V电压，2管脚接PWMIN，PWMIN信号接所述控制模块，3管脚接SD端口，SD端口连接所述控制模块，4管脚接地，5管脚接PWM信号， PWM信号接BOOST升压基本电路的PWM输入；所述BOOST升压基本电路，PWM接电阻RG，所述电阻RG的另一端接电阻RQ和开关场效应管Q1的栅极，所述电阻RQ的另一端接地，所述开关场效应管Q1的源极接电阻R3，所述电阻R3的另一端接地，所述开关场效应管Q1漏极接电感Lip和二极管D1的阳极，所述电感LIp的另一端接输入Uin2，所述 Uin2与第一滤波模块和隔离模块的Uin2连接，所述二极管D1的阴极接电容C2正极、电容 C3正极、电容C4、电容C5和输出Uo+2，所述电容C2负极、电容C3负极、电容C4另一端、电容C5另一端接地。

进一步根据本实用新型所述的低损耗高效率的开关稳压电源，所述控制模块采用型号为 MSP430的单片机；控制模块通过对第一滤波模块保护电路部分热敏电阻的温度检测，控制二极管的导通和截止，从而对电路进行保护，控制模块对升压电路模块PWM信号的控制，使二极管截止和导通，并使电感进行存储和释放电能的转换，同时电容将直流信号保持并输出，达到基本稳压输出；控制模块和第二滤波模块相连，同样对电路进行保护，并获取输出反馈，从而进一步实现稳压输出，控制模块与键盘和显示模块的连接实现电压的设定和数据显示。

进一步根据本实用新型所述的低损耗高效率的开关稳压电源，所述第二滤波模块根据滤波部分中心频率的选择，滤出所需的信号，其中具体电路包含电感LIT、电容CB1、电容CB2、电容CB3、电阻RB1；所述升压电路模块的输出Uo+2接电感LIT，所述电感LIT的另一端接电容CB1正极、电容CB2正极、电容CB3正极和JDQ端口，JDQ端口通过第二滤波模块的保护电路部分与控制模块相连，所述电容CB1、电容CB2、电容CB3的负极接地，电阻 RB1一端接地，另一端接放大器LM358A的同相放大端，主要包含放大器LM358A，所述LM358A的反相放大端接电阻RB2和电阻RF，所述电阻RB2的另一端接地，所述电阻 RF的另一端接LM358A的输出端和电阻RB3，所述电阻RB3的另一端接lotest(与控制模块的单片机相连)，所述LM358A的同相放大端接输出电阻RB1，所述LM358A的两个控制端分别接12V电压和地。

进一步根据本实用新型所述的低损耗高效率的开关稳压电源，所述键盘模块连接控制模块，通过键盘来设置输入交流信号的大小。

进一步根据本实用新型所述的低损耗高效率的开关稳压电源，所述显示模块受控于控制模块，将本实用新型功能完成中的数据进行显示。

本实用新型与现在技术相比，其优点在于：

1.本实用新型实现电路由于避免了间接直流变流的多次变换，故损耗小于一般的稳压源，效率高于一般的稳压源。

2.本实用新型电路结构较为简单，相比于一般的稳压源更好维护和修理。

3.本实用新型在每一个模块都加入有效的保护措施，保证电路的安全。

4.本实用新型新增的键盘模块和显示模块使电路可以实现输入设定和输出显示。

附图说明

图1是本实用新型的系统框图；

图2是本实用新型的隔离模块和第一滤波模块电路图；

图3是本实用新型的升压电路模块电路图；

图4是本实用新型的第二滤波模块电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的系统框图如图1所示，本实用新型共分为七个模块，分别为隔离模块，第一滤波模块，升压电路模块，第二滤波模块，控制模块，键盘模块以及显示模块。

所述隔离模块连接于所述第一滤波模块，所述第一滤波模块连接于所述升压电路模块，所述升压电压模块连接于第二滤波模块，所述第二滤波模块连接信号输出。所述键盘模块连接于所述控制模块，所述控制模块连接于所述显示模块和升压电路模块，所述控制模块与所述第一滤波模块和第二滤波模块双向连接。

本实用新型的隔离模块和第一滤波模块电路如图2所示，所述隔离模块和第一滤波模块将交流整流滤波成直流，并将输出作用到升压电路模块。其中隔离模块是过滤外加电网上的干扰，同时也过滤电源对电网的干扰。

本实用新型的隔离模块和第一滤波模块电路如图2(a)所示，输入Uin接电阻R1、电阻NTC和二极管Dp的阴极，电阻R1的另一端接二极管LED1的阴极和二极管LED2的阳极，所述二极管LED1的阳极和LED2的阴极接Uin2，Uin2接所述升压电路模块的输入。所述电阻NTC的另一端接输出Uin2和电容C24V正极，所述电容C24V的负极接地。所述二极管 Dp的阳极接地。

本实用新型的隔离模块和第一滤波模块的过热保护电路如图2(b)所示，主要包含二极管DZ、热敏电阻R2、电阻R4、电容C1。所述二极管DZ的阴极接12V，所述二极管DZ的阳极接电阻R2，所述电阻R2的另一端接电阻R4、电容C1、temptest端口(与控制模块的单片机相连)，所述电阻R4的另一端接地，所述电容C1的另一端接地。

本实用新型的升压电路模块电路图如图3所示，主要是通过外部PWM信号控制开关的开通和关断，电感将交替地存储和释放能量。通过输出反馈给控制模块，控制PWM信号的占空比可以相应实现输出电压的变化。

本实用新型的升压电路模块具体包含PWM驱动电路和BOOST升压基本电路。PWM驱动电路如图3(a)所示，主要由半桥驱动器IR2302S构成，所述IR2302S的1管脚接+12V 电压，2管脚接PWMIN，PWMIN信号接所述控制模块，3管脚接SD端口，SD端口连接所述控制模块，4管脚接地，5管脚接PWM信号，PWM信号接BOOST升压基本电路的PWM 输入。BOOST升压基本电路如图3(b)，PWM接电阻RG，所述电阻RG的另一端接电阻 RQ和开关场效应管Q1的栅极，所述电阻RQ的另一端接地，所述开关场效应管Q1的源极接电阻R3，所述电阻R3的另一端接地，所述开关场效应管Q1漏极接电感Lip和二极管D1 的阳极，所述电感LIp的另一端接输入Uin2，所述Uin2与第一滤波模块和隔离模块的Uin2 连接。所述二极管D1的阴极接电容C2正极、电容C3正极、电容C4、电容C5和输出Uo+2，所述电容C2负极、电容C3负极、电容C4另一端、电容C5另一端接地。

本实用新型的控制模块采用型号为MSP430的单片机。控制模块通过对第一滤波模块保护电路部分热敏电阻的温度检测，控制二极管的导通和截止，从而对电路进行保护，控制模块对升压电路模块PWM信号的控制，使二极管截止和导通，并使电感进行存储和释放电能的转换，同时电容将直流信号保持并输出，达到基本稳压输出。控制模块和第二滤波模块相连，同样对电路进行保护，并获取输出反馈，从而进一步实现稳压输出。控制模块与键盘和显示模块的连接实现电压的设定和数据显示。

本实用新型的第二滤波模块如图4所示，第二滤波模块根据滤波部分中心频率的选择，滤出所需的信号。其中具体电路电路图如图4(a)包含电感LIT、电容CB1、电容CB2、电容CB3、电阻RB1。所述升压电路模块的输出Uo+2接电感LIT，所述电感LIT的另一端接电容CB1正极、电容CB2正极、电容CB3正极和JDQ端口，JDQ端口通过第二滤波模块的保护电路部分与控制模块相连，所述电容CB1、电容CB2、电容CB3的负极接地。电阻RB1 一端接地，另一端接图4(b)放大器LM358A的同相放大端。如图4(b)主要包含放大器LM358A，所述LM358A的反相放大端接电阻RB2和电阻RF，所述电阻RB2的另一端接地，所述电阻 RF的另一端接LM358A的输出端和电阻RB3，所述电阻RB3的另一端接lotest(与控制模块的单片机相连)，所述LM358A的同相放大端接输出电阻RB1，所述LM358A的两个控制端分别接12V电压和地。

本实用新型的键盘连接控制模块，通过键盘来设置输入交流信号的大小。

本实用新型的显示模块受控于控制模块，将本实用新型功能完成中的数据进行显示。

本实用新型的输入为交流信号，通过隔离模块和第一滤波模块，分别隔离外界干扰和将交流变成直流，直流信号进入升压电路模块，升压电路中的PWM信号控制二极管的导通与截止，从而控制电容的充放电以达到控制直流电压的变换，直流信号通过第二滤波模块进行二次干扰隔离并输出，同时输出信号反馈单控制模块和所设信号进行比较，再次通过控制升压电路模块中的PWM信号来控制直流信号变化，控制模块与显示模块和键盘相连，将键盘输入交流信号和输出的直流信号显示在显示模块。

以上仅是对本实用新型的优选实施方式进行了描述，并不将本实用新型的技术方案限制于此，本领域人员在本实用新型的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本实用新型所要保护的技术范畴，本实用新型具体的保护范围以权利要求书的记载为准。