专利名称：一种输出电压线性连续可调的开关电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可以使输出电压连续线性自动可调的开关电源技术。
在现有技术领域中，输出电压连续可调开关电源技术已在一些电子产品中开始应用，但其线路复杂且调试较困难，又因其使用元件较多，故而成本也较高。
本实用新型的目的在于提供一种线路简单而成本也较低，但线性更好的输出电压连续线性自动可调开关电源。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案它系由电子线路及其印刷电路板装调而成，其电子线路包括过压过流保护及电源共模滤波电路11，桥式整流及平滑滤波电路12，高频逆变电路13，输出整流及平滑滤波电路14，输出自动稳压电路15和输入接口电路16，其特点是所述的输出自动稳压电路15，由光电耦合器U2、可控分流调节器U3、电阻器R7～R10、电容器C10、C13组成，其电路元件连接如下光电耦合器U2的引脚3和4与高频逆变电路13连接，U2的引脚2与电阻器R7的一端相连，而R7的另一端则与电容器C10的正极、电阻器R8的一端、电容器C13的一端及可控分流调节器U3的引脚3相连，U3的引脚2与C10的负极及输出回路地线d2相连，而U3的引脚1则与电阻器R9、R10、R11的一端及C13的另一端相连，U2的引脚1与R8的另一端及输出回路整流二极管V8的负端及滤波电感器L2的一端相连，R9的另一端与L2的另一端相连，R9的另一端也可以与V8的负端相连，R10的另一端则与输出回路地线d2相连；所述的输入接口电路16，由三极管V9、电阻器R11～R13、R15、R16及电容器C16组成，其电路元件连接如下三极管V9的集电极与电阻器R11的一端相连，而R11的另一端则与r点相连，V9的发射极与电阻器R12的一端相连，而R12的另一端则与输出回路地线d2点相连，V9的基极与电阻器R13的一端相连，而R13的另一端则与电阻器R15、R16的一端、电容器C16的正极相连，R15的另一端与C16的负极及地线d2相连，而R16的另一端则与控制电压UC的输入端K相连。
本实用新型的显著特点在于线路简单、成本低、控制简便且线性好。
图1——电路原理方框图图2——电路图。
本实用新型的实例产品如下本实用新型系由电子线路及其印刷电路板装调而成的产品，其电子线路包括电路11——过压过流保护及电源共模滤波电路；电路12——桥式整流及平滑滤波电路，电路13——高频逆变电路，电路14——输出整流及平滑滤波电路，电路15——输出自动稳压电路，电路16——输入接口电路，其特征是电路15的主器件为光电耦合器及可控分流调节器，而电路16的主器为三极管。各电路的组成如下电路11由插座X1、保险丝F1、电阻器R1、R2、电容器C1～C4、压敏电阻器R3和电源共模滤波器L1所组成；电路12由桥式整流二极管V1～V4、滤波电容器C5和泄放电阻器R4组成；电路13由高频开关集成器件U1、瞬变抑制二极管V5、二极管V6、V7、电阻器R5和电容器C6～C9及开关电源变压器T1组成；电路14由整流二极管V8、滤波电感器L2、电容器C11、C12、C14、C15及泄放电阻器R14组成；电路15由光电耦合器U2、可控分流调节器U3、电阻器R7～R10、电容器C10、C13组成；电路16由三极管V9、电阻器R11～R13、R15、R16和电容器C16组成。
根据上述总体设计要求所述的输出自动稳压电路15，由光电耦合器U2、可控分流调节器U3、电阻器R7～R10、电容器C10、C13组成，其电路元件连接如下光电耦合器U2的引脚3和4与高频逆变电路13相连，U2的引脚2与电阻器R7的一端相连，而R7的另一端则与电容器C10的正极、电阻器R8的一端、电容器C13的一端及可控分流调节器U3的引脚3相连，U3的引脚2与C10的负极及输出回路地线d2相连，而U3的引脚1则与电阻器R9、R10、R11的一端及C13的另一端相连，U2的引脚1与R8的另一端及输出回路整流二极管V8的负端及滤波电感器L2的一端相连，R9的另一端与L2的另一端相连，R9的另一端也可与V8的负端相连，R10的另一端则与输出回路的地线d2相连。
根据上述总体设计要求所述的输入接口电路16，由三极管V9、电阻器R11～R13、R15、R16及电容器C16组成，其电路元件连接如下三极管V9的集电极与电阻器R11的一端相连，而R11的另一端则与r点相连；V9的发射极与电阻器R12的一端相连，而R12的另一端则与输出回路地线d2相连；V9的基极与电阻器R13的一端相连，而R13的另一端则与电阻器R15、R16的一端、电容器C16的正极相连，R15的另一端与C16的负极及地线d2相连，而R16的另一端则与控制电压UC的输入端K相连。
输出电压连续可调开关电源的一般工作原理是市电～220V/50Hz由电路11的插头座X1输入，电路11由电源插头座X1、过流保险丝F1，过压保护的压敏电阻器R3、限流电阻器R1、R2、电源共模滤波电感器L1和高频滤波电容器C2～C4组成；电路12--将输入交流电源通过由4个二极管V1～V4组成的桥式整流电路变换成直流电源，C5为平滑滤波电容器，R4为泄放电阻器；电路13-高频逆变电路，将整流后的直流电压逆变换成高频电源，U1为高频开关集成电路，具有过流、过压及温度保护功能，其主要功能相当于高频开关MOS管及开关脉冲占空比可调电路，与电路15一起作用，可调定输出电压及稳定输出电压U0。设U0因某种原因而升高时，则r点电压升高，从而使流过U3的电流增大，即流过U2的引脚1-2的电流增大，从而使U2输出电流增大，则使U1的控制极S的电流增大，于是使U1的控制脉冲占孔比减小，从而使T1输出电压下降，使U0回复原来额定输出电压值。当U0下降时，其过程则相反；接口电路16的控制电压UC由外部控制器来，根据UC电压值大小，可以线性控制开关电源输出电压U0。接口电路相当于一个并联于U3的引脚1-2间的可变电阻器。当UC＝0V时，V9截止，随着输入电流增加而V9逐渐导通，最后至饱和导通状态，此时该并联电阻值几乎等于R11，因为与R11相比，R12和V9的集电极与发射极之间的电阻值均很小。由于接口回路等效电阻是可变的，于是r点的分压电压值也是可变的，从而达到输出电压U0线性可调功能。电路14为输出平滑滤波器；V8为整流器，由电容器C11、C14组成平滑滤波器，由C12、C15和电感器L2组成高频滤波器，电阻R14为泄放电阻器，它们与电容器C8、C9共同作用，可使输出纹波电压低于50mV。
A、基本参数输入电压范围为150～260V、50Hz；输出电压范围为7.2～30V 1A连续可调；外部控制电压UC＝0～5V；输出纹波电压≤50mV。
B、元器件电阻器R1、R2-5W-5.6Ω，R3-MYG15-471K，R4-sa1W-560KΩ，R5-0.5W-6.2Ω，R7-0.25W-510Ω，R8-0.25W-200Ω，R9-0.25W-30KΩ，R10-0.25W-16KΩ，R11-0.25W-2.7KΩ，R12-0.25W-10Ω，R13-0.25-680KΩ，R14-0.25W-10KΩ，R15-0.25W-30KΩ，R16-0.25W-1KΩ，电容器C1、C2、C4-630V-10nF，C3-630V-100nF，C5-450V-82μF，C6-50V-47μF，C7、C12、C13、C15-63V-100nF，C8、C9-1KV-2.2nF，C10-50V-33μF，C11-50V-1000μF，C14-50V-100μF，C16-25V-10μF。
二极管V1-V4-1N4007，V5-P6KE180，V6-MUR860，V7-1N4148，V8-UF5401，V9-S9013G。
集成电路U1-TOP224Y，U2-TLP521-1B，U3-TL431C开关电源变压器T1-TR2-03滤波电感器L1-SC2-01 20mH，L2-SC3-01 3.3μH。
保险丝F1-1A，插座X1；印制电路板-单面板。
权利要求1.一种输出电压线性连续可调的开关电源，系由电子线路及其印刷电路板装调而成，其电子线路包括过压过流保护及电源共模滤波电路(11)，桥式整流及平滑滤波电路(12)，高频逆变电路(13)，输出整流及平滑滤波电路(14)，输出自动稳压电路(15)和输入接口电路(16)，其特征是所述的输入接口电路(16)，由三极管V9、电阻器R11～R13、R15、R16及电容器C16组成，其电路元件连接如下三极管V9的集电极与电阻器R11的一端相连，而R11的另一端则与r点相连，V9的发射极与电阻器R12的一端相连，而R12的另一端则与输出回路地线d2相连，V9的基极与电阻器R13的一端相连，而R13的另一端则与电阻器R15、R16的一端、电容器C16的正极相连，R15的另一端与C16的负极及地线d2相连，而R16的另一端则与控制电压UC的输入端K相连。
2.如权利要求1所述的输出电压线性连续可调的开关电源，其特征是所述的输出自动稳压电路(15)，由光电耦合器U2、可控分流调节器U3、电阻器R7～R10、电容器C10、C13组成，其电路元件连接如下光电耦合器U2的引脚3和4与高频逆变电路(13)连接，U2的引脚2与电阻器R7的一端相连，而R7的另一端则与电容器C10的正极、电阻器R8的一端、电容器C13的一端及可控分流调节器U3的引脚3相连，U3的引脚2与C10的负极及输出回路地线d2相连，而U3的引脚1则与电阻器R9、R10、R11的一端及C13的另一端相连，U2的引脚1与R8的另一端及输出回路整流二极管V8的负端及滤波电感器L2的一端相连，R9的另一端与L2的另一端相连，R9的另一端也可以与V8的负端相连，R10的另一端则与输出回路地线d2相连。
专利摘要本实用新型涉及一种可以使输出电压连续线性自动可调的开关电源技术。其电子线路包括:过压过流保护及高频滤波电路,桥式整流及平滑滤波电路,高频逆变电路,输出整流及平滑滤波电路,输出自动稳压电路和输入接口电路,输出自动稳压电路的主器件为光电耦合器及可控分流调节器,输入接口电路主器件为三极管。本实用新型线路简单而成本也较低,输出电压连续线性自动可调,线性更好。
文档编号H02M3/315GK2406412SQ99254568
公开日2000年11月15日 申请日期1999年11月24日 优先权日1999年11月24日
发明者余泽和, 谢彬 申请人:杭州昌虹电器有限公司