基于相敏检波电路的平衡调制式开关稳压电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种开关稳压电源，具体是指基于相敏检波电路的平衡调制式开关稳压电源。
【背景技术】
[0002]随着目前科技的不断进步，电子产品在功能越来越强大的同时也给人们生活上带来了很大的便利。稳压电路便运营而生，传统的串联线性调整型稳压电路具有稳定性高、输出电压可调、波纹系数小、线路简单等特点。然而，这些串联线性调整型稳压电路的调整管总是工作在放大状态，一直都有电流流过，故其管子的功耗较大，电路的效率不高，一般只能达到30%?50%左右。为了克服上述缺陷，人们便研发了开关型稳压电路。
[0003]在开关型稳压电路中，调压管工作在开关状态，管子交替工作在饱和与截止两种状态中。当管子饱和导通时，流过管子电流虽大，可是管压降很小；当管子截止时，管压降大，可是流过的电流接近为零。因此，在输出功率相同条件下，开关型稳压电源币串联型稳压电源的效率高，一般可达80%?90%左右。但是，目前人们所采用的开关型稳压电源其稳定系数并不高，在很大程度上影响电子产品的正常工作。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服目前开关型稳压电源其稳定系数不高的缺陷，提供一种基于相敏检波电路的平衡调制式开关稳压电源。
[0005]本发明的目的通过下述技术方案实现:基于相敏检波电路的平衡调制式开关稳压电源，其由二极管整流器U，功率放大器P1，电压比较器U2，变压器T，串接在二极管整流器U与电压比较器U2之间的平衡调节电路，串接在平衡调节电路与功率放大器Pl之间的开关滤波电路，与变压器T的副边线圈L2相连接的电源输出电路，与变压器T的副边线圈L3相连接的变压反馈电路，与变压反馈电路相连接的开关控制电路，与开关控制电路相连接的振荡器，与开关控制电路相连接的电流比较器II，与开关控制电路相连接的电流比较器12，分别与振荡器、电流比较器Il和电流比较器12相连接的斜率补偿器W，分别与功率放大器Pl和电流比较器Il相连接的PWM控制器，输出端与变压器T的原边线圈LI上的抽头相连接、而输入端与功率放大器Pl的输出端相连接的滑动调节器，以及串接在变压器T的原边线圈LI的同名端与开关滤波电路之间的相敏检波电路组成。
[0006]进一步的，所述的相敏检波电路由检波芯片U3，负极与检波芯片U3的+SIG管脚相连接、正极则与开关滤波电路相连接的极性电容C7，正极与检波芯片U3的-SIG管脚相连接、负极接地的极性电容C8，一端与检波芯片U3的-CAR管脚相连接、另一端接地的电阻R8，N极经稳压二极管D7后接地、P极则与检波芯片U3的+CAR管脚相连接的稳压二极管D4，一端与检波芯片U3的BIAS管脚相连接、另一端接地的电阻R9，一端与检波芯片U3的-V管脚相连接、另一端接12V电压的电阻R10，基极经二极管D5后与检波芯片U3的+OUT管脚相连接、集电极则经二极管D6后接地、发射极则经电阻Rll后与检波芯片U3的ADJ管脚相连接的三极管Q1，以及一端与检波芯片U3的ADJ管脚相连接、另一端经电阻R13后与检波芯片U3的GMIN管脚相连接的电位器R12组成；所述检波芯片U3的+CAR管脚与极性电容C7的正极相连接，其-OUT管脚则分别与三极管Ql的发射极以及变压器T的原边线圈LI的同名端相连接，而ADJ管脚则与电位器R12的滑动端相连接。
[0007]所述平衡调节电路由场效应管M0S1，场效应管M0S2，场效应管M0S3，场效应管M0S4，一端与场效应管MOSl的栅极相连接、另一端经电阻R5后与场效应管M0S2的栅极相连接的电阻R4，以及一端与场效应管M0S3的栅极相连接、另一端经电阻R7后与场效应管M0S4的栅极相连接的电阻R6组成；所述场效应管MOSl的源极与电压比较器U2的S端相连接，其漏极则与开关滤波电路相连接；所述场效应管M0S2的源极与二极管整流器U的正极输出端相连接、其漏极与效应管MOSl的漏极相连接；场效应管M0S3的源极与电压比较器U2的R端相连接，其漏极接地；场效应管M0S4的源极与二极管整流器U的负极输出端相连接，其漏极接地；电压比较器U2的Q端则与功率放大器Pl的反相端相连接。
[0008]所述的开关滤波电路由三极管Q，电容Cl，电容C2，电阻R1，电阻R2及二极管Dl组成；所述三极管Q的基极顺次经电阻R2、二极管Dl及电阻Rl后与其集电极形成回路，电容Cl与电阻Rl相并联，电容C2与电阻R2相并联；三极管Q的集电极与场效应管M0S2的漏极相连接，其发射极接地；电阻R2与二极管Dl的连接点则与功率放大器Pl的同相端相连接；所述二极管Dl和电容Cl的连接点与极性电容C7的正极相连接，原边线圈LI的非同名端则与功率放大器Pl的同相端相连接。
[0009]所述电源输出电路由P极与副边线圈L2的同名端相连接、N极经电容C3后与副边线圈L2的非同名端相连接的二极管D2，以及一端与二极管D2的N极相连接、另一端经电容C4后与副边线圈L2的非同名端相连接的电感L4组成。
[0010]所述变压反馈电路由二极管D3和电容C5组成；所述二级管D3的P极与副边线圈L3的非同名端相连接、其N极经电容C5后与副边线圈L3的同名端相连接，所述副边线圈L3的同名端接地。
[0011]所述开关控制电路由场效应管M0S5、功率放大器P2、电压比较器U1、电感L5及电阻R3组成；所述电感L5串接在功率放大器Pl的输出端与二极管D3的N极之间，场效应管M0S5的漏极与二极管D3的N极相连接、其源极经电阻R3后接地、其栅极则与功率放大器P2的输出端相连接；电压比较器Ul的S端与振荡器的输出端相连接，其R端与电流比较器Il的输出端相连接，其Q端则与功率放大器P2的反相端相连接；功率放大器P2的同相端与场效应管M0S5的漏极相连接；电流比较器12的正极输入端和负极输入端则与电阻R3的两端相连接，其输出端经斜率补偿器W后分别与电流比较器Il的负极输入端和振荡器的输入端相连接；电流比较器Il的正极输入端则与功率放大器Pl的输出端相连接；PWM控制器的一个输出端分别与电流比较器Il的负极输入端和功率放大器Pl的反相端相连接，其另一个输出端经电容C6后接地。
[0012]所述检波芯片U3为LM1496双差分模拟乘法器。
[0013]本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0014](I)本发明充分的利用了 PWM的控制功能，能根据占空比自动调节电源输出电压值，确保输出值的稳定。
[0015](2)本发明开创性的将平衡调制电路、斜率补偿器和电压、电流比较器运用在电源电路中，不仅有效的降低了电路自身和外接的射频干扰，而且还极大的简化了电路结构，使得制作成本和维护成本有了较大幅度的降低。
[0016](3)本发明利用场效应管来组成开关控制电路，不仅使得本发明具备了升压模式和降压模式，而且还使得全电压范围输出电流变化控制在±0.1%之间，较传统的开关稳压电源的输出电流变化控制范围有了极大的提高。
[0017](4)本发明通过相敏检波电路的作用，其可以对本发明载波信号进行处理，使本发明的稳定性更高。
【附图说明】
[0018]图1为本发明的整体结构示意图。
[0019]图2为本发明的相敏检波电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0021]实施例
[0022]如图1所示，本发明所述的基于相敏检波电路的平衡调制式开关稳压电源，其由二极管整流器U，功率放大器Pl，电压比较器U2，变压器T，平衡调节电路，开关滤波电路，电源输出电路，变压反馈电路，开关控制电路，振荡器，电流比较器II，电流比较器12，斜率补偿器W，PWM控制器，滑动调节器，以及相敏检波电路组成。
[0023]其中，变压器T由设置在原边的原边线圈LI，设置在副边的副边线圈L2和副边线圈L3组成。本发明在变压器T的原边线圈LI上设有一个滑动抽头，而该滑动抽头则由滑动调节器来进行控制，以确保根据PWM控制器的占空比和开关控制电路的共同结果来调整变压器T的原边线圈LI与副边线圈L2和副边线圈L3之间的匝数比。
[0024]所述平衡调节电路由场效应管MOS1，场效应管MOS2，场效应管MOS3，场效应管M0S4，一端与场效应管MOSl的栅极相连接、另一端经电阻R5后与场效应管MOS2的栅极相连接的电阻R4，以及一端与场效应管MOS3的栅极相连接、另一端经电阻R7后与场效应管M0S4的栅极相连接的电阻R6组成。
[0025]电压比较器U2具有三个端口，g卩S端、R端和Q端。连接时，场效应管MOSl的源极与电压比较器U2的S端相连接，其漏极则与开关滤波电路相连接，反而场效应管MOS2的源极与二极管整流器U的正极输出端相连接、其漏极与效应管MOSl的漏极相连接；场效应管M0S3的源极与电压比较器U2的R端相连接，其漏极接地；场效应管M0S4的源极与二极管整流器U的负极输出端相连接，其漏极接地。而二极管整流器U的输入端则用于外接220V的市电。
[0026]所述开关滤波电路由三极管Q，电容Cl，电容C2，电阻Rl，电阻R2及二极管Dl组成。其中，三极管Q的基极顺次经电阻R2、二极管Dl及电阻Rl后与其集电极形成回路。电容Cl与电阻Rl相并联，电容C2与电阻R2相并联，以形成典型的RL滤波电路。同时，三极管Q的集电极还与场效应管M0S2的漏极相连接，其发射极接地。电阻R2与二极管Dl的连接点则与功率放大器Pl的同相端相连接，而电压比较器U2的Q端则与功率放大器Pl的反相端相连接。同时，二极管Dl与电容Cl的连接点与相敏检波电路相连接；而原边线圈LI的非同名端则与功率放大器Pl的同相端相连接，其同名端则与相敏检波电路相连接。
[0027]在该开关滤波电路中，电阻R1、电容Cl和二极管Dl组成反馈钳位电路，可以提高变换效率和降低功率放大器Pi同相端的反向峰值电压。
[0028]电源输出电路用于输出直流电压，其由二极管D2、电容C3、电感L4及电容C4组成。连接时，二极管D2的P极与副边线圈L2的同名端相连接，其N极经电容C3后与副边线圈L2的非同名端相连接。所述电感L4的一端与二极管D2的N极相连接、另一端经电容C4后与副边线圈L2的非同名端相连接。
[0029]变压反馈电路用于为开关控制电路提供反馈工作电压，以确保开关控制电路能根据反馈电压来