基于门极驱动的光束激发式非线性负反馈开关稳压电源的制作方法_2

文档序号:9250706阅读:来源:国知局
[0020]图2为本发明的门极驱动电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]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。
[0022]实施例
[0023]如图1所示,本发明由二极管整流器U,功率放大器P1,变压器T,串接在二极管整流器U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非线性负反馈电路,与功率放大器Pl相连接的PWM控制器,与PWM控制器相连接的电容C8,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,以及串接在二极管整流器U的负极输出端与PWM控制器之间的光束激发式逻辑放大电路,串接在该光束激发式逻辑放大电路与功率放大器Pl之间的门极驱动电路组成。
[0024]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。
[0025]二极管整流器U的输入端用于外接220V的市电,而开关滤波电路则串接在该二极管整流器U的正极输出端与功率放大器Pl的同相端之间。如图1所示,该开关滤波电路由三极管Ql,电容Cl,电容C2,电阻Rl,电阻R2及二极管Dl组成。其中,三极管Ql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RC滤波电路。同时,三极管Ql的集电极与二极管整流器U的正极输出端相连接,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。所述变压器T的原边线圈LI与二极管Dl相并联。
[0026]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。
[0027]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。而电容C4的两端则为电源的输出端,用于与外部的负载相连接。
[0028]变压反馈电路用于为非线性负反馈电路提供反馈电压,其由二极管D3和电容C5组成。连接时,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。
[0029]所述光束激发式逻辑放大电路由功率放大器P2,与非门ICl,与非门IC2,与非门IC3,负极与功率放大器P2的同相端相连接、正极经光二极管D6后接地的极性电容C11,一端与极性电容Cl I的正极相连接、另一端经二极管D7后接地的电阻Rl I,正极与电阻Rl I和二极管D7的连接点相连接、负极接地的极性电容C10,一端与与非门ICl的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P2的同相端相连接的电阻R12,串接在功率放大器P2的反相端与输出端之间的电阻R13,一端与与非门ICl的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R14,正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C9,以及一端与极性电容ClO的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R15组成。
[0030]同时,所述与非门ICl的正极输入端与功率放大器P2的反相端相连接,其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接;与非门IC3的正极输入端与功率放大器P2的输出端相连接,其输出端则与PWM控制器的一个输入端相连接;极性电容Cll的正极则与二极管整流器U的负极输出端相连接;而功率放大器P2的输出端还与电容C12的正极相连接。为确保本发明的效果,所述PWM控制器的另一个输入端还经电容CS后接地,而PWM控制器的输出端则分别与功率放大器Pl的反相端以及门极驱动电路相连接。
[0031]所述非线性负反馈电路由电阻R3、电阻R4、二极管D4、二极管D5,以及晶体管桥式电路组成。连接时,功率放大器Pl的输出端分别与变压反馈电路的输出端以及电阻R3和电阻R4的一端相连接,而电阻R3的另一端经二极管D4后与晶体管桥式电路相连接,电阻R4的另一端经二极管D5后与晶体管桥式电路相连接。即功率放大器Pl的输出端要与二极管D3与电容C5的连接点相连接,同时,电阻R3和电阻R4的一端也要与二极管D3和电容C5的连接点相连接,以确保整个非线性负反馈电路能从电容C5处获得反馈电压。
[0032]所述晶体管桥式电路由三极管Q2,三极管Q3,电阻R5,电阻R6,电容C6,电阻R7,电阻R8,电容C7及电阻R9和电阻RlO组成。连接时,电阻R5的一端与三极管Q2的集电极相连接,其另一端经电阻R6后与三极管Q3的基极相连接。而电阻R8的一端与三极管Q3的集电极相连接,其另一端经电阻R7后与三极管Q2的基极相连接。
[0033]电容C6的正极与三极管Q2的集电极相连接,其负极与三极管Q3的基极相连接;电容C7的负极与三极管Q3的集电极相连接,其正极与晶体管Q2的基极相连接。电阻R9的一端与晶体管Q2的基极相连接,其另一端外接+6V电源;电阻RlO的一端与晶体管Q3的基极相连接,其另一端外接+6V电源。
[0034]电阻R3的一端同时与功率放大器Pl的输出端、滑动调节器的输入端以及二极管D3与电容C5的连接点相连接,其另一端经二极管D4后与电阻R7和电阻R8的连接点相连接;同理,电阻R4的一端也同时与功率放大器Pl的输出端、滑动调节器的输入端以及二极管D3与电容C5的连接点相连接,其另一端经二极管D5后与电阻R5和电阻R6的连接点相连接。
[0035]所述晶体管Q2的集电极与电阻R3和二极管D4的连接点相连接,其发射极接地;所述晶体管Q3的集电极与电阻R4和二极管D5的连接点相连接,其发射极接地。
[0036]本发明的晶体管桥式电路为左右对称的结构,使用时,通过导通晶体管Q2和晶体管Q3,并依靠负反馈原件二极管D4和二极管D5来自动调节晶体管Q2和晶体管Q3处于饱和区边缘,从而为滑动调节器提供足够的驱动电压,并根据PWM控制器的占空比来调节变压器T原边线圈LI的抽头,进而改变变压器原边线圈LI与副边线圈L2和副边线圈L3的匝数比。
[0037]门极驱动电路如图2所示,其包括三极管Q4,三极管Q5,场效应管MOS1,单向晶闸管D9,负极与三极管Q5的基极相连接、正极则与光束激发式逻辑放大电路相连接的电容C12,与电容C12相并联的电阻R18。该电阻R18和电容C12形成一个整形器,该整形器可以对输入的信号进行整形处理。
[0038]同时,该门极驱动电路还包括有一端与电容C12的正极相连接、另一端则与三极管Q5的发射极相连接的同时接地的电阻R17,一端与三极管Q4的集电极相连接、另一端则与电容C12的正极相连接的电阻R16,串接在三极管Q4的集电极和基极之间的电阻R19,N极与三极管Q5的集电极相连接、P极则经电阻R20后与场效应管MOSl的栅极相连接的二极管D8。该二极管D8和三极管Q5以及三极管Q4 —起构成一个放大器,当信号输入进来后由该放大器进行放大处理,该电阻R17则为分压电阻,在本发明中起分压作用,其可以保护放大器不被过电压损坏。
[0039]为了提高驱动效率,该门极驱动电路还设置有正
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