一种电源转换电路的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种具直流输出的电源转换电路，尤其是涉及一种宽电压输入、微功耗、降压型的电源转换电路，属于电学领域。
【背景技术】
[0002]目前，市场上的电源转换电路一般不能够实现宽电压输入(要么为安全低电压36V以下范围，要么为市电范围85-265V，不能实现从几伏到几百伏的输入电压范围)，待机功耗大(待机功耗达几十甚至几百毫瓦，不能满足节能环保要求)，波纹干扰大(负载电压波纹系数比较大)，负载适应性差(负载变化导致输出电压不稳定)，产品体积大、不能实现电源的SMD生产。
[0003]目前，降压型电源转换电路主要有五种方式:工频变压器降压方式、电子变压器降压方式、电阻电容降压方式、RCC开关电源降压方式、PWM开关电源降压方式。
[0004]1、工频变压器降压方式:采用工频变压器降压后经整流滤波再稳压后得到所需要的直流低电压，主要缺点:电源体积大、重量偏重、电源效率很低(一般只有45%?50%)、电压范围不宽(当输入电压变化时，输出电压即呈等比例变化，因此很难适应输入出现宽电压范围的场合)。
[0005]2、电子变压器降压方式:一般采用自激振荡方式产生高频信号驱动电子开关管实现电源变换，主要缺点:电源效率较低，电压范围也不宽(一般180?240V)，而且波纹干扰大。
[0006]3、电阻电容降压方式:通过电阻、电容降压后经整流滤波后再经稳压二极管稳压而得到所需要的直流低电压。其优点是电路简单，成本低廉，但也存在明显的缺点:输出电流小，输出稳定性差(易受电网电压波动的影响，不具备适应宽输入电压的能力)、电源效率低、静态功耗大(后级稳压二极管击穿稳压电流达数mA)。
[0007]4、RCC开关电源降压方式:稳压范围比较宽、电源效率比较高(一般可以做到70%?80%)，应用也较广。但由于这种控制方式的振荡频率是不固定的(随着输出电压或电流的变化，频率周期变化很大)，开关频率不容易控制造成生产调试困难不利于批量生产，波纹干扰大(负载电压波纹系数比较大)，异常负载适应性差(负载变化导致输出电压不稳定)Ο
[0008]5、PWM开关电源降压方式:主要包括整流滤波电路、PWM控制芯片(控制单元)、电子开关管、启动电路及电压反馈电路等部分组成。PWM开关电源是由控制单元通过被控制信号与基准信号的差值进行闭环反馈，调节电子开关管导通的脉冲宽度(开通和关断的时间比率)，维持稳定输出电压的一种电源。PWM开关电源具有效率高、输出电流大(功率大)、输入电压范围的适应能力较好的等优点，但也存在电路复杂、待机功耗大等不足，仍然不适用于一些要求体积小、功耗低的场合，也不适用于SMT全贴片工艺大批量生产.【实用新型内容】
[0009]本实用新型的目的在于:提供一种超宽电压输入(适用范围从安全特低电压(小于36V)到市电(220V)，甚至到工业电压(380V))的具有微功耗特性的降压型电源转换电路，本实用新型具有宽电压输入，大电流输出，待机功耗，抗干扰能力强，输出电压稳定等特点，并且具有过流、短路保护功能。
[0010]本实用新型具有以下优点:
[0011]1.输入电压范围宽。在选择合适FET的前提下可以实现从几伏到几百伏的输入电压范围，而输出电压基本保持恒定，这样大大增加了电源使用场合。
[0012]2.输出电流大。在选择合适FET及储能元件(电感器或变压器)前提下可以输出数百mA甚至更大电流，适应负载能力强(给后端电路供给稳定电压和电流，故可以接入大负载)。
[0013]3.微功耗。在静态条件下，电路自身功耗极低(空载电流接近5uA)，可以实现〃零〃功耗待机电源。
[0014]4.体积小巧。适用于SMT全贴片工艺大批量生产。
[0015]为实现上述目的，如图1所示，本实用新型通过以下的技术措施来实现:包括输入、输出电路、电子开关管Q1，储能元件6，振荡反馈电路5，启动电路3 (保证电路正常启动)，驱动电路4，加速电路2，过压保护器件1，电流、电压采样及反馈控制电路7，LD0线性稳压器，续流二极管D2，滤波电容C1、C3、C4、C5等部分组成。所述LD0稳压器(低压差稳压器)为低功耗LD0稳压器，由于低功耗LD0稳压器的性能稳定，稳压特性好，同时还具有电路自身保护能力，大幅度提高电源变换器输出电压的稳定性，降低输出纹波。
[0016][
【附图说明】
[0017]附图1是本实用新型实施方式的电路方框图。
[0018]附图2是本实用新型实施方式的电路原理图。
【具体实施方式】
[0019]如图2所示，输入滤波电容C1连接于电压输入端正极Vin+与负极Vin_之间，电压输入端(Vin+、Vin_)连接到外部直流电源。
[0020]整个电路将由以下几个部分组成:
[0021]1.输入、输出电路:输入端(正极端为Vin+、负极端为Vin_)与外部直流电源相连，输入滤波电容C1 一端与输入正极端Vin+相连、电容C1另一端与输入负极端Vin-相连。输出端(正极端为Vout+、负极端为Vout-)与外部负载相连。输入端负极Vin-、输出端负极Vout-与电源公共地GND相连。
[0022]2.启动电路3:启动电路3由电阻R3组成，电阻R3 —端与输入正极端Vin+、电子开关管Q1的源极、输入电容C1的一端相连。其工作过程:上电后电压通过启动电阻R3限流后送入到电子开关管Q1栅极(或基极)，此时驱动电路4中的三极管Q4和Q3相继导通从而驱动电子开关管Q1导通。电子开关管Q1导通后其输出经续流二极管D2、储能元件6、输出限流电阻R8，再经过电容C3和C4滤波成直流输出电压(Vo+)，此为整个电源转换电路的启动过程。
[0023]3.振荡反馈电路5:振荡反馈电路5由电容C2和电阻R5组成，基本连接关系:电容C2的一端与电子开关管Q1的漏极、储能元件6 (电感器L1)的一端、续流二极管D2的阴极相连，电容C2另一端与电阻R5相连，电阻R5的另一端与电流电压信号处理控制电路9的输出端、驱动电路4的输入端相连，储电元件L1的另一端与电容C3的一端相连，电容C3的另一端、续流二极管D2的阳极与电源地GND相连。振荡电路工作过程:电子开关管Q1导通后其输出电压经振荡反馈电路5 (由电容C2、电阻R5串联组成)反馈到驱动电路4中的输入端经三极管Q4和Q3去加速电子开关管Q1的导通，当电容C2充满电时，三极管Q4和Q3截止，电子开关管Q1随即截止。
[0024]4.电流、电压采样及反馈控制电路7:由一级稳压电路和过流保护电路两个部分组成，下面分别加以描述。
[0025]1) 一级稳压电路:由稳压二极管Z2和电流电压信号处理控制电路9组成，基本连接关系:稳压二极管Z2的阳极与电流电压信号处理控制电路9的电压输入端相连，Z2的阴极与电流米样电阻R8的一端、LD0线性稳压器的输入端VIN、一级输出电压V0+相连，电流电压信号处理控制电路9的地端接GND。其工作过程:当直流输出电压(Vo+)高于稳压二极管Z2的击穿稳压值时，其输出电压(Vo+)经电流电压信号处理控制电路9后输出低电平送入驱动电路中的三极管Q4基极，使三极管Q4和Q3截止，电子开关管Q1开关管也随即截止，电子开关管Q1截止后，电容C4两端的输出电压(Vo+)紧接着下降；当一级输出电压(Vo+)电压低于稳压二极管Z2稳压值时Z2截止，此时电流电压信号处理控制电路9输出高电平，送至驱动电路中的三极管Q4基极，使三极管Q4和Q3导通，从而驱动电子开关管Q1导通，使电容C4两端的输出电压(Vo+)上升，此为一级电压稳定过程。
[0026]2)过流保护电路:由电流采样电阻R8和电流电压信号处理控制电路9组成，基本连接关系:电阻R8的一端与储能元件6(电感器L1)的一端、电流电压信号处理控制电路9的电流输入的一端、电容C3的一端相连，电阻R8的另一端与电流电压信号处理控制电路9的电流输入的另一端、Z2的阴极、LD0线性稳压器的输入端VIN相连，电容C3的另一端和电流电压信号处理控制电路9的地端一起连接电源地GND。其工作过程:当输出电流大于一定值时，此时电流采样电阻R8上的电压差促使电流电压信号处理控制电路9输出高低电平，送入驱动电路中的三极管Q4基极，使三极管Q4和Q3截止，电子开关管Q1也随即截止，输出电容C5两端上的输出电压(Vout+)紧接着下降，引起输出电流也相应变小。
[0027]5.LD0线性稳压器(二级稳压电路):由LD0线性稳压器8和电输出电容C5组成，基本连接关系:LD0线性稳压器8的输入端VIN与稳压二极管Z2的阴极、电容C4的一端、电流米样电阻的一端相连，LD0线性稳压器8的输出端Vout+与输出电容C5的一端、直流电压输出端Vout+、输出负载正极端相连，LD0线性稳压器8的接地端VSS与电容C4的另一端、电容C5的另一端一起连接电源地GND。其工作过程:当负载有剧烈变化或对电压精度有较高要求时，通过加入二次稳压电路(包括滤波电容C4、C5)和LD0(低压差稳压器/LowDropout