一种高频节能电源系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高频节能电源系统，其包括高频变压器和闭环稳定回路，所述高频变压器的原边连接额定交流电源，其副边输出高频电源，所述闭环稳定回路控制连接高频变压器的原边和副边，对高频变压器进行闭环控制。本实用新型提供的高频节能电源系统，能有效克服常规传统工频变压器功率密度低，电源稳定性差，响应时间慢等问题。
【专利说明】一种高频节能电源系统
【技术领域】
[0001]本实用新型技术涉及补偿电容智能投切开关，具体涉及补偿电容智能投切开关中的电源系统。
【背景技术】
[0002]随着微电子技术的突飞猛进，补偿电容投切开关都与时俱进，吸进了微电子芯片和智能控制技术，这种微电子芯片，要有稳定而高质量的电源，这是安全可靠的前提。投切开关大多涉及可控硅和磁保持继电器，为了可靠地驱动，也需要足够功率的电源。
[0003]目前补偿电容投切开关大多采用工频变压器降压后，经过整流和电容滤波后，一部分直流电用于驱动开关器件，一部分直流电给微控制器等芯片供电。工频变压器长久应用以来简单可靠，但随着高频技术的成熟，高频变压器体较小，效率高，成本低的优点是工频变压器所不能比拟的。
[0004]同时，工频变压器和整流器等构成的电源系统是开环系统，随着输入电压的变化，这种电源系统没有调节功能，也会跟着变化，因此使得其电压的适应性变差。
[0005]再者，工频变压器组成的电源系统，反应速度慢，在突加负载，比如继电器或者可控硅等投切时，电压会产生跌落，并且回升时间较长，限制了功率投切器件的性能，严重情况会炸管子或者触点粘接。
[0006]在这种情况下，高频化带闭环稳定环节的电源系统在容性开关上应用呼之欲出。实用新型内容
[0007]针对现有补偿电容投切开关中采用工频变压器组成的电源系统所存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种可应用于容性开关上的高频化的电源系统。
[0008]为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案:
[0009]一种高频节能电源系统，该电源系统包括高频变压器和闭环稳定回路，所述高频变压器的原边连接额定交流电源，其副边输出高频电源，所述闭环稳定回路控制连接高频变压器的原边和副边，对高频变压器进行闭环控制。
[0010]在该电源系统的优选方案中，所述电源系统还在高频变压器的原边设置限流稳定电路，该限流稳定电路由限流电阻、整流桥、稳压电容连接构成。
[0011]进一步，所述闭环稳定回路包括控制器和检测电路，所述控制器控制连接高频变压器的原边，并通过检测电路控制连接高频变压器的副边。
[0012]进一步的所述控制器采用从:？1012芯片。
[0013]进一步的，所述芯片上还设置有开关管保护电路以及芯片稳压电容。
[0014]进一步的，所述开关管保护电路由第一电阻、第一电容以及第一二极管组成，所述第一电阻、第一电容并接于第一二极管的负极，第一二极管的正极连接控制器。
[0015]进一步的，所述检测电路由光耦、第二电阻、第三电阻以及稳压二极管组成，光耦的副边与控制器相接，光耦的原边通过第二电阻、第三电阻与稳压二极管的正极相接，稳压二极管的负极与高频变压器的输出相接。
[0016]进一步的，所述光耦为？0817线性光耦。
[0017]本实用新型提供的高频节能电源系统，其体积上远小于传统工频变压器，且功率达到71(工频变压器一般使用31)，响应时间小于108，有效克服常规传统工频变压器功率密度低，电源稳定性差，响应时间慢等问题。
[0018]本方案能够在补偿电容智能投切开关中以高频高效电源，为微控制器和开关器件提供可靠稳定电源。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]以下结合附图和【具体实施方式】来进一步说明本实用新型。
[0020]图1为本实用新型的系统电路图。
【具体实施方式】
[0021]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0022]本方案通过高频变压器对电源进行高频变压，再由控制器形成闭环稳定单元对高频变压器进行闭环控制，实现为微控制器和开关器件提供可靠稳定的高频电源。
[0023]参见图1，其所示为本实例方案提供高频节能电源系统的电路原理图。
[0024]由图可知，整个电源系统包括限流电阻81-财、二极管01-06、稳压二极管201、电容21、22、23、01、02、高频变压器狀1、控制器101和光耦102。
[0025]其中，电阻[为限流电阻，一端连接额定输入电压，另一端连接由二极管01-04构成的整流桥。构成整理桥的二极管采用1财007 二极管。
[0026]二极管01-04构成的整流桥的输出端连接至高频变压器181原边接点1。
[0027]电容￡1为直流稳电容，其一端设置在整流桥的输出和高频变压器之间，另一端通过电容02接地。
[0028]控制器101的端口连接稳压电容￡2，通过电容02接地，控制器101的取端口连接高频变压器181原边接点4，并通过二极管05、电阻82以及电容连接至整流桥的输出，其中，二极管05的正极与控制器101的似端口相接，电阻以与电容并接在整流桥的输出和二极管05的负极之间。
[0029]控制器101的端口连接光耦102副边，控制器101的端口通过电容02接地。
[0030]高频变压器181副边分别连接整流二极管06和滤波输出电容23。
[0031]光耦102的原边通过电阻83、财以及稳压二极管201连接至整流二极管06和滤波输出电容￡3
[0032]上述方案构成的高频节能电源系统在运行时，其额定输入电压为交流2207，输出为12乂。系统采用交直交直的变换顺序，其中中间交流为65狃2的高频交流。整个系统采用反激变换器拓扑:
[0033]首先交流电经过限流町限流，经过四个二极管1财007构成的整流桥进行整流，直流采用电解电容￡1稳定直流电压。
[0034]高频变压器用于对经过整流和稳压的直流电压进行高频变压，其原边感抗为3組，变比为1:0.1。二极管06为变压器输出整流二极管，该二极管要求恢复时间快，满足651(?的整流要求。输出电容￡3采用了 25747011？的电解电容，进行高频滤波，稳定输出电压。
[0035]控制器101选用艾森美的从:？1012芯片，该芯片集成了控制器和开关管，是低成本电源的优选材料。电容￡2为稳定芯片的电压，减少波动。电容01、电阻82、二极管05连接构成开关管保护电路，用于吸收芯片内部开关管关闭时产生的尖枪电压，保护内部开关管，同时减少电磁干扰，增加系统稳定性。
[0036]光耦102采用？0817为线性光耦，稳压管201、电阻83、财为反馈环节，该部分构成闭环的检测端。当输出电压偏高时，流过光耦？0817原边的电流就会增加，因为在此采用的？0817为线性光耦，因此光耦副边的电流就会增加，当控制器检测到电流增加时，开关管的脉冲宽度就会自动减小，以使得变压器原边电压减小，进而调节输出减小。同理，当输出电压偏小时，光耦％817原边的电流相应减小，副边电流也会减小，控制器检测到电流减小，会增大开关管脉冲宽度，提高变压器原边电压，最终输出电压跟随提高。所以整系统的输出是闭环调节的，输出始终稳定在121
[0037]因为控制器的开关频率是65狃2，也即15118调节一次，速度远远高于工频的半周其月 101118 0
[0038]由此构成的高频节能电源系统的体积远小于原工频变压器电源系统，且本高频节能电源系统的功率达到71，相比较原工频变压器电源系统31的功率，得到的极大的提高，同时本方案的成本也远低于原工频变压器电源系统。
[0039]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种高频节能电源系统，其特征在于，所述电源系统包括高频变压器和闭环稳定回路，所述高频变压器的原边连接额定交流电源，其副边输出高频电源，所述闭环稳定回路控制连接高频变压器的原边和副边，对高频变压器进行闭环控制。
2.根据权利要求1所述的一种高频节能电源系统，其特征在于，所述电源系统还在高频变压器的原边设置限流稳定电路，该限流稳定电路由限流电阻、整流桥、稳压电容连接构成。
3.根据权利要求1所述的一种高频节能电源系统，其特征在于，所述闭环稳定回路包括控制器和检测电路，所述控制器控制连接高频变压器的原边，并通过检测电路控制连接尚频变压器的副边。
4.根据权利要求3所述的一种高频节能电源系统，其特征在于，所述控制器采用NCP1012 芯片。
5.根据权利要求4所述的一种高频节能电源系统，其特征在于，所述芯片上还设置有开关管保护电路以及芯片稳压电容。
6.根据权利要求5所述的一种高频节能电源系统，其特征在于，所述开关管保护电路由第一电阻、第一电容以及第一二极管组成，所述第一电阻、第一电容并接于第一二极管的负极，第一二极管的正极连接控制器。
7.根据权利要求3所述的一种高频节能电源系统，其特征在于，所述检测电路由光耦、第二电阻、第三电阻以及稳压二极管组成，光耦的副边与控制器相接，光耦的原边通过第二电阻、第三电阻与稳压二极管的正极相接，稳压二极管的负极与高频变压器的输出相接。
8.根据权利要求7所述的一种高频节能电源系统，其特征在于，所述光耦为PC817线性光親。
【文档编号】H02M3/24GK204244098SQ201420692827
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】孔令臣, 罗志坚, 张涛 申请人:上海一电集团有限公司