一种数字开关电源的制作方法

本发明属于现代电力电子技术领域，具体地是涉及一种数字开关电源。

背景技术：

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（pwm）控制ic和mosfet构成。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。开关电源以其体积小、重量轻和效率高等特点，被广泛应用于电子计算机、家用电器、交通设施、通信和工业设备等领域。高可靠性、智能化及数字化是高频开关电源的发展趋势。一般的开关电源受专用脉宽调制ic固有功能的限制，而且控制电路复杂，由模拟元件存在的老化和温漂等问题所引起的误差使得开关电源的可靠性及精度较差。而数字系统具有设计周期短，易实现模块化管理，能减小模拟元件引起的不稳定和电磁干扰等优点，因此数字控制在开关电源中得到迅速发展。而且，目前所存在的数字开关电源并不广泛而且可靠性能、灵活性能、稳定性能等欠佳。

技术实现要素：

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种数字开关电源；本发明能实现对开关电源的有效控制，不但能简化控制电路，提高设备的可靠性，还具有控制灵活、稳定快、负载调整率高等优点，可以在开关电源中推广应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明一种数字开关电源，由功率主电路、辅助电源电路和dsp控制电路组成，其特征在于：所述的功率主电路由交流输入emi防电磁干扰电源滤波器、整流滤波器、高频变换器和高频整流滤波输出电路组成，所述的交流输入emi防电磁干扰电源滤波器的信号输出端连接整流滤波器的信号输入端，所述整流滤波器的信号输出端连接高频变换器的信号输入端，所述高频变换器的信号输出端与高频整流滤波输出电路相连；所述整流滤波器的信号输出端还与辅助电源电路相连，所述辅助电源电路的直流电信号输出端连接dsp控制电路。

作为本发明的一种优选方案，所述辅助电源电路的电信号输出端还连接有驱动电路，所述驱动电路的信号输出端与高频变换器相连。

作为本发明的另一种优选方案，所述高频变换器的信号输出端还连接有霍尔电流传感器，所述霍尔电流传感器的信号输出端连接有电压电流故障信号保护电路。

作为本发明的另一种优选方案，所述电压电流故障信号保护电路与dsp控制电路相连，所述dsp控制电路的信号输入端还连接有电压取样调理电路，所述dsp控制电路的信号输出端连接驱动电路。

作为本发明的另一种优选方案，所述的dsp控制电路为由tms320lf2407a芯片组成的集成控制电路。

具体地，所述辅助电源电路输出的直流电还为电压电流故障信号保护电路、电压取样调理电路提供电能。

与现有技术相比，本发明有益效果是。

本发明所公开的一种数字开关电源，非常适合于实时数字信号处理，为开关电源采用全数字控制提供了可行性技术方案；本发明将由tms320lf2407a芯片组成的集成控制电路、功率主电路与辅助电源电路相结合应用于开关电源，简化了以往的控制电路，减少功耗，提高了控制灵活性和设备的可靠性。本发明不但能简化控制电路，提高设备的可靠性，还具有控制灵活、稳定快、负载调整率高等优点，可以在开关电源中推广应用。

附图说明

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明一种数字开关电源的结构示意图。

图2是本发明一种数字开关电源组成功率主电路部分的交流输入emi防电磁干扰电源滤波器、整流滤波器、高频变换器和高频整流滤波输出电路的具体电路连接图。

图2中标记：1为交流输入emi防电磁干扰电源滤波器，2为整流滤波器，3为高频变换器，4为高频整流滤波输出电路。

具体实施方式

结合附图1所示，本发明一种数字开关电源，由功率主电路、辅助电源电路和dsp控制电路组成，其特征在于：所述的功率主电路由交流输入emi防电磁干扰电源滤波器、整流滤波器、高频变换器和高频整流滤波输出电路组成，所述的交流输入emi防电磁干扰电源滤波器的信号输出端连接整流滤波器的信号输入端，所述整流滤波器的信号输出端连接高频变换器的信号输入端，所述高频变换器的信号输出端与高频整流滤波输出电路相连；所述整流滤波器的信号输出端还与辅助电源电路相连，所述辅助电源电路的直流电信号输出端连接dsp控制电路。

作为本发明的一种优选方案，所述辅助电源电路的电信号输出端还连接有驱动电路，所述驱动电路的信号输出端与高频变换器相连。

作为本发明的另一种优选方案，所述高频变换器的信号输出端还连接有霍尔电流传感器，所述霍尔电流传感器的信号输出端连接有电压电流故障信号保护电路。

作为本发明的另一种优选方案，所述电压电流故障信号保护电路与dsp控制电路相连，所述dsp控制电路的信号输入端还连接有电压取样调理电路，所述dsp控制电路的信号输出端连接驱动电路。

作为本发明的另一种优选方案，所述的dsp控制电路为由tms320lf2407a芯片组成的集成控制电路。

具体地，所述辅助电源电路输出的直流电还为电压电流故障信号保护电路、电压取样调理电路提供电能。

本发明dsp控制电路的功能是实现信号处理、闭环控制、故障保护等，通过调节主电路中开关器件的导通占空比来控制主电路输出；其中，电压取样调理电路负责功率主电路电流和最后输出直流电压的检测取样；驱动电路对dsp输出的pwm信号进行隔离、放大，并产生驱动功率开关器件的驱动信号；电压电流故障信号保护电路当过压、过流时封锁pwm脉冲输出，保护系统，它是电源系统可靠工作的保证。

如图2中虚线框内的高频变换器3所示，图中q1、q2为功率三极管，t1为高频变压器，t2为推动变压器，c5、c6为均压电容，这些与一般的开关电源相同。其中串联耦合电容c7用以改善高频变压器的偏磁性能。基本工作原理是：220v单相交流电经交流输入emi防电磁干扰电源滤波器1、整流滤波器2后得到直流电压，经由q1、q2构成的高频变换器3产生高频开关脉冲，在t1副边线圈感应出交变的方波脉冲，后经高频整流和lc滤波，得到所需的较高品质的直流电压。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种数字开关电源，由功率主电路、辅助电源电路和DSP控制电路组成，所述的功率主电路由交流输入EMI防电磁干扰电源滤波器、整流滤波器、高频变换器和高频整流滤波输出电路组成，所述的交流输入EMI防电磁干扰电源滤波器的信号输出端连接整流滤波器的信号输入端，所述整流滤波器的信号输出端连接高频变换器的信号输入端，所述高频变换器的信号输出端与高频整流滤波输出电路相连；所述整流滤波器的信号输出端还与辅助电源电路相连，所述辅助电源电路的直流电信号输出端连接DSP控制电路。本发明能实现对开关电源的有效控制，不但能简化控制电路，提高设备的可靠性，还具有控制灵活、稳定快、负载调整率高等优点，可以在开关电源中推广应用。

技术研发人员：张学一
受保护的技术使用者：张学一
技术研发日：2017.10.31
技术公布日：2019.05.07