一种输出电压范围可调的直流电源的制作方法

本实用新型涉及直流电源，具体涉及一种输出电压范围可调的直流电源。

背景技术：

单靠水位高低之差不能维持稳恒的水流，而借助于水泵持续地把水由低处送往高处就能维持一定的水位差而形成稳恒的水流。与此类似，单靠电荷所产生的静电场不能维持稳恒的电流，而借助于直流电源，就可以利用非静电力使正电荷由电位较低的负极处经电源内部返回到电位较高的正极处，以维持两个电极之间的电位差，从而形成稳恒的电流。

直流电源有正、负两个电极，正极的电位高，负极的电位低，当两个电极与电路接通后，能够使电路两端之间维持恒定的电位差，从而在外电路中形成由正极到负极的电流。直流电源是一种能量转换装置，它把其他形式的能量转换为电能供给电路，以维持电流的稳恒流动。

然而，现有的直流电源输出电压可调范围较窄，并且线性度较差，无法满足日常使用需要。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了一种输出电压范围可调的直流电源，能够有效克服现有技术所存在的输出电压可调范围较窄、线性度较差的缺陷。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种输出电压范围可调的直流电源，包括信号隔离芯片、电压信号放大模块、隔离变压器、输出整流模块、输出滤波模块、电压比较反馈电路、pmw脉宽调制电路、控制开关、电流取样电阻，所述信号隔离芯片连接所述电压信号放大模块的输入端，所述电压信号放大模块的输出端连接所述电压比较反馈电路的输入端；

所述隔离变压器的输出端连接所述电压比较反馈电路的输入端，所述隔离变压器的输出端与所述电压比较反馈电路的输入端之间连接有所述输出整流模块、输出滤波模块；

所述pmw脉宽调制电路内部设有驱动器，所述电压比较反馈电路连接所述驱动器的输入端，所述驱动器的输出端连接所述控制开关；

所述控制开关连接所述电流取样电阻，所述电流取样电阻测得的电压信号反馈至所述驱动器的输入端。

优选地，还包括用于给所述信号隔离芯片供电的供电模块，所述供电模块包括两组±12v供电电源。

优选地，所述信号隔离芯片上接入有控制信号kz，所述控制信号kz经所述电压信号放大模块反向放大后在输出端得到基准电压kz1。

优选地，所述电压比较反馈电路对所述隔离变压器的输出端电压、所述电压信号放大模块的输出端电压进行比较，当所述隔离变压器的输出端电压高于所述电压信号放大模块的输出端电压时，所述驱动器关断输出；当所述隔离变压器的输出端电压不高于所述电压信号放大模块的输出端电压时，所述驱动器工作。

优选地，所述隔离变压器的输出端经分压电阻分压后反馈至所述电压比较反馈电路的输入端。

优选地，所述驱动器的输出端连接所述控制开关的栅极，所述隔离变压器的输入端连接所述控制开关的漏极，所述控制开关的源极连接所述电流取样电阻，所述控制开关为vmos管。

优选地，电流通过所述隔离变压器、控制开关、电流取样电阻后接地，通过所述电流取样电阻的电流越大，反馈至所述驱动器输入端的电压越大，当所述驱动器输入端的电压大于阈值时，所述驱动器关断输出。

优选地，所述驱动器的供电接口接入有用于滤波稳压的并联的输入滤波模块、稳压供电模块。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型所提供的一种输出电压范围可调的直流电源具有以下有益效果：

1、信号隔离芯片连接电压信号放大模块的输入端，电压信号放大模块的输出端连接电压比较反馈电路的输入端，隔离变压器的输出端连接电压比较反馈电路的输入端，电压比较反馈电路连接驱动器的输入端，驱动器的输出端连接控制开关，电压比较反馈电路对隔离变压器的输出端电压、电压信号放大模块的输出端电压进行比较，当隔离变压器的输出端电压高于电压信号放大模块的输出端电压时，驱动器关断输出；当隔离变压器的输出端电压不高于电压信号放大模块的输出端电压时，驱动器工作，最终实现动态平衡，达到所需的直流输出；

2、信号隔离芯片上接入有控制信号kz，控制信号kz经电压信号放大模块反向放大后在输出端得到基准电压kz1，将经过电压信号放大模块反向放大后的基准电压kz1与隔离变压器的输出端电压进行比较，一方面能够扩大隔离变压器的输出端电压的可调范围，另一方面能够提升隔离变压器的输出端受控制信号kz控制的线性度，优化了直流电源的线性调整度；

3、控制开关连接电流取样电阻，电流取样电阻测得的电压信号反馈至驱动器的输入端，电流通过隔离变压器、控制开关、电流取样电阻后接地，通过电流取样电阻的电流越大，反馈至驱动器输入端的电压越大，当驱动器输入端的电压大于阈值时，驱动器关断输出，实现了过流保护及短路保护，当过流或短路异常排除后，电路恢复工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型主体工作电路示意图；

图2为本实用新型控制信号隔离放大电路示意图；

图3为本实用新型图2中电压信号放大模块示意图；

图4为本实用新型图1中输入滤波模块示意图；

图5为本实用新型图1中稳压供电模块示意图；

图6为本实用新型图1中pmw脉宽调制电路示意图；

图7为本实用新型图1中输出滤波模块示意图；

图8为本实用新型图1中电压比较反馈电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种输出电压范围可调的直流电源，如图1至图8所示，包括信号隔离芯片、电压信号放大模块、隔离变压器、输出整流模块、输出滤波模块、电压比较反馈电路、pmw脉宽调制电路、控制开关、电流取样电阻，信号隔离芯片连接电压信号放大模块的输入端，电压信号放大模块的输出端连接电压比较反馈电路的输入端；

隔离变压器的输出端连接电压比较反馈电路的输入端，隔离变压器的输出端与电压比较反馈电路的输入端之间连接有输出整流模块、输出滤波模块；

pmw脉宽调制电路内部设有驱动器，电压比较反馈电路连接驱动器的输入端，驱动器的输出端连接控制开关；

控制开关连接电流取样电阻，电流取样电阻测得的电压信号反馈至驱动器的输入端。

还包括用于给信号隔离芯片供电的供电模块，供电模块包括两组±12v供电电源。

信号隔离芯片上接入有控制信号kz，控制信号kz经电压信号放大模块反向放大后在输出端得到基准电压kz1。

电压比较反馈电路对隔离变压器的输出端电压、电压信号放大模块的输出端电压进行比较，当隔离变压器的输出端电压高于电压信号放大模块的输出端电压时，驱动器关断输出；当隔离变压器的输出端电压不高于电压信号放大模块的输出端电压时，驱动器工作。

隔离变压器的输出端经分压电阻分压后反馈至电压比较反馈电路的输入端。

驱动器的输出端连接控制开关的栅极，隔离变压器的输入端连接控制开关的漏极，控制开关的源极连接电流取样电阻，控制开关为vmos管。

电流通过隔离变压器、控制开关、电流取样电阻后接地，通过电流取样电阻的电流越大，反馈至驱动器输入端的电压越大，当驱动器输入端的电压大于阈值时，驱动器关断输出。

驱动器的供电接口接入有用于滤波稳压的并联的输入滤波模块、稳压供电模块。

信号隔离芯片u13连接电压信号放大模块的输入端，电压信号放大模块的输出端连接电压比较反馈电路的输入端，隔离变压器b3的输出端连接电压比较反馈电路的输入端，电压比较反馈电路连接驱动器u3的输入端，驱动器u3的输出端连接控制开关v12，电压比较反馈电路对隔离变压器b3的输出端电压、电压信号放大模块的输出端电压进行比较，当隔离变压器b3的输出端电压高于电压信号放大模块的输出端电压时，驱动器u3关断输出；当隔离变压器b3的输出端电压不高于电压信号放大模块的输出端电压时，驱动器u3工作，最终实现动态平衡，达到所需的直流输出。

还包括用于给信号隔离芯片u13供电的供电模块，供电模块包括两组±12v供电电源。

隔离变压器b3的输出端经分压电阻r15、r26分压后反馈至电压比较反馈电路的输入端。

信号隔离芯片u13上接入有控制信号kz，控制信号kz经电压信号放大模块反向放大后在输出端得到基准电压kz1，将经过电压信号放大模块反向放大后的基准电压kz1与隔离变压器b3的输出端电压进行比较，一方面能够扩大隔离变压器b3的输出端电压的可调范围，另一方面能够提升隔离变压器b3的输出端受控制信号kz控制的线性度，优化了直流电源的线性调整度。

控制开关v12连接电流取样电阻r30，电流取样电阻r30测得的电压信号反馈至驱动器u3的输入端，电流通过隔离变压器b3、控制开关v12、电流取样电阻r30后接地，通过电流取样电阻r30的电流越大，反馈至驱动器u3输入端的电压越大，当驱动器u3输入端的电压大于阈值时，驱动器u3关断输出，实现了过流保护及短路保护。当过流或短路异常排除后，电路恢复工作。

驱动器u3的输出端连接控制开关v12的栅极，隔离变压器b3的输入端连接控制开关v12的漏极，控制开关v12的源极连接电流取样电阻r30，控制开关v12为vmos管。

驱动器u3的供电接口接入有用于滤波稳压的并联的输入滤波模块、稳压供电模块。

值得注意的是，电路模块的电路结构示意图已经在说明书附图中公开，并且说明书附图中公开了相关电器元件的规格及型号。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。