一種高性能可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的制作方法
【專利摘要】一種高性能可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，由EMI濾波電路、整流濾波電路、可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路、可調(diào)線性穩(wěn)壓電路和軟啟動(dòng)電路組成，其連接關(guān)系如附圖所示?？烧{(diào)直流穩(wěn)壓電源的前級采用可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路降壓，后級采用可調(diào)線性穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路和可調(diào)線性穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓的輸出電壓采用同軸雙聯(lián)多圈精密線性可調(diào)電位器調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)可調(diào)線性穩(wěn)壓電路調(diào)整管的低壓差控制，可輸出1.25～15V連續(xù)可調(diào)的直流電壓，最大輸出電流為1.5A。其積極效果在于：穩(wěn)壓性能好，輸出電壓紋波小，效率高，體積小、重量輕、成本低、調(diào)節(jié)精度高、保護(hù)功能完善。
【專利說明】一種高性能可調(diào)直流穩(wěn)壓電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及直流穩(wěn)壓電源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高性能可調(diào)直流穩(wěn)壓電源。

【背景技術(shù)】
[0002]直流穩(wěn)壓電源是各種電子產(chǎn)品的重要組成部分，可調(diào)直流穩(wěn)壓電源廣泛應(yīng)用于教學(xué)、科研和電子產(chǎn)品的檢修等領(lǐng)域，目前市場上和電子產(chǎn)品中使用的直流穩(wěn)壓電源大致有線性直流穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源兩類。線性直流穩(wěn)壓電源的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)壓性能好，輸出電壓紋波小，電路簡單，主要缺點(diǎn)是降壓變壓器的體積大、重量大、成本高、調(diào)整管的壓降較大，功耗高，穩(wěn)壓電源的效率低。開關(guān)穩(wěn)壓電源的優(yōu)點(diǎn)是效率高，體積小、重量輕、成本低、主要缺點(diǎn)是輸出電壓紋波大，噪聲大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的不足，本實(shí)用新型公開一種高性能可調(diào)直流穩(wěn)壓電源。該直流穩(wěn)壓電源的前級采用可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路降壓，后級采用可調(diào)線性穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路和可調(diào)線性穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓的輸出電壓采用同軸雙聯(lián)多圈精密線性可調(diào)電位器調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)可調(diào)線性穩(wěn)壓電路調(diào)整管的低壓差控制，可輸出1.25?15V連續(xù)可調(diào)的直流電壓，最大輸出電流為1.5A?？蓮V泛應(yīng)用于教學(xué)、科研、電子產(chǎn)品的電源和電子產(chǎn)品的檢修等領(lǐng)域。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:本實(shí)用新型由EMI濾波電路、整流濾波電路、可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路、可調(diào)線性穩(wěn)壓電路和軟啟動(dòng)電路組成。EMI濾波電路的輸入端接交流市電，輸出端接整流濾波電路的輸入端；可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路的輸入端接整流濾波電路的輸出端，輸出端接可調(diào)線性穩(wěn)壓電路的輸入端；可調(diào)線性穩(wěn)壓電路的輸出端接軟啟動(dòng)電路的輸入端；軟啟動(dòng)電路的輸出端接可調(diào)線性穩(wěn)壓電路的電壓調(diào)節(jié)端?？奢敵?br> 1.25?15V連續(xù)可調(diào)的直流電壓，最大輸出電流為1.5A。
[0005]本實(shí)用新型的積極效果在于:穩(wěn)壓性能好，輸出電壓紋波小，效率高，體積小、重量輕、成本低、調(diào)節(jié)精度高、保護(hù)功能完善。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型的方框圖。
[0007]圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0008]如附圖1所示，本實(shí)用新型由EMI濾波電路、整流濾波電路、可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路、可調(diào)線性穩(wěn)壓電路和軟啟動(dòng)電路組成。EMI濾波電路的輸入端接交流市電，輸出端接整流濾波電路的輸入端；可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路的輸入端接整流濾波電路的輸出端，輸出端接可調(diào)線性穩(wěn)壓電路的輸入端；可調(diào)線性穩(wěn)壓電路的輸出端接軟啟動(dòng)電路的輸入端；軟啟動(dòng)電路的輸出端接可調(diào)線性穩(wěn)壓電路的電壓調(diào)節(jié)端?？奢敵?.25~15V連續(xù)可調(diào)的直流電壓，最大輸出電流為1.5A。
[0009]如附圖2所示。
[0010]EMI濾波電路是由電容Cl和共模電感LI組成的低通濾波電路，可抑制市電電源與直流穩(wěn)壓電源之間的高頻電磁干擾。Cl用于抑制串模干擾信號，LI用于抑制共模干擾信號。
[0011]整流濾波電路是由橋式整流器BDl和濾波電容C2組成。對輸入的市電電壓整流濾波，得到300V左右的直流電壓，為可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路供電。
[0012]可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路由集成電路了階279?隊(duì)？0871、11431，電阻Rl、R2、R3、R4，電容C3、C4、C5、C6，二極管Dl、D2，開關(guān)器Tl，多圈精密線性可調(diào)電位器RPl組成?？奢敵?~18V連續(xù)可調(diào)的直流電壓，最大輸出電流為1.5A。具有輸入欠壓、輸出過壓、過熱和電流限制保護(hù)功能。
[0013]TNY279PN是一個(gè)內(nèi)置700V功率MOSFET的電流模式PWM控制器芯片，自行供電，無需外加偏置電路，它接受反饋并控制整個(gè)可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路的工作，提供輸入欠壓、輸出過壓、過熱和電流限制保護(hù)。D1、R1和C3用于消除開關(guān)變壓器Tl產(chǎn)生的尖峰電壓。D2、C6是可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路的輸出整流濾波電路。
[0014]R4和RPl是可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路的輸出電壓取樣電阻，它們對輸出的分壓決定TL431的REF端來控制該器件從陰極到陽極的分流，這個(gè)電流又直接驅(qū)動(dòng)光耦PC871的發(fā)光部分，當(dāng)輸出電壓有變大的趨勢時(shí)，Vref隨之增大導(dǎo)致流過TL431的電流增大，于是光耦發(fā)光增強(qiáng)，感光端得到的反饋電壓也就越大，TNY279PN在接受這個(gè)變大反饋電壓后改變MOSFET的開關(guān)時(shí)間，輸出電壓隨之減少。本實(shí)用新型將R4和RPl分別設(shè)計(jì)為430 Ω和
2.7ΚΩ，可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路的輸出電壓可在5V~18V之間連續(xù)可調(diào)。
[0015]可調(diào)線性穩(wěn)壓電路由三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器LM317，濾波電容C7、C9，輸出電壓取樣電阻R5、多圈精密線性可調(diào)電位器RP2和保護(hù)二極管D3、D4組成，本實(shí)用新型將R5和RP2分別設(shè)計(jì)為240Ω和2.7ΚΩ，可調(diào)線性穩(wěn)壓電路的輸出電壓可在1.25~15V之間連續(xù)可調(diào)。
[0016]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的高性能可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，RPl和RP2為同軸雙聯(lián)多圈精密線性可調(diào)電位器，調(diào)節(jié)同軸雙聯(lián)多圈精密線性可調(diào)電位器，可使可調(diào)線性穩(wěn)壓電路的三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器LM317的輸入電壓始終比輸出電壓高3~5V，實(shí)現(xiàn)調(diào)整管的低壓差控制，可調(diào)線性穩(wěn)壓電路能在整個(gè)可調(diào)輸出電壓范圍內(nèi)始終保持高效率。
[0017]C7用于提高穩(wěn)壓電路的紋波抑制比，減小輸出電壓的紋波分量。C9用于防止LM317在深度負(fù)反饋工作下可能產(chǎn)生的自激振蕩，并可進(jìn)一步減小輸出電壓的紋波分量。D3的作用是防止線性穩(wěn)壓電路的輸入端短路時(shí)，電容C9放電損壞三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器。D4的作用是防止線性穩(wěn)壓電路的輸出端短路時(shí)，電容C7放電損壞三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器。正常工作時(shí)，保護(hù)二極管D3、D4都處于截止?fàn)顟B(tài)。
[0018]軟啟動(dòng)電路由三極管BGl，電阻R6、R7和電容C8組成，其輸入端C8的正極接LM317的輸出端，輸出端BGl集電極接LM317的輸出電壓調(diào)節(jié)端。軟啟動(dòng)電路的作用是使線性穩(wěn)壓電路的輸出電壓有一個(gè)緩慢的上升過程，以適應(yīng)感性或容性負(fù)載的啟動(dòng)特性，防止啟動(dòng)電流過大損壞LM317。當(dāng)市電輸入電壓接入時(shí)，因電容C8有較大的充電電流，BGl飽和導(dǎo)通，使LM317的輸出電壓調(diào)節(jié)端的電壓很低，故輸出電壓很低，隨著C8的充電，BGl的基極電流減少，其集電極電位升高，LM317的輸出電壓升高，當(dāng)C8充電完畢時(shí)，BGl截止，輸出電壓達(dá)到設(shè)定值。啟動(dòng)時(shí)間可以通過改變和CS和R7的值進(jìn)行調(diào)整，本實(shí)用新型將CS設(shè)計(jì)為10 μ F，R7設(shè)計(jì)為200ΚΩ，啟動(dòng)時(shí)間為2秒。
[0019]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的高性能可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，開關(guān)穩(wěn)壓電路采用性能優(yōu)良外圍電路簡單的ΤΝΥ279ΡΝ電流模式PWM控制器芯片，線性穩(wěn)壓電路采用性能優(yōu)良的三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器LM317，輸出電壓采用同軸雙聯(lián)多圈精密線性可調(diào)電位器調(diào)節(jié)，電路簡單，成本低，體積小、重量輕、調(diào)節(jié)精度高、保護(hù)功能完善，輸出電壓穩(wěn)定性高，紋波小。市電輸入電壓在90VAC~264V輸入范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出電壓的電源穩(wěn)定度≤0.01%±2mV。負(fù)載穩(wěn)定度≤
0.01%±2mV，紋波電壓小于lmVP_P，內(nèi)阻≤30mΩ，額定負(fù)載時(shí)的效率大于84%，具有過流、過熱、輸入和輸出短路保護(hù)功能，效率高。
[0020]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的高性能可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，可廣泛應(yīng)用于教學(xué)、科研、電子產(chǎn)品的電源和電子產(chǎn)品的檢修等領(lǐng)域，擁有廣闊的市場前景。
【權(quán)利要求】
1.一種高性能可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，其特征是:它由EMI濾波電路、整流濾波電路、可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路、可調(diào)線性穩(wěn)壓電路和軟啟動(dòng)電路組成；EMI濾波電路的輸入端接交流市電，輸出端接整流濾波電路的輸入端；可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路的輸入端接整流濾波電路的輸出端，輸出端接可調(diào)線性穩(wěn)壓電路的輸入端；可調(diào)線性穩(wěn)壓電路的輸出端接軟啟動(dòng)電路的輸入端；軟啟動(dòng)電路的輸出端接可調(diào)線性穩(wěn)壓電路的電壓調(diào)節(jié)端；可輸出1.25?15V連續(xù)可調(diào)的直流電壓，最大輸出電流為1.5A。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，其特征是:EMI濾波電路是由電容Cl和共模電感LI組成的低通濾波電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，其特征是:可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路由集成電路 TNY279PN、PC871、TL431，電阻 Rl、R2、R3、R4，電容 C3、C4、C5、C6，二極管 D1、D2，開關(guān)器Tl，多圈精密線性可調(diào)電位器RPl組成；R4和RPl分別設(shè)計(jì)為430 Ω和2.7ΚΩ，可調(diào)開關(guān)穩(wěn)壓電路輸出電壓可在5V?18V之間連續(xù)可調(diào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，其特征是:可調(diào)線性穩(wěn)壓電路由三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器LM317，濾波電容C7、C9，輸出電壓取樣電阻R5、多圈精密線性可調(diào)電位器RP2和保護(hù)二極管D3、D4組成；R5和RP2分別設(shè)計(jì)為240 Ω和2.7K Ω，可調(diào)線性穩(wěn)壓電路的輸出電壓可在1.25?15V之間連續(xù)可調(diào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，其特征是:軟啟動(dòng)電路由三極管BGl，電阻R6、R7和電容C8組成，其輸入端C8的正極接LM317的輸出端，輸出端BGl集電極接LM317的輸出電壓調(diào)節(jié)端，C8設(shè)計(jì)為10 μ F，R7設(shè)計(jì)為200ΚΩ，啟動(dòng)時(shí)間為2秒。
【文檔編號】H02M3/156GK203859695SQ201420190510
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月19日
【發(fā)明者】張新安 申請人:湖南科技學(xué)院