超宽输入电压可调输出电压的降压型开关电源制造技术

本发明专利技术公开了一种超宽输入电压可调输出电压的降压型开关电源，其MOSFET开关管与开关管控制电路、震荡反馈电路和储能滤波电路连接，储能滤波电路与过流反馈电路连接，过流反馈电路与电源输出正极和过流过压信号处理电路连接，过流过压信号处理电路与电源输出正极连接，且之间设置有可调电压反馈电路，过流过压信号处理电路与反馈信号驱动电路连接，过流过压信号处理电路通过开启电路与外部直流电源正极连接，外部直流电源正极与开关管控制电路和MOSFET开关管连接；本发明专利技术使用分离元件搭建的开关电源的设计方案，具有体积小、转换效率高和超宽输入电压范围的优点，且每个元件用小封装贴片进行封装，减少元件之间的影响，便于操作。

Buck switching power supply with wide input voltage and adjustable output voltage

The invention discloses a buck type switching power supply wide input voltage adjustable output voltage, the MOSFET switch and switch control circuit, oscillation circuit and the power storage filtering circuit, filter circuit and overcurrent storage with the feedback circuit, current feedback circuit and the power output of cathode and current signal connection processing circuit, overcurrent signal processing circuit is connected with the power supply output positive adjustable voltage feedback circuit arranged between the overcurrent, signal processing circuit and the feedback signal is connected to the drive circuit, current signal processing circuit is connected with the cathode by opening the circuit and the external DC power supply, the anode and the external tube control circuit switching DC power supply and MOSFET switches are connected; the invention uses design elements to build the separation of switching power supply, has the advantages of small volume, high efficiency and wide The advantages of the input voltage range are that each element is encapsulated in a small package to reduce the influence between components and is easy to operate.

【技术实现步骤摘要】
超宽输入电压可调输出电压的降压型开关电源
：本专利技术涉及一种电源领域，特别是涉及一种超宽输入电压可调输出电压的降压型开关电源。
技术介绍
：目前市场上关于降压型电源，主要有两类：线性稳压电源和降压型开关电源。对于线性稳压电源，适合在一些输入电压与输出电压压差较小场合下使用，而对于一些输入电压和输出电压压差较大场合，线性电源的效率会变得很低，这时候线性稳压电源不在适用。对于开关电源，有隔离式和非隔离式。对于非隔离式，一般较难实现很宽的电压输入范围。对于隔离式，虽然相对容易实现较宽电压输入范围，但相对来说，体积较大，显得比较笨重。对于非隔离式开关电源，市场上有较多的集成开关电源芯片，如：TI公司的TPS54160，LM5576等芯片，这些芯片最高输入电压分别为3.5-60、6-75V的宽电压输入范围，且输出电压可以通过反馈电阻进行调节。但相对来说，这些集成开关电源芯片的电压输入范围很难再扩宽，在一些特殊应用场合，如直接在市电上取电、一些工业上用的需要具备防冲击能力和高耐压的降压型电源，这些芯片则不再适合。对于非隔离式开关电源，目前市场上有一些PWM开关电源控制器，如OB2211。可以使用这样PWM开关电源控制器搭建开关电源。但相对来说，外围电路较为复杂，且不能做到较宽输入电压，且不具备过流保护功能。这样不仅仅性能上有一定的限制，且不具备一定的防护作用。对于非隔离式开关电源，可以手动使用分离元件搭建。相对来说，若搭建一个性能良好的开关电源相当不易。随着工业4.0走进中国工厂，中国的大部分工厂都在慢慢地更加智能化、自动化、信息化。在这个改造过程中，需要若干电子设备，工厂中特别是一些具有大电机的强电磁及大电流环境，会造成整个工厂的供电电源波动较大，对直接通过工厂电源直接供电的电子设备造成严重影响，甚至较大的电压脉冲会导致电子设备的电源损坏，进而导致整个电子设备的损坏。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种使用分离元件搭建的开关电源的设计方案，具有体积小、转换效率高、电压跟随性强、超宽输入电压范围优点的超宽输入电压可调输出电压的降压型开关电源。本专利技术的技术方案是：一种超宽输入电压可调输出电压的降压型开关电源，包括电阻、电感、电容、三极管、二极管、稳压管和MOSFET开关管，所述电阻包括八个固定电阻和一个可调电阻、所述电感为一个、所述电容为四个、所述三极管为五个、所述二极管为两个、所述稳压管为一个精密三端稳压管、所述MOSFET开关管为一个，且之间进行连接组合形成直接作用于MOSFET开关管，并根据反馈信号来控制MOSFET开关管开启与关断开关管控制电路；作为开关为后级提供能量输出的MOSFET开关管；能产生正反馈信号的震荡正反馈电路；通过充放电把能量传递到后级的储能滤波电路；检测输出电流，且当输出电流过大时，能够把产生的反馈信号输送到过流过压信号处理电路的过流反馈电路；能够检测输出电压是否高于预设电压的可调电压反馈电路；从VCC出引入一个微弱的电流作用于反馈信号驱动电路，通过控制开关管控制电路，开启MOSFET开关管的开启电路；用于检测可调电压反馈电路与过流信号，并把处理过后的信号传输给反馈信号驱动电路的过流过压信号处理电路；能够对过流过压电路、震荡正反馈电路和开启电路传输来的反馈信号进行处理，并通过控制开关管控制电路，控制开关管导通与关断的反馈信号驱动电路；所述MOSFET开关管与开关管控制电路、震荡反馈电路和储能滤波电路连接，所述储能滤波电路与过流反馈电路连接，所述过流反馈电路与电源输出正极和过流过压信号处理电路连接，所述过流过压信号处理电路与电源输出正极连接，且之间设置有可调电压反馈电路，所述过流过压信号处理电路与反馈信号驱动电路连接，所述过流过压信号处理电路通过开启电路与外部直流电源正极连接，所述外部直流电源正极与开关管控制电路和MOSFET开关管连接，所述储能滤波电路和过流反馈电路与外部直流电源负极和电源输出负极连接。所述MOSFET开关管为P沟道MOSFET开关管。所述储能滤波电路由一个续流二极管、一个电感、一个电解电容构成。所述过流反馈电路由2个电阻、一个三极管、一个电容构成。所述过压反馈电路由一个精密三端稳压管、两个电阻构成，精密三端稳压管的型号为TL431。所述震荡正反馈电路由一个电容构成，所述开启电路由一个电阻构成，反馈信号驱动电路由两个三极管（高耐压三极管）进行连接构成。所述开关管控制电路由两个电阻、一个三极管、一个二极管进行连接构成。电阻、电感、三极管、二极管、稳压管和MOSFET均用小封装贴片进行封装。其中本专利技术的主干电路为：外部直流电源—>MOSFET开关管—>储能滤波电路—>过流反馈电路—>电源输出，且通过改变MOSFET开关管导通时间与通断时间的比值调节主干电路输出的电压值。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术使用分离元件搭建的开关电源的设计方案，具有体积小、转换效率高和超宽输入电压范围的优点，且每个元件用小封装贴片进行封装，减少元件之间的影响，便于操作。2、本专利技术通过改变MOSFET开关管导通时间与通断时间的比值调节主干电路输出的电压值，此技术有别与现有技术，能够实现3.5~400V电压范围的输入，且具备较强的低压差性能和较强的跟随性（如电源供电电压为10V，那么本专利技术可以输出9.5V电压，输出电压与输入电压基本相同，即电压放大倍数接近1）。3、本专利技术开关控制电路控制MOSFET开关管的开断，在没有过流过压信号到来时，MOSFET管处于导通状态，一旦后级产生过流过压信号，MOSFET管瞬间关闭，周期性的进行这个过程，保证后级输出电压的安全稳定。附图说明：图1是超宽输入电压可调输出电压的降压型开关电源的电路功能框图；图2是超宽输入电压可调输出电压的降压型开关电源的整体电路图；图3是超宽输入电压可调输出电压的降压型开关电源在家庭物联网中的应用举例；图4是超宽输入电压可调输出电压的降压型开关电源在工控领域中的应用举例。具体实施方式：实施例：参见图1、图2、图3和图4。超宽输入电压可调输出电压的降压型开关电源，包括电阻、电感、电容、三极管、二极管、稳压管和MOSFET开关管，且之间进行连接组合形成：直接作用于MOSFET开关管，并根据反馈信号来控制MOSFET开关管开启与关断开关管控制电路；作为开关为后级提供能量输出的MOSFET开关管；能产生正反馈信号的震荡正反馈电路；通过充放电把能量传递到后级的储能滤波电路；检测输出电流，且当输出电流过大时，能够把产生的反馈信号输送到过流过压信号处理电路的过流反馈电路；能够检测输出电压是否高于预设电压的可调电压反馈电路；从VCC出引入一个微弱的电流作用于反馈信号驱动电路，通过控制开关管控制电路，开启MOSFET开关管的开启电路；用于检测可调电压反馈电路与过流信号，并把处理过后的信号传输给反馈信号驱动电路的过流过压信号处理电路；能够对过流过压电路、震荡正反馈电路和开启电路传输来的反馈信号进行处理，并通过控制开关管控制电路，控制开关管导通与关断的反馈信号驱动电路；MOSFET开关管与开关管控制电路、震荡反馈电路和储能滤波电路连接，储能滤波电路与过流反馈电路连接，过流反馈电路与电源输出正极和过流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超宽输入电压可调输出电压的降压型开关电源，包括电阻、电感、电容、三极管、二极管、稳压管和MOSFET开关管，其特征是：所述电阻包括八个固定电阻和一个可调电阻、所述电感为一个、所述电容为四个、所述三极管为五个、所述二极管为两个、所述稳压管为一个精密三端稳压管、所述MOSFET开关管为一个，且之间进行连接组合形成直接作用于MOSFET开关管，并根据反馈信号来控制MOSFET开关管开启与关断开关管控制电路；作为开关为后级提供能量输出的MOSFET开关管；能产生正反馈信号的震荡正反馈电路；通过充放电把能量传递到后级的储能滤波电路；检测输出电流，且当输出电流过大时，能够把产生的反馈信号输送到过流过压信号处理电路的过流反馈电路；能够检测输出电压是否高于预设电压的可调电压反馈电路；从VCC出引入一个微弱的电流作用于反馈信号驱动电路，通过控制开关管控制电路，开启MOSFET开关管的开启电路；用于检测可调电压反馈电路与过流信号，并把处理过后的信号传输给反馈信号驱动电路的过流过压信号处理电路；能够对过流过压电路、震荡正反馈电路和开启电路传输来的反馈信号进行处理，并通过控制开关管控制电路，控制开关管导通与关断的反馈信号驱动电路；所述MOSFET开关管与开关管控制电路、震荡反馈电路和储能滤波电路连接，所述储能滤波电路与过流反馈电路连接，所述过流反馈电路与电源输出正极和过流过压信号处理电路连接，所述过流过压信号处理电路与电源输出正极连接，且之间设置有可调电压反馈电路，所述过流过压信号处理电路与反馈信号驱动电路连接，所述过流过压信号处理电路通过开启电路与外部直流电源正极连接，所述外部直流电源正极与开关管控制电路和MOSFET开关管连接，所述储能滤波电路和过流反馈电路与外部直流电源负极和电源输出负极连接。...

【技术特征摘要】
1.一种超宽输入电压可调输出电压的降压型开关电源，包括电阻、电感、电容、三极管、二极管、稳压管和MOSFET开关管，其特征是：所述电阻包括八个固定电阻和一个可调电阻、所述电感为一个、所述电容为四个、所述三极管为五个、所述二极管为两个、所述稳压管为一个精密三端稳压管、所述MOSFET开关管为一个，且之间进行连接组合形成直接作用于MOSFET开关管，并根据反馈信号来控制MOSFET开关管开启与关断开关管控制电路；作为开关为后级提供能量输出的MOSFET开关管；能产生正反馈信号的震荡正反馈电路；通过充放电把能量传递到后级的储能滤波电路；检测输出电流，且当输出电流过大时，能够把产生的反馈信号输送到过流过压信号处理电路的过流反馈电路；能够检测输出电压是否高于预设电压的可调电压反馈电路；从VCC出引入一个微弱的电流作用于反馈信号驱动电路，通过控制开关管控制电路，开启MOSFET开关管的开启电路；用于检测可调电压反馈电路与过流信号，并把处理过后的信号传输给反馈信号驱动电路的过流过压信号处理电路；能够对过流过压电路、震荡正反馈电路和开启电路传输来的反馈信号进行处理，并通过控制开关管控制电路，控制开关管导通与关断的反馈信号驱动电路；所述MOSFET开关管与开关管控制电路、震荡反馈电路和储能滤波电路连接，所述储能滤波电路与过流反馈电路连接，所述过流反馈电路与电源输出正极和过流过压信号处理电路连接，所述过流过压信号处理电路与电源输出正极连接，且之间设置有可调电压反馈电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞虎，丁英强，李希魁，赵澎波，武吉庆，敖彬仪，李宏伟，杨东升，秦利涛，让家恒，
申请(专利权)人：郑州信工智能化系统有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41