一种高效率、低纹波、低噪声的电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高效率、低纹波、低噪声的电源，其结构包括开关电源和线性稳压电路，在开关电源和线性稳压电路之间还设置有开关电路和超级电容，其中，超级电容通过开关电路分别与开关电源和线性稳压电路连接。采用本实用新型专利技术的技术，通过多个超级电容轮流充放电实现前级开关电源电路与后级线性稳压电路之间的充分隔离，达到低纹波、低噪声的目的，由开关电源完成输入电压的初步电压转换，保证了整个系统的高效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高效率、低纹波、低噪声的电源
本技术涉及一种高效率、低纹波、低噪声的电源。
技术介绍
电源设计中，线性稳压电源在源电压与输出电压压差较大时效率低、发热量大、给散热设计带来难题。而开关电源设计由于其器件工作在开关状态、不可避免地会导致更高的纹波与噪声。部分开关电源设计中，使用开关频率更高的器件来获得较低的纹波，但这种设计方法的高频噪声难以降低。 部分电源设计采用在开关电源后级串接线性稳压电路的方法来同时满足效率和纹波的要求，但在这种设计中，前级开关电源的纹波以及噪声仍然会传导至后级电路，对输出电源的质量造成不良影响。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是:通过对超级电容的轮流充放电，使前级的开关电源电路以及后级的线性稳压电路能够充分地隔离。 本技术所采用的技术方案为: 一种高效率、低纹波、低噪声的电源，其结构包括开关电源和线性稳压电路，在开关电源和线性稳压电路之间还设置有开关电路和超级电容，其中，超级电容分别通过开关电路与开关电源和线性稳压电路连接。输入电压Vin通过开关电源转化为与Vout相接近的VI，Vl为超级电容充电的电压；V2为超级电容放电的电压，开关电路控制超级电容的充放电:当超级电容需要进行充电时，由开关电路先断开与线性稳压电路的连接，然后再由Vl给电容充电；当超级电容需要进行放电时，则由开关电路先断开与开关电源的连接，再连接线性稳压电路为其提供电压V2。超级电容在本电路中起到储能作用。 所述电源电路中设置有多组超级电容和开关电路。通过多个超级电容的轮流充放电，实现了开关电源电路与线性稳压电路的充分隔离。 所述电源的电路中，设置有控制器，控制器侦测各个超级电容的电压状况，并且根据电压状况调节各超级电容的充放电信号，通过这些信号来控制超级电容的充电、放电状态。 所述控制器为分压电路、比较器或延时电路。 所述超级电容与开关电路所构成的外围电路包括MOS管，和电阻、无极性电容构成的延时电路，其中MOS管作为超级电容的充放电开关，延时电路控制MOS管的导通和截止。延时电路控制各个电容的charge、discharge信号变化时的斜率,延缓相应控制信号上升、下降沿电平的变化速率，从而使线性稳压电路有充分的时间进行电压调节，保证输出电压的稳定。 在开关电源的接地与超级电容的接地之间设置有磁珠BEAD1，电路中的磁珠BEADl串接在开关电源的地与超级电容的地之间，作用为滤除由开关电源的地干扰过来的少量噪声。 本技术的有益效果为:采用本技术的技术，通过多个超级电容轮流充放电实现前级开关电源电路与后级线性稳压电路之间的充分隔离，达到低纹波、低噪声的目的，由开关电源完成输入电压的初步电压转换，保证了整个系统的高效率。 【附图说明】 图1为本技术的电源供应框图； 图2为本技术控制器电路框图； 图3为本技术的超级电容Cl的外围电路图； 图4为本技术的超级电容C2的外围电路图； 图5为本技术的超级电容C3的外围电路图； 图6为本技术的磁珠BEADl的连接电路图； 其中:C1、C2、C3为进行储能的超级电容；Q1、Q3、Q5作为控制超级电容充电的开关，Q2、Q4、Q6作为控制超级电容放电的开关。 【具体实施方式】 下面参照附图所示，通过【具体实施方式】对本技术进一步说明: 如图1所示，一种高效率、低纹波、低噪声的电源，其结构包括开关电源和线性稳压电路，在开关电源和线性稳压电路之间还设置有开关电路和超级电容，其中，超级电容分别通过开关电路与开关电源和线性稳压电路连接。输入电压Vin通过开关电源转化为与Vout相接近的VI，Vl为超级电容充电的电压；V2为超级电容放电的电压，开关电路控制超级电容的充放电:当超级电容需要进行充电时，由开关电路先断开与线性稳压电路的连接，然后再由Vl给电容充电；当超级电容需要进行放电时，则由开关电路先断开与开关电源的连接，再连接线性稳压电路为其提供电压V2。超级电容在本电路中起到储能作用。 所述电源电路中设置有多组超级电容和开关电路。通过多个超级电容的轮流充放电，实现了开关电源电路与线性稳压电路的充分隔离。 如图3所示，开关电源将输入电压Vin转换为略高于Vout的VI。Vl作为各超级电容的充电电压。需要对Cl进行充电时，即先通过Q2将Cl与V2断开。经过一段时间Tl后(Tl大于Q2状态转换所需时间)，再开启Ql使得Cl与Vl相连，由Vl给Cl进行充电。当Cl需要进行放电时，先通过Ql断开Cl与Vl的连接，经过一段时间T2后(T2大于Ql状态转换所需时间)，再开启Q2使得Cl可为V2提供电源。 如图4和5所示，超级电容C2和C3充放电的工作原理与Cl 一致。 如图6所示，电路中的磁珠BEADl串接在开关电源的地与超级电容的地之间，作用为滤除由开关电源的地干扰过来的少量噪声。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效率、低纹波、低噪声的电源，其结构包括开关电源和线性稳压电路，其特征在于：在开关电源和线性稳压电路之间还设置有开关电路和超级电容，其中，超级电容分别通过开关电路与开关电源和线性稳压电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种高效率、低纹波、低噪声的电源，其结构包括开关电源和线性稳压电路，其特征在于:在开关电源和线性稳压电路之间还设置有开关电路和超级电容，其中，超级电容分别通过开关电路与开关电源和线性稳压电路连接。2.根据权利要求1所述的一种高效率、低纹波、低噪声的电源，其特征在于:所述电源电路中设置有多组超级电容和开关电路。3.根据权利要求2所述的一种高效率、低纹波、低噪声的电源，其特征在于:所述电源的电路中，设置有控制器。4.根据权利要求3所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杨，
申请(专利权)人：山东超越数控电子有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37