一种开关电源的控制系统技术方案

技术编号:16477037 阅读:32 留言:0更新日期:2017-10-29 10:20
本实用新型专利技术公开了一种开关电源的控制系统,包括:电源整流单元,用于将输入的交流电源电压整流转换为直流电压;电源转换单元,与所述电源整流单元电连接,将整流后的所述直流电压进行降压转换;电源储能单元,与所述电源转换单元电连接,将降压转换后的直流电压进行滤波储能;电源反馈单元,与所述电源储能单元电连接,用于将降压转换后的直流电压稳定在设定的工作状态;电源驱动控制单元,分别与所述电源转换单元,所述电源反馈单元电连接,用于根据接收的电源反馈单元输出的直流电压信号,驱动控制所述电源转换单元的工作状态,实现开关电源的控制系统的电压反馈网络平衡。

A control system of switching power supply

The utility model discloses a control system, a switching power supply includes a power rectifier unit, used for converting the AC supply voltage rectifier input DC voltage; the power conversion unit is connected with the power rectifier unit, the DC voltage after the rectification of the buck converter; power storage unit is connected with the the power conversion unit, the DC voltage conversion after filtering storage; power feedback unit, unit is electrically connected with the power storage, for buck converter after DC voltage stability in the working state of the set; power drive control unit are respectively connected with the power conversion unit, the the power feedback unit is electrically connected to the DC voltage signal according to the received power feedback unit output, drive working state control the power conversion unit, is realized. Voltage feedback network balancing of power supply control system.

【技术实现步骤摘要】
一种开关电源的控制系统
本技术涉及开关电源领域,特别是涉及一种开关电源的控制系统。
技术介绍
开关电源以其节能、环保、高效等优点,早已被广泛应用于各种电器产品中;在开关电源的内部控制系统中包含有整流、滤波、驱动、反馈等相应的电路,用以达到开关电源内的控制系统的电路平衡实现电源的稳定输出,而电路中每一部分的设计积极的影响着开关电源的工作效率。目前,在现有的开关电源中双管正激式变换器中,输出的驱动控制信号是有两路,来实现控制开关电源中的开关管的工作状态,每一路控制信号驱动控制一个开关管,属于分开独立的,这种设计无疑造成开关损耗大,效率低;这样造成开关电源的体积增大,也造成成本比较高;同时还存在单管正激变换器开关管电压应力过高的缺点。基于以上开关电源的控制系统存在的问题,本是技术提供了一种开关电源的控制系统。
技术实现思路
本技术的目的提供了一种开关电源的控制系统,通过电流控制器实现双管正激驱动,实现电压稳定输出。本技术提供的技术方案如下:一种开关电源的控制系统,包括:电源整流单元,用于将输入的交流电源电压整流转换为直流电压;电源转换单元,与所述电源整流单元电连接,将整流后的所述直流电压进行降压转换;电源储能单元,与所述电源转换单元电连接,将降压转换后的直流电压进行滤波储能;电源反馈单元,与所述电源储能单元电连接,用于将降压转换后的直流电压稳定在设定的工作状态;电源驱动控制单元,分别与所述电源转换单元,所述电源反馈单元电连接,用于根据接收的电源反馈单元输出的直流电压信号,驱动控制所述电源转换单元的工作状态,实现开关电源的控制系统的电压反馈网络平衡。在本技术中,利用电源驱动控制单元的信号采样,接收,调制,使本申请实现电压稳定输出,该控制系统简单,成本低,工作频率高,实用性强。优选的,所述电源驱动控制单元包括:控制电路,驱动电路;所述控制电路包括:电流控制器U1,所述电流控制器的型号为UC3844;所述电流控制器的电压输入端通过两个串联的限流电阻R7和R8与所述电源整流单元电连接,还通过单向导通二极管D7与第一直流电压供电端电连接;所述电流控制器的信号输出端与所述驱动电路电连接;所述电流控制器的电流采集端通过限流电阻R11与所述电源转换单元电连接,还通过采样电阻R19与所述电流控制器的信号输出端电连接。优选的,所述驱动电路包括:第一开关管Q3,所述第一开关管的型号为NPN9014;第二开关管Q4,所述第二开关管的型号为PNP9015;第二变压器T2,所述第二变压器T2的型号为EP13;所述第一开关管Q3的基极端,所述第二开关管Q4的基极端通过限流电阻R16与所述电流控制器的信号输出端电连接;所述第一开关管Q3的集电极端与所述第一直流电压供电端电连接;所述第一开关管Q3的发射极端与所述第二开关管的发射极电连接,其公共端通过限流电阻R12与所述第二变压器T2的初级绕组的一端电连接;所述第二开关管的集电极端与公共地端电连接;所述第二变压器T2的初级绕组的另一端通过滤波电容C9与所述公共地电连接;所述第二变压器T2的第一次级绕组的一端通过限流电阻R9,所述第二变压器T2的第一次级绕组的另一端共同与所述电源转换单元电连接;所述第二变压器T2的第二次级绕组的一端通过限流电阻R10,所述第二变压器T2的第一次级绕组的另一端共同与所述电源转换单元电连接。在本技术中,通过电流控制器UC3844的一路信号输出端输出PWM波形,再通过驱动变压器T2产生两路驱动波形来实现控制双管正激的两个MOS管,以实现双管正激拓扑,解决了两路驱动波形的同步问题。优选的,所述电源转换单元包括:第一MOS管Q1,第二MOS管Q2,所述第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的型号为10N60;第一变压器T1;所述第一MOS管Q1的栅极端与所述驱动电路的所述第二变压器T2的第一次级绕组的一端电连接;所述第一MOS管Q1的源极端通过采样电阻R5与公共地端电连接,还与所述电流控制器的电流采集端电连接;还与所述第二变压器T2第一次级绕组的另一端电连接;所述第一MOS管Q1的漏极端通过串联后的电阻R2和电容C3与所述公共地端电连接,还与单向导通二极管D1的阳极的电连接;所述第二MOS管Q2的栅极端与所述驱动电路的所述第二变压器T2的第二次级绕组的一端电连接;所述第二MOS管Q2的源极端,第二储能电容C4的一端,第三储能电容C2的一端电连接的公共端与所述第一变压器T1的第一初级绕组的一端;还与所述第二变压器T2第二次级绕组的另一端电连接;所述第二MOS管Q2的漏极端与所述单向导通二极管D1的阴极电连接,还通过电阻R1与所述第二储能电容C4的另一端电连接;所述第一变压器T1的第一初级绕组的通过电阻R6的与所述第三储能电容C2的另一端电连接,还与所述第一MOS管Q1的漏极端电连接;所述第一变压器T1的次级绕组的两端与所述电源储能单元电连接。优选的,所述电源反馈单元包括:稳压管U3,所述稳压管U3的型号为TL431;光电耦合器U2,所述光电耦合器U2的型号为PC817;所述稳压管U3的参考端同时与分压电阻的R15的一端,分压电阻的R21的一端,滤波电容C4的一端电连接;所述稳压管U3的阴极端与所述滤波电容C4的另一端,所述限流电阻的R14的一端,以及所述光电耦合器U2的阴极端电连接;所述稳压管U3的阳极端和所述第二分压电阻R21的另一端共同与公共地端电连接;所述光电耦合器U2的阳极端通过限流电阻R13与所述电源储能单元电连接,所述电源储能单元还与所述第一分压电阻的R15的另一端,所述限流电阻的R14的另一端电连接;所述光电耦合器U2的发射极端与所述公共地端电连接;所述光电耦合器U2的集电极端与所述电流控制器的补偿端电连接。优选的,所述储能滤波单元包括:滤波电感L2,储能电容E2,储能电容E3;所述滤波电感L2的一端分别与所述储能电容E2的正极端,所述储能电容E3的正极端电连接;所述滤波电感L2的另一端与所述电源转换单元中的第一变压器T1的次级绕组一端电连接;所述储能电容E2的负极端,所述储能电容E3的负极端共同与所述电源转换单元中的第一变压器T1的次级绕组的另一端电连接。优选的,所述电源整流单元包括:滤波电感,桥式整流电路;所述滤波电感L1的第一输入端通过熔断器FUSE1与所述交流电源的火线电连接;所述滤波电感L1的第二输入端与所述交流电源的零线电连接;所述桥式整流电路的D2输入端与所述滤波电感的输出端对应电连接;所述桥式整流电路的D2正极输出端与所述单向导通二极管D1的阳极端电连接,还与所述第二MOS管Q2的漏极端电连接;所述桥式整流电路的D2负极输出端与所述公共地端电连接。与现有技术相比,本技术提供一种开关电源的控制系统,至少带来以下一种技术效果:在本技术中,采用的电流控制器通过输出的一路PWM波驱动信号,实现双管正激变换,这很大程度上解决了两路驱动波形的同步问题,以防止两个MOS管同时导通而损坏电源。在本技术中,通过电流控制器实现的双管正激变换器有比较明显的优势,它克服了单管正激变换器开关管电压应力过高的缺点,而且不需要特殊变压器磁复位电路;更重要的是,与全桥变换器和半桥变换器相比,其在结构上有抗桥臂直通的优点。在本实用本文档来自技高网...
一种开关电源的控制系统

【技术保护点】
一种开关电源的控制系统,其特征在于,包括:电源整流单元,用于将输入的交流电源电压整流转换为直流电压;电源转换单元,与所述电源整流单元电连接,将整流后的所述直流电压进行降压转换;电源储能单元,与所述电源转换单元电连接,将降压转换后的直流电压进行滤波储能;电源反馈单元,与所述电源储能单元电连接,用于将降压转换后的直流电压稳定在设定的工作状态;电源驱动控制单元,分别与所述电源转换单元,所述电源反馈单元电连接,用于根据接收的电源反馈单元输出的直流电压信号,驱动控制所述电源转换单元的工作状态,实现开关电源的控制系统的电压反馈网络平衡。

【技术特征摘要】
1.一种开关电源的控制系统,其特征在于,包括:电源整流单元,用于将输入的交流电源电压整流转换为直流电压;电源转换单元,与所述电源整流单元电连接,将整流后的所述直流电压进行降压转换;电源储能单元,与所述电源转换单元电连接,将降压转换后的直流电压进行滤波储能;电源反馈单元,与所述电源储能单元电连接,用于将降压转换后的直流电压稳定在设定的工作状态;电源驱动控制单元,分别与所述电源转换单元,所述电源反馈单元电连接,用于根据接收的电源反馈单元输出的直流电压信号,驱动控制所述电源转换单元的工作状态,实现开关电源的控制系统的电压反馈网络平衡。2.根据权利要求1所述的一种开关电源的控制系统,其特征在于,所述电源驱动控制单元包括:控制电路,驱动电路;所述控制电路包括:电流控制器U1,所述电流控制器的型号为UC3844;所述电流控制器的电压输入端通过两个串联的限流电阻R7和R8与所述电源整流单元电连接,还通过单向导通二极管D7与第一直流电压供电端电连接;所述电流控制器的信号输出端与所述驱动电路电连接;所述电流控制器的电流采集端通过限流电阻R11与所述电源转换单元电连接,还通过采样电阻R19与所述电流控制器的信号输出端电连接。3.根据权利要求2所述的一种开关电源的控制系统,其特征在于,所述驱动电路包括:第一开关管Q3,所述第一开关管的型号为NPN9014;第二开关管Q4,所述第二开关管的型号为PNP9015;第二变压器T2,所述第二变压器T2的型号为EP13;所述第一开关管Q3的基极端,所述第二开关管Q4的基极端通过限流电阻R16与所述电流控制器的信号输出端电连接;所述第一开关管Q3的集电极端与所述第一直流电压供电端电连接;所述第一开关管Q3的发射极端与所述第二开关管的发射极电连接,其公共端通过限流电阻R12与所述第二变压器T2的初级绕组的一端电连接;所述第二开关管的集电极端与公共地端电连接;所述第二变压器T2的初级绕组的另一端通过滤波电容C9与所述公共地电连接;所述第二变压器T2的第一次级绕组的一端通过限流电阻R9,所述第二变压器T2的第一次级绕组的另一端共同与所述电源转换单元电连接;所述第二变压器T2的第二次级绕组的一端通过限流电阻R10,所述第二变压器T2的第一次级绕组的另一端共同与所述电源转换单元电连接。4.根据权利要求3所述的一种开关电源的控制系统,其特征在于,所述电源转换单元包括:第一MOS管Q1,第二MOS管Q2,所述第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的型号为10N60;第一变压器T1;所述第一MOS管Q1的栅极端与所述驱动电路的所述第二变压器T2的第一次级绕组的一端电连接;所述第一MOS管Q1的源极端通过采样电阻R5与公共地端电连接,还与所述电流控制器的电流采集端电连接;还与所述第二变压器T2第一次...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙晓宇
申请(专利权)人:上海吉电电源技术有限公司
类型:新型
国别省市:上海,31

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