一种基于正激式的高效率开关电源制造技术

本发明专利技术公开了一种基于正激式的高效率开关电源，属于电子技术领域，通过输入整流滤波电路将输入的交流电转换成高频交流电，通过高频变压电路将高频交流电转换成低压直流电，再通过输出整流滤波电路将低压直流电进行滤波后输出达到将交流电源转换成直流电源的目的，减少了过多磁心、电解电容及整流管的使用，减小了开关电源的体积，提高了集成度，并通过控制电路对高频变压电路输出的直流电进行调节，使整个开关电源的输出电压更稳定，从而提高了开关电源的工作效率，解决了现有开关电源存在电路复杂，体积较大，电源集成度不高导致开关电源工作效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于正激式的高效率开关电源
本专利技术属于电子
，涉及一种基于正激式的高效率开关电源。
技术介绍
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，用某些半导体器件为开关(通常是晶体管或MOSFET)，把一种电源形态变换成另一种电源形态，并在变换时使用自动控制稳定输出，目前在邮政通讯、精密电子器件、大型设备、医疗仪器、家电数码等领域应用相当广泛。开关电源技术开始研究晚可是发展速度很快，材料的不间断的更新、用途的不断开拓，是它快速发展的最主要原因，但是在体积、重量、效率、电磁兼容性以及安全性能方面还存在一些问题：1.电源的集成度不大，一定程度影响到稳定性和可靠性，同时会影响到电源的体积和效率；2.使用的磁心、电解电容及整流管这些体积都大，比较沉重，在电路中不单耗能，不仅降低了开关电源的工作效率，还会直接致使电源的体积笨重庞大；3.电路复杂造成维修困难，且对电路的污染严重，电源噪声大，不适合用于某些低噪声电路。因此，结合如今开关电源模块化的发展趋势，本专利技术提出了一种基于正激式的高效率开关电源。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供了一种基于正激式的高效率开关电源，解决了现有开关电源存在电路复杂，体积较大，电源集成度不高导致开关电源工作效率降低的问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种基于正激式的高效率开关电源，包括输入整流滤波电路、高频变压电路、输出整流滤波电路和控制电路；所述输入整流滤波电路的输出与高频变压电路的输入连接，所述高频变压电路的输出与输出整流滤波电路的输入连接，所述输出整流滤波电路的输出通过控制电路与高频变压电路连接；所述输入整流滤波电路用于将输入的交流电转换成高频交流电；所述高频变压电路用于将高频交流电转换成低压直流电；所述输出整流滤波电路用于将低压直流电进行滤波后输出；所述控制电路用于对输出的直流电进行调节，使之稳定输出。进一步地，所述高频变压电路包括相互连接的高频功率开关和高频隔离变压器。更进一步地，所述高频功率开关采用场效应管(MOSFET)，用于将高频交流电转换后，产生高频高压方波；所述高频隔离变压器用于将高频高压方波转换成低压直流电。具体地，所述场效应管(MOSFET)采用SGSP479。进一步地，所述控制电路包括脉宽调制、比较器和取样器；所述取样器连接输出整流滤波电路的输出端，所述比较器的输入端与取样器的输出端连接，所述比较器的输出端与脉宽调制连接，所述脉宽调制的输出端与高频变压电路连接；所述取样器用于将输出电压采样后反馈给比较器；所述比较器用于将采样的输出电压与基准电压进行比较；所述脉宽调制用于根据比较器比较的结果来控制高频变压电路的输出电压。具体地，根据比较器比较的结果来控制高频功率开关的开关时间比例，达到调整输出电压的目的，使得输入交流和输出负载发生变化时，输出电压能保持稳定。更进一步地，所述脉宽调制采用UC3842芯片，所述UC3842芯片的输出端与场效应管(MOSFET)连接，直接驱动场效应管(MOSFET)。进一步地，所述输入整流滤波电路和输出整流滤波电路均采用桥式整流滤波电路。具有输出电压高，纹波电压小，承受的最大反向电压较低的优点，可使高频变压电路得到充分的利用，提高其工作效率。更进一步地，所述输入整流滤波电路包括一个单相桥B1，所述B1的输入端连接AC交流电，输出端并联电阻R1和电容C1，并外接串联的续流二极管D1和电阻R2后接地；所述输出整流滤波电路包括一个单相桥B2，所述B2的一输入端连接电感L1，与另一输入端之间并联电容C2和C3后接地。更进一步地，所述高频变压电路包括高频隔离变压器T1和场效应管Q1，所述T1与Q1的漏极直接连接，所述T1的输入端连接D2后，再连接串联的R3和R4，输出端连接D3和D4，且D3的另一端与输出整流滤波电路的电感L1连接。更进一步地，所述控制电路包括脉宽调制芯片U1，所述U1的输入端口7连接在R3和R4之间，端口1和2之间连接电阻R8和电容C4之后通过电阻R9连接光电耦合器U2的一个输入端，所述U1的端口8直接连接U2的另一个输入端，所述端口8通过电阻R10后连接端口4，所述R10的一端并联电容C5，另一端并联电容C6后接地，所述U1的端口5接地，所述U1的端口3连接C7后接地，所述光电耦合器U2的一输出端连接电阻R12后与输出整流滤波电路的输出端连接，另一输出端通过电容C8和电阻R14后与输出整流滤波电路的输出端连接，所述R14的另一端与U2的另一输出端之间连接一个稳压芯片P1，所述电阻R12和R14之间还连接R13。更进一步地，所述控制电路还包括一个保护电路，所述保护电路为过电流保护电路，具体为，所述U1的端口3通过电阻R7连接场效应管Q1的源极，用于检测Q1的电流，其中，R7是电压取样电阻，端口6通过电阻R6连接Q1的栅极，所述Q1的源极和栅极之间并联R5。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1.一种基于正激式的高效率开关电源，通过输入整流滤波电路将输入的交流电转换成高频交流电，通过高频变压电路将高频交流电转换成低压直流电，再通过输出整流滤波电路将低压直流电进行滤波后输出达到将交流电源转换成直流电源的目的，减少了过多磁心、电解电容及整流管的使用，减小了开关电源的体积，提高了集成度，并通过控制电路对高频变压电路输出的直流电进行调节，使整个开关电源的输出电压更稳定，从而提高了开关电源的工作效率。2.本专利技术中所述控制电路包括脉宽调制、比较器和取样器，通过取样器将输出电压采样后反馈给比较器，比较器再将采样的输出电压与基准电压进行比较，最后脉宽调制根据比较器比较的结果来控制高频功率开关的开关时间比例，达到调整输出电压的目的，使得输入交流和输出负载发生变化时，输出电压能保持稳定。3.本专利技术中所述输入整流滤波电路和输出整流滤波电路均采用桥式整流滤波电路，具有输出电压高，纹波电压小，承受的最大反向电压较低的优点，可使高频变压电路得到充分的利用，提高其工作效率。4.本专利技术中控制电路包括一个光电耦合器，有效地抑制尖脉冲和各种杂讯干扰，使通道上的信号杂讯比大大提高。5.本专利技术中所述控制电路还包括一个保护电路，可检测流过场效应管Q1的瞬时电流，当其超过瞬时电流限制值时就关断场效应管，所述保护电路响应速度快，可实现对于像磁心饱和在内引起的各种瞬时过电流情况下对场效应管的保护。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图，其中：图1是一种基于正激式的高效率开关电源的结构框图；图2是本专利技术的电路原理图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，即所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于正激式的高效率开关电源，其特征在于：包括输入整流滤波电路、高频变压电路、输出整流滤波电路和控制电路；所述输入整流滤波电路的输出与高频变压电路的输入连接，所述高频变压电路的输出与输出整流滤波电路的输入连接，所述输出整流滤波电路的输出通过控制电路与高频变压电路连接；所述输入整流滤波电路用于将输入的交流电转换成高频交流电；所述高频变压电路用于将高频交流电转换成低压直流电；所述输出整流滤波电路用于将低压直流电进行滤波后输出；所述控制电路用于对输出的直流电进行调节，使之稳定输出。

【技术特征摘要】
1.一种基于正激式的高效率开关电源，其特征在于：包括输入整流滤波电路、高频变压电路、输出整流滤波电路和控制电路；所述输入整流滤波电路的输出与高频变压电路的输入连接，所述高频变压电路的输出与输出整流滤波电路的输入连接，所述输出整流滤波电路的输出通过控制电路与高频变压电路连接；所述输入整流滤波电路用于将输入的交流电转换成高频交流电；所述高频变压电路用于将高频交流电转换成低压直流电；所述输出整流滤波电路用于将低压直流电进行滤波后输出；所述控制电路用于对输出的直流电进行调节，使之稳定输出。2.根据权利要求1所述的一种基于正激式的高效率开关电源，其特征在于：所述高频变压电路包括相互连接的高频功率开关和高频隔离变压器。3.根据权利要求2所述的一种基于正激式的高效率开关电源，其特征在于：所述高频功率开关采用场效应管(MOSFET)，用于将高频交流电转换后，产生高频高压方波；所述高频隔离变压器用于将高频高压方波转换成低压直流电。4.根据权利要求1所述的一种基于正激式的高效率开关电源，其特征在于：所述控制电路包括脉宽调制、比较器和取样器；所述取样器连接输出整流滤波电路的输出端，所述比较器的输入端与取样器的输出端连接，所述比较器的输出端与脉宽调制连接，所述脉宽调制的输出端与高频变压电路连接；所述取样器用于将输出电压采样后反馈给比较器；所述比较器用于将采样的输出电压与基准电压进行比较；所述脉宽调制用于根据比较器比较的结果来控制高频变压电路的输出电压。5.根据权利要求3或4所述的一种基于正激式的高效率开关电源，其特征在于：所述脉宽调制采用UC3842芯片，所述UC3842芯片的输出端与场效应管(MOSFET)连接，直接驱动场效应管(MOSFET)。6.根据权利要求1所述的一种基于正激式的高效率开关电源，其特征在于：所述输入整流滤波电路和输出整流滤波电路均采用桥式整流滤波电路。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：张壮，
申请(专利权)人：河南孚点电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41