直流电源变换组合制造技术

一种直流电源变换组合，在输出端由基准电源ＴＬ４３１和光电耦合器产生稳压信号；脉宽调制器的工作电源在变换器的工作初起，由输入电源提供，当变换组合工作后由变压器的第三绕组提供电源；通过电流控制和电压控制达到输出电压稳定，电路结构简单。一台机箱设置两套电路，起到了备份作用；两套电路共用一个输出端，既简化电路，节省空间，又方便操作。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及直流电源中将高电压变换成低电压的开关稳压电源，当输入电压在较宽范围内变换时输出电压仍然稳定。
技术介绍
目前，在内燃机车上将直流110V电压变换成24V电压的变换器，品种较多，开关管有的是场效应管，有的是功率开关管；在开关电源的主振回路中，输入回路与输出回路采用变压器进行电气隔离；输出电压制式都为48V和24V输出。但是，对于现在的内燃机车，已经直接提供48V直流电源，因此直流电源变换器提供的48V电源已形同虚设；同时还存在以下不足由于进行电气隔离的变压器辐射电磁干扰，对外部磁场敏感，使其性能不够稳定；电路复杂，体积较大，不便于维修，故障率也高。本技术采用光电耦合器进行电器隔离并传递电压反馈信号，有效地克服了上述不足；取消了48V输出，并采用双备份设计，两组输出共用一个插件，方便操作。
技术实现思路
为了适应现在内燃机车对电源变换器输出电压制式的需求，并克服上述直流电源变换器的不足，本技术提供的直流电源变换组合，具有电路简单，体积小，采用光电耦合器进行电气隔离，更主要的是在小体积的情况下设置了双24V输出，同时在有限的面板上采用了两个24V共用一个输出端的设计。本技术解决技术问题所采用的技术方案是在电源的输入端采用串接熔断丝进行过电流保护；采用并联压敏电阻进行过压保护；用电容进行滤波。主电路为推挽变换器，开关管为功率场效应管；变压器有三个绕组，次级侧一个绕组的电压经整流后输出负载所需的24V电压，另一绕组为控制电路提供电源；输出端有电容和电感组成的滤波器，用熔断丝作过电流保护。用TL431和光电耦合器接在变换器的输出端作为稳压反馈电路，也起到了输出电路与控制电路的隔离作用。用TL494脉宽调制器作为控制部分核心部件，为开关管提供推挽输出的触发电压，其共有16个管脚，10脚和9脚为脉冲电压输出端，12脚为电源输入端，16脚为反馈信号输入端；直流变换器开始工作时，由电源输入端为TL494提供电源，变换组合工作后由变压器的第三绕组经整流再通过KA7810稳压器为TL494提供电源。这种电路结构简单，达到了设计的稳压精度。在一个装置中设计了两个完全相同的电路，互不干扰，又起到了备份的作用。两个24V共用一个输出端，有效地利用了面板空间，又简化了使用者的操作。输入电压范围为110V±20％；输出电压为24±1V；空载也能达到稳压精度。本技术的有益效果是，电路简单，体积较小，性能良好，制式合理，设置备用，保证安全。以下结合附图对本技术进一步说明。附图说明图1是本技术的电路原理图。图2是本技术的正面图。具体实施方式将直流110V电源接在直流变换组合110V输入端，负载接在24V输出端。当110V电源接通时，经过电阻R5、R6两路给电容E3充电，为TL494提供工作电源；使TL494的8脚、9脚交替输出方波触发开关管M1、M2；TL494的内部基准电压通过14脚给15脚和1脚提供比较电压，进行电压控制和电流控制；开关管导通后，变压器B24工作，其次级侧有电压输出；变压器的第三绕组输出电压经二极管D3、D4整流，通过稳压器KA7810为TL494提供工作电源10V，由于三极管S1的基极与发射极之间施加反压，使三极管关断；变压器的第二绕组输出电压经二极管D1、D2整流，电感L1和电容E5滤波输出负载所需的24V电压。当电源端的电压升高时，输出端电容E5的电压也随着升高，此时经过分压电阻R16、电位器P3流进基准电源TL431阴极K端的电流增大，流过光电耦合器4N35中发光二极管的电流也同时增大，因此光敏三极管侧的集电极电流增大，它作为稳压信号被TL494的16脚接收，改变了加到开关管M1、M2上的驱动电压波形，即触发脉冲缩短，减少了开关管的导通时间，使输出端电容E5的电压降低；反之，输出端电压降低时，经过基准电源TL431和光电耦合器4N35传递的稳压信号使TL494的输出触发脉冲增大，即开关管导通时间增加，使输出电压增加，从而达到稳压控制。当流经主回路中的电阻R21的电流增大时，TL494的2脚电压就会增高，使TL494的8脚和9脚输出的触发脉冲变短；反之，流经主回路中电阻R21的电流减小时，TL494的2脚电压就会降低，使TL494的8脚和9脚输出的触发脉冲增大；这样就使开关管的导通时间减小或增大，从而控制输出电压的稳定。当输入电压在110V±20％范围内变化时，输出电压为24±1V。负载能良好地工作，当一组变换电路发生故障时，将输入电源插在另一组上，它可以正常工作。权利要求1.一种直流电源变换组合，其特征为包括分别输入，共用输出的两套相同、独立的电路，每套电路由主电路、控制电路和反馈电路三部分组成，其中主电路由连接于输入端IN7和IN1之间的开关管M1和M2、并联于IN7和IN1之间的压敏电阻YM和电容E1、连接于输出端OUT2和OUT5之间的滤波电感L1和整流二极管D1与D2、并联于OUT2和OUT5之间的电容E5以及IN7和IN1与OUT2和OUT5之间的隔离变压器构成；其中控制电路由连接在隔离变压器附加绕组两端的脉宽调制器的电源电路以及与开关管M1、M2相连的开关电源控制电路构成；其中反馈电路由并联在OUT2、OUT5之间电阻R16、R17、R18、电位器P3、精密可调基准电源TL431、电容C5和光电耦合器4N35构成。2.根据权力要求1所述的直流电源变换组合，其特征为开关管为场效应管。3.根据权力要求1所述的直流电源变换组合，其特征为脉宽调制器的电源电路由整流二极管D3、D4、电阻R5、R6、三极管S1、稳压管W3、高精度稳压电源KA7810、电容E3构成。4.根据权力要求1所述的直流电源变换组合，其特征为所述的控制电路是由三极管S2、S3、二极管D8、D9和脉宽调制器TL494以及并联于脉宽调制器TL494上各管脚间的电阻和电容构成，三极管S2的发射极与开关管M2相连接，基极与脚(10)相连接，S3的发射极与开关管M1相连接，基极与脚(9)相连接，电源电路一端与脚(12)相连接，光电耦合器与脚(16)相连接。5.根据权力要求1所述的直流电源变换组合，其特征为所述的共用输出是两套电路的输出端OUT2与OUT5分别并联。专利摘要一种直流电源变换组合，在输出端由基准电源TL431和光电耦合器产生稳压信号；脉宽调制器的工作电源在变换器的工作初起，由输入电源提供，当变换组合工作后由变压器的第三绕组提供电源；通过电流控制和电压控制达到输出电压稳定，电路结构简单。一台机箱设置两套电路，起到了备份作用；两套电路共用一个输出端，既简化电路，节省空间，又方便操作。文档编号H02M3/24GK2894061SQ20052009237公开日2007年4月25日 申请日期2005年9月5日 优先权日2005年9月5日专利技术者廉洁 申请人:廉洁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流电源变换组合，其特征为：包括分别输入，共用输出的两套相同、独立的电路，每套电路由主电路、控制电路和反馈电路三部分组成，其中主电路由连接于输入端ＩＮ７和ＩＮ１之间的开关管Ｍ１和Ｍ２、并联于ＩＮ７和ＩＮ１之间的压敏电阻ＹＭ和电容Ｅ１、连接于输出端ＯＵＴ２和ＯＵＴ５之间的滤波电感Ｌ１和整流二极管Ｄ１与Ｄ２、并联于ＯＵＴ２和ＯＵＴ５之间的电容Ｅ５以及ＩＮ７和ＩＮ１与ＯＵＴ２和ＯＵＴ５之间的隔离变压器构成；其中控制电路由连接在隔离变压器附加绕组两端的脉宽调制器的电源电路以及与开关管Ｍ１、Ｍ２相连的开关电源控制电路构成；其中反馈电路由并联在ＯＵＴ２、ＯＵＴ５之间电阻Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８、电位器Ｐ３、精密可调基准电源ＴＬ４３１、电容Ｃ５和光电耦合器４Ｎ３５构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廉洁，
申请(专利权)人：廉洁，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]