提供直流5V和24V双路隔离输出的小功率开关电源电路制造技术

一种提供直流５Ｖ和２４Ｖ双路隔离输出的小功率开关电源电路，其特征在于：该电路由电源输入电路、充电电路和主控、反馈、输出电路组成，其具体连接电路构成如下： 电源输入电路的外接端子ＡＣ／ＤＣ两端并联电容Ｃ２３后，接在电桥ＣＲ２的交流输入端１、３，外接端子ＢＡＴＴ的＋极通过二极管ＣＲ１接电桥的正端２及输出Ｖ＋，ＢＡＴＴ的负极接电桥的负端４及输出Ｖ－，电桥的２、４两端并接压敏电阻ＲＶ１、电容Ｃ１、Ｃ２，输出Ｖ－接电源地，输出Ｖ＋通过并联的压敏电阻ＲＶ３、电容Ｃ６接外壳及主控、反馈、输出电路和充电电路的相应点，输出Ｖ－接电源地与外壳并联压敏电阻ＲＶ２、电容Ｃ４，电桥的正端２通过由电阻Ｒ３０、Ｒ３１、电容Ｃ１４、稳压二极管ＣＲ９、场效应管Ｑ１组成的稳压电路接入主控、反馈、输出电路Ｕ１的７腿； 充电电路的Ｖ＋通过电阻Ｒ２０接入主控、反馈、输出电路的相应点，充电电路的Ｖ＋通过电容Ｃ２１接电源地，以及由模块Ｕ５、电阻Ｒ２７和由模块Ｕ６、电阻Ｒ２４、Ｒ２６、Ｒ２８、电容Ｃ２２组成的两级三端稳压器，其输出通过二极管ＣＲ７、ＣＲ４接电源输入电路的相应点； 主控、反馈、输出电路： 主控部分：其中的控制芯片Ｕ１的１腿通过并联的电阻Ｒ９、电容Ｃ１１接电源地，２、５腿接电源地，４、８腿并联电阻Ｒ８，各自通过电容Ｃ８、Ｃ１０接电源地，６腿通过电阻Ｒ２接场效应管的栅极ｇ和电阻Ｒ２４接电源地，３腿通过电容Ｃ３到电源地和通过电阻Ｒ６到场效应管的源极Ｓ，场效应管的源极Ｓ通过电阻Ｒ１到电源地，场效应管的漏极ｄ接变压器的原边绕组及通过串联的电容Ｃ７、电阻Ｒ３到电源地，ＣＰＯＭＰ端通过电阻Ｒ２５接比较器Ｕ３Ａ的２腿，比较器的２腿通过并联的电阻Ｒ１１、电容Ｃ１２接电源地，４腿接电源地，１腿接三极管Ｑ９的基极，三极管Ｑ９的集电极、发射极分别接控制芯片的８、３腿，控制芯片的８腿通过串联的电阻Ｒ１２、Ｒ１３接比较器的１腿，控制芯片的７腿接比较器的８腿，三极管Ｑ９的集电极与基极并联电阻Ｒ１０； 反馈部分：直流输出的负端通过电阻Ｒ２１接可调稳压管的负端，同时通过串联的电阻Ｒ２２、可变电阻Ｒ１９、电阻Ｒ１８接光耦片的输入端，可变电阻Ｒ１９的可变端接可调稳压管的调整端，及通过串联的电容Ｃ１５、电阻Ｒ１６、Ｒ１７接光耦片的另一输入端，可调稳压管的正端接电阻Ｒ１６、Ｒ１７的连接点，光耦片的两输入端并联电阻Ｒ１５，光耦片的一输出端接电源地，另一端接控制芯片Ｕ１的１腿； 输出部分：变压器次极线圈Ｌ１Ｂ的一端通过正向连接的二极管ＣＲ６后，通过电感Ｌ１、电容Ｃ１３、Ｃ１７、Ｃ２０组…。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电源电路，特别是指一种工业过程自动化控制终端设备的提供直流5V和24V双路隔离输出的小功率开关电源电路，是一种采用反激式变换器DC/DC、AC/DC高频开关电源，适用于石化、给排水、电力、冶金等领域的控制终端设备内为主控制器和其他I/O模块提供直流5V和24V输出的小功率开关电源电路。
技术介绍
目前，随着电子技术的发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，对电源的要求更加灵活多样。电子设备的小型化和低成本化使电源以轻、薄、小和高效率为发展方向。在我国应用于工业过程自动化领域控制设备中小功率开关电源电路，有的线路设计过于复杂、元器件数量多；而有的电源线路设计又过于简单，大多为单路输出，不足之处是元件成本增加、电路成本上升、体积庞大、输出的稳定性较差，不能够满足现场控制设备中为各种控制模块、输入、输出模块及现场仪表供电的需要。
技术实现思路
本技术的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种能提供直流5V和24V双路隔离输出的小功率开关电源电路，工业现场设计的小功率开关电源电路，利用现代电力电子技术，通过控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源电路。电源输入使用AC(16～24VAC电压源连接到AC/DC输入)或DC输入(14～40VDC电压源连接到AC/DC输入)；提供直流5V/1A和24V/0.5A输出，通过发光二极管显示每路输出的状态；同时还提供13.8V的充电电压，可以使用后备电池供电；采用了冷运行、变压器隔离、大功率高可靠性的开关技术；5V、24V输出彼此隔离，和输入电压部分也是隔离的；主电路采用单端反激式脉冲宽度调制技术(PWM，从输入电源提取的能量随脉宽变化，在一固定周期内保持平均能量转换。)控制方式。主输出通过电压反馈回路进行调节，使用瞬间保护二极管和保险管分别对过压和过流进行保护；可以根据系统对电源的不同要求串联起来使用。本技术的目的可以通过以下措施来达到一种提供直流5V和24V双路隔离输出的小功率开关电源电路，该电路由电源输入电路、充电电路和主控、反馈、输出电路组成，其具体连接电路构成如下电源输入电路的外接端子AC/DC两端并联电容C23后，接在电桥CR2的交流输入端1、3，外接端子BATT的+极通过二极管CR1接电桥的正端2及输出V+，BATT的负极接电桥的负端4及输出V-，电桥的2、4两端并接压敏电阻RV1、电容C1、C2，输出V-接电源地，输出V+通过并联的压敏电阻RV3、电容C6接外壳及主控、反馈、输出电路和充电电路的相应点，输出V-接电源地与外壳并联压敏电阻RV2、电容C4，电桥的正端2通过由电阻R30、R31、电容C14、稳压二极管CR9、场效应管Q1组成的稳压电路接入主控、反馈、输出电路U1的7腿；充电电路的V+通过电阻R20接入主控、反馈、输出电路的相应点，充电电路的V+通过电容C21接电源地，以及由模块U5、电阻R27和由模块U6、电阻R24、R26、R28、电容C22组成的两级三端稳压器，其输出通过二极管CR7、CR4接电源输入电路的相应点；主控、反馈、输出电路主控部分其中的控制芯片U1的1腿通过并联的电阻R9、电容C11接电源地，2、5腿接电源地，4、8腿并联电阻R8，各自通过电容C8、C10接电源地，6腿通过电阻R2接场效应管的栅极g和电阻R24接电源地，3腿通过电容C3到电源地和通过电阻R6到场效应管的源极S，场效应管的源极S通过电阻R1到电源地，场效应管的漏极d接变压器的原边绕组及通过串联的电容C7、电阻R3到电源地，CPOMP端通过电阻R25接比较器U3A的2腿，比较器的2腿通过并联的电阻R11、电容C12接电源地，4腿接电源地，1腿接三极管Q9的基极，三极管Q9的集电极、发射极分别接控制芯片的8、3腿，控制芯片的8腿通过串联的电阻R12、R13接比较器的1腿，控制芯片的7腿接比较器的8腿，三极管Q9的集电极与基极并联电阻R10；反馈部分直流输出的负端通过电阻R21接可调稳压管的负端，同时通过串联的电阻R22、可变电阻R19、电阻R18接光耦片的输入端，可变电阻R19的可变端接可调稳压管的调整端，及通过串联的电容C15、电阻R16、R17接光耦片的另一输入端，可调稳压管的正端接电阻R16、R17的连接点，光耦片的两输入端并联电阻R15，光耦片的一输出端接电源地，另一端接控制芯片U1的1腿；输出部分变压器次极线圈L1B的一端通过正向连接的二极管CR6后，通过电感L1、电容C13、C17、C20组成的低通滤波器后，接入光耦片和电阻R18的输入端，通过保险F1，通过并联的稳压二极管CR5、电容C18、电阻R23形成直流5V正的输出，直流5V输出的负端通过电容C9接电源地；变压器次极线圈L1C的一端通过正向连接的二极管CR10后，并联电容C19，通过保险F2后，并联电容C16形成直流24V输出。本技术与现有技术相比具有如下优点提供直流5V和24V双路隔离输出的小功率开关电源电路为主控制器和其它I/O模块提供电源，提供直流5V和24V输出，通过发光二极管显示每路输出的状态；同时还提供一个电池充电器，当主供电电源的电压降至一定值时，充电器开始工作，充电器可对12V电解电池进行点滴式充电。如果主电源掉电，此电源模块通过电池供电。模块的这项特征可以对你的系统在启动和运行过程中进行掉电保护。该电路采用了冷运行、变压器隔离、大功率高可靠性的开关技术。5V、24V输出彼此隔离，和输入电压部分也是隔离的。它具有高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰强等特点，还可以根据系统对电源的不同要求串联起来使用。安装方便快捷，安装在7.5mm×35mm的DIN导轨上，连接到系统总线上。由于本技术采用的都是工业级元、器件，可适应的温度泛围非常广，为-40℃～60℃。能够在较恶劣的环境下工作。附图说明图1.提供直流5V和24V双路隔离输出的小功率开关电源电路的方块图；图2.提供直流5V和24V双路隔离输出的小功率开关电源电路的电源输入电路；图3.提供直流5V和24V双路隔离输出的小功率开关电源电路的充电电路；图4.提供直流5V和24V双路隔离输出的小功率开关电源电路的主控、反馈、输出电路。具体实施方式请参考图1提供直流5V和24V双路隔离输出的小功率开关电源电路的方块图，该电路由电源输入电路、充电电路和主控、反馈、输出电路组成，电源输入电路向主控、反馈、输出电路提供电源，同时也能对充电电路的电池充电，当电源输入电路掉电时电池可直接对主控、反馈、输出电路供电。现将该电路按其实现的功能分成几部分进行说明。请参考图2提供直流5V和24V双路隔离输出的小功率开关电源电路的电源输入电路，该电路通过外接端子可同外部电源和电池电源相接，为该电路供电。在AC/DC电压输入两端接入由电容C23与电桥CR2输入端并联的整流滤波电路；在BATT的正极通过一个二极管CR1，接入电桥CR2的输出端2，同时外接一个由电容、电阻、二极管、场效应管组成的稳压电路，为主电路的脉宽调制控制器U1供电，负极与电桥CR2输出端4相连，在CR2电桥的2、4输出端并联两个抗串模干扰电容C1、C2和一个压敏电阻RV1，在BATT的负极与外壳地之间接入一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：俞凌，庄贵林，
申请(专利权)人：北京安控科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：