專利名稱:固定伏秒積無反饋多路輸出正激電源模塊的制作方法
技術領域:
本發明涉及電源領域,詳細地講是一種用于通信、計算機等領域的固定伏秒積無 反饋多路輸出正激電源模塊。
背景技術:
眾所周知,隨著科學技術的發展,對電源無論從電磁兼容還是從高可靠性等方面, 都有著越來越高的要求,其中高可靠性對于客戶來說非常重要,而光耦元件作為反饋環路 的重要元件其失效率占有較高的比例,是計算MTBF (平均無故障時間)時失效率較高的元 件之一。
發明內容
為了克服現有技術的不足,本發明提供一種固定伏秒積無反饋多路輸出正激電源 模塊,用固定伏秒積電路來代替反饋環路的調節,大大提高了電源的可靠性。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種固定伏秒積無反饋多路輸出正 激電源模塊,設有輸入電路,其特征是輸入電路的輸出端接啟動電路、正激功率轉換電路、 固定伏秒積電路及控制電路,啟動電路的輸出端接固定伏秒積電路及控制電路,控制電路 控制正激功率轉換電路,正激功率轉換電路分別與輸出電路一、輸出電路二及輸出電路三 電連接。本發明還可通過如下措施來實現,輸入電路經Li、Cl的LC濾波后連接到主功率 變壓器Tl的1腳,Cl接地。啟動電路從輸入經R1、R2、Q1及穩壓管ZDl輸出VCC電壓給型號UC3842的ICl芯 片做啟動用,經過C2、C3電容濾波平滑連接到ICl的7腳VCC端,穩壓管ZD1、C2、C3接地。固定伏秒積電路的輸入電壓經電阻R9給C8充電得到的電壓值與ICl的8腳5V 端經R10、R11分的電壓2. 5V比較,然后經R46、C30、Q5、D3來控制占空比的大小,C8、R11、 C30及Q5發射極接地,Ul雙電壓比較器LM393的4腳、5腳接地。控制電路的R6連接到ICl的4腳,再由4腳經電容C5到地提供ICl的振蕩頻率, C5及ICl的2腳、5腳接地,ICl的6腳連接R5、D2、Q3、Q4、R4構成圖騰柱輸出給MOSFET管 Q2提供驅動信號,Q3集電極接VCC,Q4集電極接地,過流檢測由L9電流互感器連接R47,經 R8、C6、LC濾波連接到ICl的3腳,檢測過流,C6、R47以及L9的1腳、3腳接地。正激功率轉換由11、02丄9、(4構成,(4連接肌5管02的漏極同時連接變壓器Tl 的5腳,C4另一端連接變壓器Tl的1腳。輸出電路一的L2為磁放大器,D5、D14為兩個肖特基二極管,D5用于整流,D14用 于續流,L3為正激電感,C10a4,Cll構成Π型濾波,C25用于濾除高頻噪聲,CIO, Cll的負 極接地,C25是一瓷片電容,可任意一端接地,R13是一個檢測電阻用于檢測過流保護,R14、 R15、R16組成電壓采樣電路,從R15的上端采得電壓信號,連接到U2A運算放大器的2腳,與 用輔助繞組供電經R18限流電阻和型號為TL431的電壓基準源U3構成的2. 5V基準電壓比較,U3的陽極接地,R15、R16的一端接地,C12、R17是一環路補償網絡,構成一負反饋。R19 一端接地,上端連接到U2B的反相輸入端6腳,U2B的同相輸入端5腳通過電阻R21連接到 U2A的輸出端1腳,同時U2B的5腳還通過一電阻R20接到Rl3的左端,這一路用于檢測Rl 3 的兩端的壓差,并且和U2A的輸出端1腳過來的電壓相疊加,然后和U2B的6腳比較,R22 連接到U2B的6腳及7腳構成正反饋,Q6是一個PNP三極管,輔助電壓經R25限流,連接到 Q6的發射極,經電阻RM連接到Q6的基極,Q6集電極經D6連接到磁放大器L2的右端,另 一路經D7連接到R13的左端。輸出電路二的L5為一磁放大器,D8為一肖特基對二極管,其中一個二極管為整 流,另一個二極管為續流,L6為正激電感,C14、C31、L7、C15構成Π型濾波,C14、C31并聯, C26用于濾除高頻噪聲,C14、C31、C15的負極接地,C26是一瓷片電容,可任意一端接地,R44 是一個檢測電阻用于檢測過流保護,似6、R27、似8組成電壓采樣電路,從R27的上端采得電 壓信號,連接到U5A運算放大器的2腳,與用輔助繞組供電經R30限流電阻和型號為TL431 電壓基準源U4構成的2. 5V基準電壓比較,U4的陽極接地,R27、R28的一端接地,C16、R29 是一環路補償網絡,構成一負反饋,R33 —端接地,上端連接到U5B的反相輸入端的6腳,U5B 的同相輸入端的5腳通過電阻R31連接到U5A的輸出端1腳,同時TOB的5腳還通過一電 阻R32接到R44的左端,這一路用于檢測R44的兩端的壓差,并且和U5A的輸出端的1腳過 來的電壓相疊加,然后和U5B的6腳比較,R34連接到U5B的6腳及7腳,構成正反饋,Q7是 一個PNP三極管,輔助電壓經R37限流,連接到Q7的發射極,經電阻R36連接到Q7的基極, 集電極經D9連接到磁放大器L5的右端,另一路經DlO連接到R44的左端。輸出電路三為一同步BUCK電路,型號為LM5115次邊調整控制器IC2的12腳為 VCC電壓輸出,經C22濾波然后連接Dll的陽極,Dll陰極連接到IC2的15腳,然后連接C23 到IC2的13腳,這部分是自舉電路,IC2的9腳通過一電阻R45連接到Tl變壓器的9腳, 這一路是同步電路,IC2的8腳通過C18接地,取得一斜坡電壓,型號為LM5115的IC2的7 腳通過一電容C19接地,為軟啟動電路,IC2的4腳及5腳相連,為IC2的6腳及7腳比較 電壓的輸出,R38、C21為一補償網絡,連接IC2的5腳及6腳,即內部放大器的輸出腳和反 饋腳,R39、R40為高低驅動的限流電阻,分別連接IC2的14腳和MOS管Q8的柵極,IC2的 11腳和MOS管Q9的柵極,L8為正激電感,R41為過流檢測電阻,分別連接到IC2的1腳及 2腳,C24、L10、C32構成Π型濾波,C27濾除高頻噪聲,R42、R43為采樣電阻,從R43的電阻 上端采得電壓信號然后連接到IC2的6腳反饋端,用于調節電壓的輸出。本發明的有益效果是,電路結構簡單,用固定伏秒積電路來代替反饋環路的調節, 大大提高了電源的可靠性。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1為本發明的電路原理框圖。圖2為本發明的電路原理圖。圖3為本發明圖2的A局部放大圖一。圖4為本發明圖2的B局部放大圖二。
圖5為本發明圖2的C局部放大圖三。圖中1.啟動電路,2.正激功率轉換電路,3.輸出電路一,4.輸出電路二,5.輸出 電路三,6.控制電路,7.固定伏秒積電路,8.輸入電路。
具體實施例方式圖1中,本發明設有輸入電路8,輸入電路8的輸出端接啟動電路1、正激功率轉換 電路2、固定伏秒積電路7及控制電路6,啟動電路1的輸出端接固定伏秒積電路7及控制 電路6,控制電路6控制正激功率轉換電路2,正激功率轉換電路2分別與輸出電路一 3、輸 出電路二 4及輸出電路三5電連接。圖2中,本發明輸入電路由L1、C1構成;固定伏秒積電路由R9、C8、D3、D13、R10、 Rll、C9、R46、C30、Q5、Ul 構成;控制電路由 IC1、R6、C5、C6、C7、R5、D2、Q3、Q4、R4、R47、R8 構成,ICl的型號為UC3842,控制電路中芯片啟動電路由R1、R2、Q1、C2、C3、ZD1構成,自供 電電路由D1、R3以及變壓器自供電繞組構成;正激功率轉換由T1、Q2、L9構成,鉗位電路由 C4構成;輸出電路一由L2、D5、D14、L3、CIO、L4、Cll、C25構成,輸出電路一的保護電路(穩 壓及過流保護)由 R13、R14、R15、R16、R17、C12、U2、R21、R19、R22、R23、Q6、D6、D7、R24、R25 構成;輸出電路二由L5、D8、L6、C14、C31、L7、C15、C26構成,輸出電路二的保護電路(穩壓 及過流保護)由 R26、R27、R28、R29、C16、R31、R33、R34、R35、Q7、R36、R37、D9、D10、R44、U5 構成;輸出電路三及其保護電路由 R45、IC2、DlU C23、C22、C18、C19、C20、C21、R38、R39、 R40、Q8、Q9、L8、R41、C24、L10、C32、C27、R42、R43 構成;次級輔助供電電路由 D12、C28、U6、 C29構成,TC2型號為LM5115。輸入電路經L1、C1的LC濾波后連接到主功率變壓器Tl的1腳,Cl接地。啟動電 路從輸入經R1、R2、Q1及穩壓管ZDl輸出VCC電壓給ICl芯片電流模型PWM控制器UC3842CM 做啟動用,經過C2、C3電容濾波平滑連接到ICl的7腳VCC端,穩壓管ZD1、C2、C3接地。固 定伏秒積電路輸入電壓經電阻R9給C8充電得到的電壓值與ICl的8腳5V端經RIO、Rll 分的電壓2. 5V比較,然后經R46、C30、Q5、D3來控制占空比的大小,C8、R11、C30、Q5發射極 接地,UlB雙電壓比較器為LM393中一組比較器,結成電壓跟隨器以避免外界雜訊干擾,Ul 雙電壓比較器LM393的4腳、5腳接地。控制電路R6連接到ICl的4腳再由ICl的4腳經 電容C5接提供ICl的振蕩頻率,C5、ICl的2腳及5腳接地,IC16腳連接R5、D2、Q3、Q4、R4 構成圖騰柱輸出給MOSFET管Q2提供驅動信號,Q3集電極接VCC,Q4集電極接地。過流檢 測由L9電流互感器連接R47,經R8、C6、LC濾波連接到ICl的3腳,檢測過流,C6、R47以 及L9的1腳、3腳接地。磁復位采用電壓鉗位,C4連接MOS管Q2的漏極同時連接變壓器Tl 的5腳,C4另一端連接變壓器Tl的1腳。輸出電路一的L2為一磁放大器,D5、D14為兩個肖特基二極管,D5用于整流,D14 用于續流,L3為正激電感,C10a4,Cll構成Π型濾波,C25用于濾除高頻噪聲,CIO, Cll的 負極接地,C25是一瓷片電容,可任意一端接地。R13是一個檢測電阻用于檢測過流保護。 R14、R15、R16組成電壓采樣電路,從R15的上端采得電壓信號,連接到U2A運算放大器的 2腳,與用輔助繞組供電經R18限流電阻和型號為TL431電壓基準源U3構成的2. 5V基準 電壓比較,TL431的陽極接地,R15、R16的一端接地。C12、R17是一環路補償網絡,構成一負反饋。R19 —端接地,上端連接到U2B的反相輸入端6腳,U2B的同相輸入端5腳通過電 阻R21連接到U2A的輸出端1腳,同時U2B的5腳還通過一電阻R20接到R13的左端,這一 路用于檢測R13的兩端的壓差,并且和U2A的輸出1腳過來的電壓相疊加,然后和U2B的6 腳比較,作用有兩個一是用于過流保護,二是它同時也參與磁放大器的調節,是其一部分。 R22連接到U2B的6腳及7腳,構成正反饋,Q6是一個PNP三極管,輔助電壓經R25限流,連 接到Q6的發射極,經電阻RM連接到Q6的基極,集電極經D6連接到磁放大器L2的右端, 另一路經D7連接到R13的左端。總體來說,U2A這部分起穩壓的作用,U2B這部分起到過流 保護的作用。輸出電路二的L5為一磁放大器,D8為一肖特基對二極管,其中一個二極管為整 流,另一個二極管為續流,L6為正激電感,C14、C31、L7、C15構成Π型濾波,C14、C31并聯, 以6用于濾除高頻噪聲,C14、C31、C15的負極接地,C26是一瓷片電容,可任意一端接地。 R44是一個檢測電阻用于檢測過流保護。R26、R27、R28組成電壓采樣電路,從R27的上端 采得電壓信號,連接到U5A運算放大器的2腳,與用輔助繞組供電經R30限流電阻和型號為 TL431電壓基準源U4構成的2. 5V基準電壓比較,TL431的陽極接地,R27、I^8的一端接地。 C16、R29是一環路補償網絡,構成一負反饋。R33 —端接地,上端連接到TOB的反相輸入端 的6腳,U5B的同相輸入端5腳通過電阻R31連接到U5A的輸出端的1腳,同時TOB的5腳 還通過一電阻R32接到R44的左端,這一路用于檢測R44的兩端的壓差,并且和U5A的輸出 1腳過來的電壓相疊加,然后和U5B的6腳比較,作用有兩個一是用于過流保護,二是它同 時也參與磁放大器的調節,是其一部分。R34連接到TOB的6腳及7腳,構成正反饋,Q7是 一個PNP三極管,輔助電壓經R37限流,連接到Q7的發射極,經電阻R36連接到Q7的基極, 集電極經D9連接到磁放大器L5的右端,另一路經DlO連接到R44的左端。總體來說,U5A 這部分起穩壓的作用,U5B這部分起到過流保護的作用。輸出電路三為一同步BUCK電路,型號為LM5115次邊調整控制器IC2的12腳為VCC 電壓輸出,經C22濾波然后連接Dll的陽極,Dll陰極連接到IC2的15腳,然后連接C23到 IC2的13腳,這部分是自舉電路,IC2的9腳通過一電阻R45連接到Tl變壓器的9腳,這一 路是同步電路,IC2的8腳通過C18到地,取得一斜坡電壓,IC2的7腳通過一電容C19到 地,為軟啟動電路,IC2的4腳及5腳相連,為IC2的6腳、7腳比較電壓的輸出,R38、C21為 一補償網絡,連接IC2的5腳、6腳,即內部放大器的輸出腳和反饋腳,R39、R40為高低驅動 的限流電阻,分別連接IC2的14腳和MOS管Q8的柵極,IC2的11腳和MOS管Q9的柵極。 L8為正激電感,R41為過流檢測電阻,分別連接到IC2的1腳、2腳,CM、L10、C32構成Π型 濾波,C27濾除高頻噪聲,R42、R43為采樣電阻,從R43的電阻上端采得電壓信號然后連接 到IC2的6腳反饋端,用于調節電壓的輸出。輔助供電電路的D12整流,然后通過C28電容濾波,TO為一個三端穩壓器,穩壓 12V,然后經以9濾除高頻噪聲,得到穩定的12V,C28的負極接地,U6的“GND”腳連接地。
權利要求
1.一種固定伏秒積無反饋多路輸出正激電源模塊,設有輸入電路,其特征是輸入電路 的輸出端接啟動電路、正激功率轉換電路、固定伏秒積電路及控制電路,啟動電路的輸出端 接固定伏秒積電路及控制電路,控制電路控制正激功率轉換電路,正激功率轉換電路分別 與輸出電路一、輸出電路二及輸出電路三電連接。
2.根據權利要求1所述固定伏秒積無反饋多路輸出正激電源模塊,其特征在于所說的 輸入電路經Li、Cl的LC濾波后連接到主功率變壓器Tl的1腳,Cl接地。
3.根據權利要求1所述固定伏秒積無反饋多路輸出正激電源模塊,其特征在于所說 的啟動電路從輸入經R1、R2、Q1及穩壓管ZDl輸出VCC電壓給ICl芯片做啟動用,經過C2、 C3電容濾波平滑連接到型號UC3842的ICl的7腳VCC端,穩壓管ZDl、C2、C3接地。
4.根據權利要求1所述固定伏秒積無反饋多路輸出正激電源模塊,其特征在于所說 的固定伏秒積電路的輸入電壓經電阻R9給C8充電得到的電壓值與ICl的8腳5V端經R10、 Rll分的電壓2. 5V比較,然后經R46、C30、Q5、D3來控制占空比的大小,C8、RlU C30及Q5 發射極接地,Ul雙電壓比較器LM393的4腳、5腳接地。
5.根據權利要求1所述固定伏秒積無反饋多路輸出正激電源模塊,其特征在于所說 的控制電路的R6連接到ICl的4腳,再由4腳經電容C5到地提供ICl的振蕩頻率,C5及 ICl的2腳、5腳接地,ICl的6腳連接R5、D2、Q3、Q4、R4構成圖騰柱輸出給MOSFET管Q2提 供驅動信號,Q3集電極接VCC,Q4集電極接地,過流檢測由L9電流互感器連接R47,經R8、 C6、LC濾波連接到ICl的3腳,檢測過流,C6、R47以及L9的1腳、3腳接地。
6.根據權利要求1所述固定伏秒積無反饋多路輸出正激電源模塊,其特征在于所說 的正激功率轉換由Tl、Q2、L9、C4構成,C4連接MOS管Q2的漏極同時連接變壓器Tl的5 腳,C4另一端連接變壓器Tl的1腳。
7.根據權利要求1所述固定伏秒積無反饋多路輸出正激電源模塊,其特征在于所說 的輸出電路一的L2為磁放大器,D5、D14為兩個肖特基二極管,D5用于整流,D14用于續流, L3為正激電感,C10.L4.C11構成Π型濾波,C25用于濾除高頻噪聲,CIO, Cll的負極接地, C25是一瓷片電容,可任意一端接地,R13是一個檢測電阻用于檢測過流保護,R14、R15、R16 組成電壓采樣電路,從R15的上端采得電壓信號,連接到U2A運算放大器的2腳,與用輔助 繞組供電經R18限流電阻和型號為TL431的電壓基準源U3構成的2. 5V基準電壓比較,U3 的陽極接地,R15、R16的一端接地,C12、R17是一環路補償網絡,構成一負反饋,R19 一端接 地,上端連接到U2B的反相輸入端6腳,U2B的同相輸入端5腳通過電阻R21連接到U2A的 輸出端1腳,同時U2B的5腳還通過一電阻R20接到R13的左端,這一路用于檢測R13的兩 端的壓差,并且和U2A的輸出端1腳過來的電壓相疊加,然后和U2B的6腳比較,R22連接到 U2B的6腳及7腳構成正反饋,Q6是一個PNP三極管,輔助電壓經R25限流,連接到Q6的發 射極,經電阻RM連接到Q6的基極,Q6集電極經D6連接到磁放大器L2的右端,另一路經 D7連接到R13的左端。
8.根據權利要求1所述固定伏秒積無反饋多路輸出正激電源模塊,其特征在于所說 的輸出電路二的L5為一磁放大器,D8為一肖特基對二極管,其中一個二極管為整流,另一 個二極管為續流,L6為正激電感,C14、C31、L7、C15構成Π型濾波,C14、C31并聯,C26用于 濾除高頻噪聲,C14、C31、C15的負極接地,C26是一瓷片電容,可任意一端接地,R44是一個 檢測電阻用于檢測過流保護,R26、R27、R28組成電壓采樣電路,從R27的上端采得電壓信號,連接到U5A運算放大器的2腳,與用輔助繞組供電經R30限流電阻和型號為TL431電壓 基準源U4構成的2. 5V基準電壓比較,U4的陽極接地,R27、R28的一端接地,C16.R29是一 環路補償網絡,構成一負反饋,R33 一端接地,上端連接到TOB的反相輸入端的6腳,U5B的 同相輸入端的5腳通過電阻R31連接到U5A的輸出端1腳,同時TOB的5腳還通過一電阻 R32接到R44的左端,這一路用于檢測R44的兩端的壓差,并且和U5A的輸出端的1腳過來 的電壓相疊加,然后和U5B的6腳比較,R34連接到U5B的6腳及7腳,構成正反饋,Q7是 一個PNP三極管,輔助電壓經R37限流,連接到Q7的發射極,經電阻R36連接到Q7的基極, 集電極經D9連接到磁放大器L5的右端,另一路經DlO連接到R44的左端。
9.根據權利要求1所述固定伏秒積無反饋多路輸出正激電源模塊,其特征在于所說 的輸出電路三為一同步BUCK電路,型號為LM5115次邊調整控制器IC2的12腳為VCC電壓 輸出,經C22濾波然后連接Dll的陽極,Dll陰極連接到IC2的15腳,然后連接C23到IC2 的13腳,這部分是自舉電路,IC2的9腳通過一電阻R45連接到Tl變壓器的9腳,這一路 是同步電路,IC2的8腳通過C18接地,取得一斜坡電壓,IC2的7腳通過一電容C19接地, 為軟啟動電路,IC2的4腳及5腳相連,為IC2的6腳及7腳比較電壓的輸出,R38、C21為一 補償網絡,連接IC2的5腳及6腳,即內部放大器的輸出腳和反饋腳,R39、R40為高低驅動 的限流電阻,分別連接IC2的14腳和MOS管Q8的柵極,IC2的11腳和MOS管Q9的柵極, L8為正激電感,R41為過流檢測電阻,分別連接到IC2的1腳及2腳,CM、L10、C32構成Π 型濾波,C27濾除高頻噪聲,R42、R43為采樣電阻,從R43的電阻上端采得電壓信號然后連 接到IC2的6腳反饋端,用于調節電壓的輸出。
全文摘要
本發明涉及一種固定伏秒積無反饋多路輸出正激電源模塊,屬于電源領域。設有輸入電路,其特征是輸入電路的輸出端接啟動電路、正激功率轉換電路、固定伏秒積電路及控制電路,啟動電路的輸出端接固定伏秒積電路及控制電路,控制電路控制正激功率轉換電路,正激功率轉換電路分別與輸出電路一、輸出電路二及輸出電路三電連接。本發明電路結構簡單,用固定伏秒積電路來代替反饋環路的調節,大大提高了電源的可靠性。
文檔編號H02M1/32GK102148572SQ20111010174
公開日2011年8月10日 申請日期2011年4月22日 優先權日2011年4月22日
發明者張偉 申請人:威海東興電子有限公司