一種基于相敏檢波電路的非飽和式開關穩壓電源的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種開關穩壓電源，具體是指一種基于相敏檢波電路的非飽和式開關穩壓電源。
【背景技術】
[0002]隨著目前科技的不斷進步，電子產品在功能越來越強大的同時也給人們生活上帶來了很大的便利。穩壓電路便運營而生，傳統的串聯線性調整型穩壓電路具有穩定性高、輸出電壓可調、波紋系數小、線路簡單等特點。然而，這些串聯線性調整型穩壓電路的調整管總是工作在放大狀態，一直都有電流流過，故其管子的功耗較大，電路的效率不高，一般只能達到30%?50%左右。為了克服上述缺陷，人們便研發了開關型穩壓電路。
[0003]在開關型穩壓電路中，調壓管工作在開關狀態，管子交替工作在飽和與截止兩種狀態中。當管子飽和導通時，流過管子電流雖大，可是管壓降很小；當管子截止時，管壓降大，可是流過的電流接近為零。因此，在輸出功率相同條件下，開關型穩壓電源幣串聯型穩壓電源的效率高，一般可達80%?90%左右。但是，目前人們所采用的開關型穩壓電源其穩定系數并不高，在很大程度上影響電子產品的正常工作。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服目前開關型穩壓電源其穩定系數不高的缺陷，提供一種基于相敏檢波電路的非飽和式開關穩壓電源。
[0005]本發明的目的通過下述技術方案實現:一種基于相敏檢波電路的非飽和式開關穩壓電源，其由二極管整流器U，功率放大器Pl，變壓器T，串接在二極管整流器U與功率放大器Pl之間的開關濾波電路，與變壓器T的副邊線圈L2相連接的電源輸出電路，與變壓器T的副邊線圈L3相連接的變壓反饋電路，與變壓反饋電路相連接的非線性負反饋電路，與功率放大器Pl相連接的PWM控制器，輸出端與變壓器T的原邊線圈LI上的抽頭相連接、而輸入端與功率放大器Pl的輸出端相連接的滑動調節器，以及串接在開關濾波電路與變壓器T原邊之間的相敏檢波電路組成。
[0006]進一步的，所述的相敏檢波電路由檢波芯片U3，負極與檢波芯片U3的+SIG管腳相連接、正極則與開關濾波電路相連接的極性電容C9，正極與檢波芯片U3的-SIG管腳相連接、負極接地的極性電容C10，一端與檢波芯片U3的-CAR管腳相連接、另一端接地的電阻R11，N極經穩壓二極管D7后接地、P極則與檢波芯片U3的+CAR管腳相連接的穩壓二極管D8，一端與檢波芯片U3的BIAS管腳相連接、另一端接地的電阻R12，一端與檢波芯片U3的-V管腳相連接、另一端接12V電壓的電阻R13，基極經二極管D9后與檢波芯片U3的+OUT管腳相連接、集電極則經二極管D6后接地、發射極則經電阻R14后與檢波芯片U3的ADJ管腳相連接的三極管Q4，以及一端與檢波芯片U3的ADJ管腳相連接、另一端經電阻R16后與檢波芯片U3的GMIN管腳相連接的電位器R15組成；所述檢波芯片U3的+CAR管腳與極性電容C9的正極相連接，其-OUT管腳則分別與三極管Q4的發射極以及變壓器T的原邊線圈LI的同名端相連接，而ADJ管腳則與電位器R15的滑動端相連接。
[0007]其中，所述的非線性負反饋電路由電阻R3、電阻R4、二極管D4、二極管D5，以及晶體管橋式電路組成；所述功率放大器Pl的輸出端分別與變壓反饋電路的輸出端以及電阻R3和電阻R4的一端相連接，而電阻R3的另一端經二極管D4后與晶體管橋式電路相連接，電阻R4的另一端經二極管D5后與晶體管橋式電路相連接。
[0008]所述晶體管橋式電路由三極管Q2，三極管Q3，一端與三極管Q2的集電極相連接、另一端經電阻R6后與三極管Q3的基極相連接的電阻R5，一端與三極管Q3的集電極相連接、另一端經電阻R7后與三極管Q2的基極相連接的電阻R8，正極與三極管Q2的集電極相連接、負極與三極管Q3的基極相連接的電容C6，負極與三極管Q3的集電極相連接、正極與晶體管Q2的基極相連接的電容C7，以及一端與晶體管Q2的基極相連接、另一端外接+6V電源的電阻R9和一端與晶體管Q3的基極相連接、另一端外接+6V電源的電阻RlO組成；所述晶體管Q2的集電極與電阻R3和二極管D4的連接點相連接，其發射極接地；所述晶體管Q3的集電極與電阻R4和二極管D5的連接點相連接，其發射極接地。
[0009]所述的開關濾波電路由三極管Q1，電容Cl，電容C2，電阻R1，電阻R2及二極管Dl組成；所述三極管Ql的基極順次經電阻R2、二極管Dl及電阻Rl后與其集電極形成回路，電容Cl與電阻Rl相并聯，電容C2與電阻R2相并聯；三極管Ql的集電極與二極管整流器U的正極輸出端相連接，其發射極接地；二極管整流器U的負極輸出端則直接與功率放大器Pl的反相端相連接，電阻R2與二極管Dl的連接點則與功率放大器Pl的同相端相連接；所述二極管Dl和電容Cl的連接點與極性電容C9的正極相連接，原邊線圈LI的非同名端則與功率放大器Pl的同相端相連接。
[0010]所述電源輸出電路由P極與副邊線圈L2的同名端相連接、N極經電容C3后與副邊線圈L2的非同名端相連接的二極管D2，以及一端與二極管D2的N極相連接、另一端經電容C4后與副邊線圈L2的非同名端相連接的電感L4組成。
[0011]所述變壓反饋電路由二極管D3和電容C5組成；所述二級管D3的P極與副邊線圈L3的非同名端相連接、其N極經電容C5后與副邊線圈L3的同名端相連接，所述副邊線圈L3的同名端接地。
[0012]所述檢波芯片U3為LM1496雙差分模擬乘法器。
[0013]本發明較現有技術相比，具有以下優點及有益效果:
[0014](I)本發明充分的利用了 PWM的控制功能，能根據占空比自動調節電源輸出電壓值，確保輸出值的穩定。
[0015](2)本發明利用非線性負反饋電路的非線性特性，使得調節管自動處于飽和區邊緣，不僅有效的降低了電路自身和外接的射頻干擾，而且還極大的簡化了電路結構，使得制作成本和維護成本有了較大幅度的降低。
[0016](3)本發明能有效的克服開關電源的延遲效應，能有效的提高開關電源靈敏度。
[0017](4)本發明能顯著的降低開關型穩壓電源的波紋系數，使得電源質量更為可靠和穩定。
[0018](5)本發明通過相敏檢波電路的作用，其可以對本發明載波信號進行處理，使本發明的穩定性更高。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明的整體結構示意圖。
[0020]圖2為本發明的相敏檢波電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0022]實施例
[0023]如圖1所示，本發明所包括有二極管整流器U、功率放大器P1、變壓器T、開關濾波電路、電源輸出電路、變壓反饋電路、PWM控制器、滑動調節器，非線性負反饋電路以及相敏檢波電路。其中，變壓器T由設置在原邊的原邊線圈LI，設置在副邊的副邊線圈L2和副邊線圈L3組成。本發明在變壓器T的原邊線圈LI上設有一個滑動抽頭，而該滑動抽頭則由滑動調節器來進行控制，以確保根據PWM控制器的占空比來調整變壓器T的原邊線圈LI與副邊線圈L2和副邊線圈L3之間的匝數比。
[0024]二極管整流器U的輸入端用于外接220V的市電，而開關濾波電路則串接在該二極管整流器U的正極輸出端與功率放大器Pl的同相端之間。如圖1所示，該開關濾波電路由三極管Ql，電容Cl，電容C2，電阻Rl，電阻R2及二極管Dl組成。其中，三極管Ql的基極順次經電阻R2、二極管Dl及電阻Rl后與其集電極形成回路。電容Cl與電阻Rl相并聯，電容C2與電阻R2相并聯，以形成典型的RC濾波電路。同時，三極管Ql的集電極與二極管整流器U的正極輸出端相連接，其發射極接地；二極管整流器U的負極輸出端則直接與功率放大器Pl的反相端相連接，而電阻R2與二極管Dl的連接點則與功率放大器Pl的同相端相連接。同時，二極管Dl與電容Cl的連接點與相敏檢波電路相連接；而原邊線圈LI的非同名端則與功率放大器Pl的同相端相連接，其同名端則與相敏檢波電路相連接。
[0025]在該開關濾波電路中，電阻R1、電容Cl和二極管Dl組成反饋鉗位電路，可以提高變換效率和降低功率放大器Pi同相端的反向峰值電壓。
[0026]電源輸出電路用于輸出直流電壓，其由二極管D2、電容C3、電感L4及電容C4組成。連接時，二極管D2的P極與副邊線圈L2的同名端相連接，其N極經電容C3后與副邊線圈L2的非同名端相連接。所述電感L4的一端與二極管D2的N極相連接、另一端經電容C4后與副邊線圈L2的非同名端相連接。而電容C4的兩端則為電源的輸出端，用于與外部的負載相連接。
[0027]變壓反饋電路用于為非線性負反饋電路提供反饋電壓，其由二極管D3和電容C5組成。連接時，所述二級管D3的P極與副邊線圈L3的非同名端相連接、其N極經電容C5后與副邊線圈L3的同名端相連接，所述副邊線圈L3的同名端接地。
[0028]所述非線性負反饋電路由電阻R3、電阻R4、二極管D4、二極管D5，以及晶體管橋式電路組成。連接時，功率放大器Pl的輸出端分別與變壓反饋電路的輸出端以及電阻R3和電阻R4的一端相連接，而電阻R3的另一端經二極管D4后與晶體管橋式電路相連