一種ic恒流超寬電壓電源電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電子技術領域，涉及IC電路，尤其是一種IC恒流超寬電壓電源電路。
【背景技術】
[0002]目前電力器材市場中的工業電器產品的驅動工作電壓100V-250V交流電壓，而電器產品內部的控制電路使用的安全電壓一般是2.5V-10V直流電壓。因此，工業電器產品內部一般設計專門控制電路電源為控制元器件供電。控制電路電源受外部輸入交流寬電壓影響，其對外輸出電壓、電流易改變，會對工業電器控制電路產生危害。
[0003]對于交流寬電壓輸入的工業電器，需要設計一種恒定直流電壓、電流輸出的電源。《電子技術應用》2007年第12期刊登的《基于恒流驅動模式的寬電壓輸入串聯型開關電源》，提出了一種基于恒流驅動模式的能在10V-100V寬電壓范圍內工作的串聯型開關穩壓電源，這種開關電源采用MOSFET和特殊的恒流開關驅動方式，使開關管在寬電壓范圍內始終得到理想的驅動電壓。目前，穩壓電源的種類較多，但是體積較大，穩壓效果較差，對于工況復雜惡劣的工業電器，應用范圍有限。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種IC恒流超寬電壓電源電路，利用IC電路降低限流點模式，實現寬電壓范圍(20V-270V)輸入，穩定可控多檔直流電壓、電流輸出，適用于工業電器控制電路的供電電源使用，解決目前工業電器控制電源輸入電壓范圍小、輸出電壓不穩定的問題。
[0005]本實用新型的技術方案如下:
[0006]一種IC恒流超寬電壓電源電路，由二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管05、穩壓二極管￥1?1、穩壓二極管￥1?2、三極管01、三極管02、電容(:1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電感L1、變壓器Tl、電池芯片Ul和光耦合器U2組成。
[0007]輸入交流電由二級管Dl進行整流，電容Cl和C2并聯，并且在Cl和C2之間設計電感LI，并聯電容用于平滑半波整流的波形，由電感L1、電容Cl和電容C2構成了一個形濾波器，用于降低差模傳導EMI。三極管Ql和Q2，電阻R3、R4和R5，穩壓二極管VR1，二極管D2和D3，上述電子元器件組成一個浮動恒流源。電源芯片Ul采用開/關控制方式，對外提供四個引腳，分別是源極⑶引腳、漏極(D)引腳、旁路/多功能(BP/M)引腳、和使能/欠壓(ΕΝ/UV)引腳。變壓器Tl次級線圈電路通過光耦合器U2與初級線圈電路進行反饋。實現電源電路的輸入電壓范圍20?270VAC，電源電路可以輸出三個直流電壓2.5V、5V和10V。
[0008]Ul的S引腳內部連接到MOSFET的源極，用于高壓功率的返回節點及控制電路的參考點，外部直接與輸入電源連接。D引腳是功率MOSFET的漏極連接點，在開啟及穩態工作時提供內部操作電流，外部直接與變壓器TI的輸入端連接。BP/M引腳作為外部限流點設定，與浮動恒流源和外部電容連接，通過使用電容的數值選擇電流限流值；電池芯片Ul的BP/M引腳處設置三個并聯參考電容C4、C5和C6，電容C4、C5和C6分別與控制開關K1、K2、K3串聯，三個開關只能有一個使能，每一個電容接通后對應一種輸出直流電壓。ΒΡ/Μ通過控制開關外接多個不同型號電容，從而改變電源芯片的工作電流，以此改變初級線圈的工作電流值。EN/ U V引腳可以控制功率MO SFE T的開關，當從此引腳拉出的電流大于某閾值電流時，MOSFET將被關斷；當此引腳拉出的電流小于某閾值電流時，M0SFET將被重新開啟Al的EN/UV引腳外部與光耦合器U2的陽極引腳I連接，Ul中的控制器通過光耦合器U2接收來自次級的反饋，這樣可以使能或禁止其集成MOSFET的開關，以維持輸出電壓的穩定。
[0009]與Ul中BP/M連接的浮動恒流源，采用穩壓二極管VRl，為Ql(NPN)的基極引出端設定參考電壓，并以此給R5兩端一個固定電壓，從而設定恒流值。為克服輸入電壓寬范圍導致的參考穩壓二極管的偏置電流變化范圍大現象，需要由Q2 (PNP)與R4形成的電流源提供偏置電流。因此，Q2在較低輸入電壓下提供恒流，而Ql則在較高的輸入電壓下提供恒流。
[0010]次級線圈串聯二極管D5、并聯電容C7對變壓后的電流進行整形，以獲得對外輸出穩定電壓和電流的直流電。同時將穩壓二極管VR2和電阻R6串聯后與次級線圈進行并聯，并且為電阻R6并聯光耦合器U2的1、2引腳。通過光耦合器U2采用線型光耦將初級線圈與次級線圈進行動態反饋，其中U2的引腳I為陽極、引腳2為陰極、引腳3為發射極、引腳4為集電極。U2的輸入端引腳1、2與次級連接，輸出端引腳3、4與初級連接，當輸入端加電信號時，發光器發出光線，照射在受光器上，受光器接受光線后導通，產生光電流從輸出端輸出，從而實現了“電-光-電”的轉換。線性光電耦合器是一種光電隔離器件，能夠傳輸連續變化的模擬電壓或電流信號，這樣隨著輸入信號的強弱變化會產生相應的光信號，從而使光敏晶體管的導通程度也不同，輸出的電壓或電流也隨之不同。
[0011]本發明的效果和益處是該IC恒流超寬電壓電源電路，使用浮動恒流源、電源芯片Ul、光耦合器U2實現穩定直流電壓、電流的輸出；通過改變電源芯片Ul的外部限流電容，可以實現不同功率、電壓值、電流值的直流電輸出，從而擴大該電路的適用范圍。
【附圖說明】
[0012]圖1 一種IC恒流超寬電壓電源電路原理示意圖。
[0013]圖2—種IC恒流超寬電壓電源電路圖。
【具體實施方式】
[0014]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0015]一種IC恒流超寬電壓電源電路，如說明書附圖1和附圖2，本發明實現一種20-270V交流電輸入，2.5-12V穩壓、恒流直流電輸出。本實施例中二極管D1、D2選型1N4007，二極管D3選型1N414B，二極管D4選型1N4007GP，二極管D5選型BYV27-200 ；穩壓二極管VRl、VR2選型分別是 1N5236B、1N5229B;電容Cl、C2選型4.7yF 400V，電容C3選型I.2nF 1KV，電容C4、C5、C6選型0.1yF 50V、lyF 400V、10yF 400V，電容C7選型680yF 20V;電阻R1-R6選型分別為600ΚΩ ,100ΚΩ、820ΚΩ、10ΚΩ、13ΚΩ、200Ω ;電感LI選型ImH;電源芯片Ul選型ΤΝΥ280ΡΝ;光耦合器U2選型PC817;變壓器Tl選型EF20。
[0016]由電感L1、電容Cl和電容C2構成了一個形濾波器，用于降低差模傳導EMI;三極管Ql和Q2，電阻R3、R4和R5，穩壓二極管VR1，二極管D2和D3組成一個浮動恒流源。浮動恒流源的輸出端與電源芯片Ul的輸入端BP/M連接，同時在電源芯片UI輸入端BP/M設置3個參考電容C4、C5和C6，三個電容并聯，并且每一個電容串聯一個控制開關。Kl與C4串聯，K2與C5串聯，K3與C6串聯，K1、K2、K3只能單個閉合，而不能同時兩個或者同時三個閉合。由于C4、C5、C6的電容參數不同影響浮動恒流源對電池芯片的輸入電流，從而改變變壓器Tl初級線圈的電流和電壓，最終改變次級線圈端電路的對外輸出電源電壓和電流。根據選通的C4、C5、C6參考電容，電路對外輸出的直流電壓分別是2.5V、5V、1V。
[0017]光耦合器U2輸入引腳1、2與次級線圈電路連接，輸出引腳3、4與初級線圈電路連接。U2輸入端流過的電流發生改變通過光電耦合器傳遞給U2的輸出端，實現變壓器前后的閉環反饋控制。
[0018]上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的實施方式進行描述，并非對本實用新型的構思和范圍進行限定。在不脫離本實用新型設計構思的前提下，本領域普通人員對本實用新型的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本實用新型的保護范圍，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內，不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
【主權項】
1.一種IC恒流超寬電壓電源電路，由二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管05、穩壓二極管￥1?1、穩壓二極管￥1?2、三極管01、三極管02、電容(:1、電容02、電容03、電容〇4、電容C5、電容C6、電容C7、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電感L1、變壓器Tl、電池芯片Ul和光耦合器U2組成，其特征在于，所述電感L1、電容Cl和電容C2構成了一個Ji形濾波器，所述三極管Ql和Q2，電阻R3、R4和R5，穩壓二極管VRl，二極管D2和D3組成一個浮動恒流源，所述變壓器Tl次級線圈電路通過光耦合器U2與初級線圈電路進行反饋。2.根據權利要求1所述的一種IC恒流超寬電壓電源電路，其特征在于，所述電池芯片Ul的BP/M引腳處設置三個并聯參考電容C4、C5和C6。3.根據權利要求1或2所述的一種IC恒流超寬電壓電源電路，其特征在于，所述參考電容C4、C5和C6分別與控制開關K1、K2、K3串聯，三個開關只能有一個使能，每一個電容接通后對應一種輸出直流電壓。4.根據權利要求1所述的一種IC恒流超寬電壓電源電路，其特征在于，所述電源電路的輸入電壓范圍20?270VAC，電源電路可以輸出三個直流電壓2.5V、5V和10V。
【專利摘要】本實用新型屬于電子技術領域，公開一種IC恒流超寬電壓電源電路，由二極管(D1―D5)、穩壓二極管(VR1、VR2)、三極管(Q1、Q2)電容(C1―C7)、電阻(R1―R6)、電感(L1)、變壓器(T1)、電池芯片(U1)和光耦合器(U2)組成。電感L1、電容C1和電容C2構成了一個π形濾波器，三極管Q1和Q2，電阻R3、R4和R5，穩壓二極管VR1，二極管D2和D3組成一個浮動恒流源，變壓器T1次級線圈電路通過光耦合器U2與初級線圈電路進行反饋。使用浮動恒流源、電源芯片U1、光耦合器U2實現穩定直流電壓、電流的輸出；通過改變電源芯片U1的外部限流電容，可以實現不同功率、電壓值、電流值的直流電輸出，從而擴大該電路的適用范圍。
【IPC分類】H02M7/40
【公開號】CN205212722
【申請號】CN201520937927
【發明人】張彬
【申請人】四川施克塞斯科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年11月20日