專利名稱：隔離型開關電源電路輸出電壓外部控制電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及隔離型開關電源電路的輸出電壓通過外部光線的強熱(天氣變化) 以及外接電位器阻值的大小分段控制，以達到改變其電壓高低的技術領域，尤其 是涉及一種隔離型開關電源電路輸出電壓外部控制電路。
背景技術：
現有技術中，在很多設備上或者機艙內的低壓照明以及長亮的低壓燈光系 統都采用了具有節能、環保、小體積、重量輕的開關電源來供電，但目前所采用 的開關電源的輸出電壓大多數是固定不變的，即使可以調節，但調節的范圍很小， 而且不可分段調節，更不能通過外部光線強熱(天氣變化)來自動調整輸出電壓。 這種輸出電壓固定不變的開關電源供電的燈光系統，同樣瓦數的照明設備所消耗 的能量是相同的，其燈光的亮度也始終是不變的，不管外界的光線強熱都將消耗 同樣的能量，這樣對節約能源不利，而且又增加了運行成本。
發明內容
本發明的目的在于避免現有技術的不足提供一種隔離型開關電源電路輸出 電壓外部控制電路，通過外部光線的強熱(天氣變化)自動調節輸出電壓的高低， 又能通過外接電位器阻值的大小手動調節輸出電壓的高低，從而解決了現有技術 中存在的問題。
為實現上述目的，本發明采取的技術方案為所述的隔離型開關電源電路輸 出電壓外部控制電路，包括有驅動控制電路IC6，其特征是還包括有所述的驅
動控制電路IC6的兩個輸出端分別與場效應晶體管Q5、 Q6柵極相連，場效應晶 體管Q5、 Q6的漏極通過與變壓器Bl與整流濾波電路和自饋供電電路對應設置， 驅動控制電路IC6通過光電耦合器IC5與精密穩壓源IC2和運算放大器IC4A的外圍電路相連，自饋供電電路分別與三端可調式集成穩壓器IC1、精密穩壓源 IC3、運算放大器IC4和場效應晶體管Q2、 Q3、 Q4的外電路相連。
所述的所述的變壓器B1的中心抽頭與輸入電壓Vs的負極之間設有輸入電容 C7。輸出整流濾波電路包括有二極管D3、 D4， 二極管D3、 D4通過電感L2與電 容C1相連。自饋供電電路包括有二極管D1、 D2， 二極管D1、 D2通過電感L1和 電容C2與由穩壓二極管DZ1、三極管Q1和電阻R1組成的穩壓源相連，其中R1 一端接輸出端V。+，另一端接穩壓二極管DZ1的負極和三極管Ql的基極，穩壓二 極管DZ1正極接地，Ql的集電極接輸出端Vo+, Ql的發射極接Ll的一端和C2的 正極。所述的電容C1的兩端與外部負載DJ對應相連。
所述的三端可調式集成穩壓器IC1的輸入端Vin接自饋供電電路，三端可調 式集成穩壓器IC1的輸出端Vout接電阻R2的一端，三端可調式集成穩壓器IC1 的調節端ADJ接電阻R2的另一端，構成一個恒流源后與電位器W1相串聯，電位 器W1的一端接地，由于恒流源提供一個恒定不變電流，通過電位器W1后就會轉 換成隨阻值變化的電壓信號，該電壓信號的大小與電位器的阻值成正比。電容 C3、穩壓二極管DZ1并聯后通過電阻R2接三端可調式集成穩壓器IC1的輸出端 Vout， C3起到消除干擾作用，DZ1是防止W1斷開后損壞電路，起到保護的作用。
所述的運算放大器IC4包括有運算放大器IC4A、運算放大器IC4B、運算放 大器IC4C和運算放大器IC4D,運算放大器IC4C的同相輸入端接場效應晶體管 Q4漏極和穩壓二極管DZ3的負極，穩壓二極管DZ3的正極接地，場效應晶體管 Q4的源極接地，場效應晶體管Q4的柵極接單刀三擲開關K1，電阻R28和電容 C6與穩壓二極管DZ3并聯，穩壓二極管DZ3的正極和穩壓二極管DZ3負極、運 算放大器IC4C的相連端通過電阻R29分別接光敏變送器，電阻R18的一端接運 算放大器IC4C的輸出端，電阻R18的另一端接電阻R19和運算放大器IC4C反相 端，電阻R19接地，場效應晶體管Q4柵極通過電阻R27接地，場效應晶體管Q4 柵極又通過R24與自饋供電電路相連；運算放大器IC4B的同相輸入端接場效應 晶體管Q3漏極，場效應晶體管Q3的源極接地，場效應晶體管Q3的柵極接單刀 三擲開關K1，電阻R16的一端接運算放大器IC4B的輸出端，電阻R16的另一端 接電阻R17和運算放大器IC4B反相端，電阻R17接地，場效應晶體管Q3柵極通 過電阻R26接地，場效應晶體管Q3柵極又通過電阻R23與自饋供電電路相連；
6運算放大器IC4D的同相輸入端接場效應晶體管Q2漏極，場效應晶體管Q2的源 極接地，場效應晶體管Q2的柵極接單刀三擲開關Kl，電阻R14的一端接運算放 大器IC4D的輸出端，電阻R14的另一端接電阻R15和運算放大器IC4D反相端， 電阻R15接地，場效應晶體管Q2柵極通過電阻R25接地，場效應晶體管Q3柵極 又通過電阻R22與自饋供電電路相連；運算放大器IC4B的同相輸入端通過電阻 R21、 R2后與三端可調式集成穩壓器IC1的輸出端Vout相連，運算放大器IC4D 的同相輸入端通過電阻R20、 R2后與三端可調式集成穩壓器IC1的輸出端Vout 相連，運算放大器IC4B輸出端通過電阻R12分別與電阻R6和運算放大器IC4A 反相端相連，運算放大器IC4C輸出端通過電阻R13分別與電阻R6和運算放大器 IC4A反相端相連，運算放大器IC4D輸出端通過電阻R10分別與電阻R6和運算 放大器IC4A反相端相連，運算放大器IC4A的同相輸入端通過電阻Rll與運算放 大器IC4B的同相輸入端相連，精密穩壓源IC3的陰極和基準穩壓端連接在運算 放大器IC4A的同相輸入端，精密穩壓源IC3的陽極接地，運算放大器IC4A的同 相輸入端通過電容C5接地，電阻R6和電阻R8接運算放大器IC4A的輸出端，電 阻R5和電阻R9 —端通過電阻R8接運算放大器IC4A的輸出端，電阻R5另一端 接光電耦合器IC5內發射二極管的正極后接輸出端V。+，電阻R9另一端接地，精 密穩壓源IC2的陰極通過電阻R3接光電耦合器IC5內發射二極管負極，精密穩 壓源IC2的陰極通過電阻R4和電容C4接精密穩壓源IC2的基準穩壓端，精密穩 壓源IC2的基準穩壓端通過電阻R8接運算放大器IC4A的輸出端，精密穩壓源 IC2的陽極接地。
本發明的有益效果是所述的隔離型開關電源電路輸出電壓外部控制電路， 能使輸出電壓通過外部光線的強熱(天氣變化)以及外接電位器阻值的大小分段 控制，通過自動(外部光線的強熱)和手動(改變電位器阻值)調節可以改變其 輸出電壓高低，控制燈光亮度以達到節約能源，降低運行成本的目的。
圖1是本發明的電路連接原理圖。
具體實施例方式以下結合附圖所示之最佳實施例作進一步詳述。
實施例，見圖l，所述的隔離型開關電源電路輸出電壓外部控制電路，包括 有驅動控制電路IC6，其特征是還包括有所述的驅動控制電路IC6的兩個輸出 端分別與場效應晶體管Q5、 Q6柵極相連，場效應晶體管Q5、 Q6的漏極通過與變 壓器Bl與輸出整流濾波電路和自饋供電電路對應設置，驅動控制電路IC6通過 光電耦合器IC5與精密穩壓源IC2和運算放大器IC4A的外圍電路相連，自饋供 電電路分別與三端可調式集成穩壓器IC1、精密穩壓源IC3、運算放大器IC4和 場效應晶體管Q2、 Q3、 Q4的外電路相連。
所述的變壓器Bl的中心抽頭與輸入電壓Vs之間設有輸入電容C7。輸出整 流濾波電路包括有二極管D3、 D4， 二極管D3、 D4通過電感L2與電容C1相連。 自饋供電電路包括有二極管D1、 D2， 二極管D1、 D2通過電感L1和電容C2與穩 壓二極管DZ1、三極管Ql和電阻Rl組成的穩壓源相連，其中Rl —端接輸出端 V。+，另一端接穩壓二極管DZ1的負極和三極管Ql的基極，穩壓二極管DZ1正極 接地，Ql的集電極接輸出端V。+, Ql的發射極接L1的一端和C2的正極。所述的 電容Cl的兩端與外部負載DJ對應相連。
所述的三端可調式集成穩壓器IC1的輸入端Vin接自饋供電電路，三端可調 式集成穩壓器IC1的輸出端Vout接電阻R2的一端，三端可調式集成穩壓器IC1 的調節端ADJ接電阻R2的另一端，構成一個恒流源后與電位器W1相串聯，電位 器W1的一端接地，由于恒流源提供一個恒定不變電流，通過電位器W1后就會轉 換成隨阻值變化的電壓信號，該電壓信號的大小與電位器的阻值成正比。電容 C3、穩壓二極管DZ1并聯接三端可調式集成穩壓器IC1的輸出端Vout， C3起到 消除干擾作用，DZ1是防止W1斷開后損壞電路，起到保護的作用。
所述的運算放大器IC4包括有運算放大器IC4A、運算放大器IC4B、運算放 大器IC4C和運算放大器IC4D，運算放大器IC4C的同相輸入端接場效應晶體管 Q4漏極和穩壓二極管DZ3的負極，穩壓二極管DZ3的正極接地，場效應晶體管 Q4的源極接地，場效應晶體管Q4的柵極接單刀三擲開關Kl，電阻R28和電容 C6與穩壓二極管DZ3并聯，穩壓二極管DZ3的正極和穩壓二極管DZ3負極、運 算放大器IC4C的相連端通過電阻R29分別接光敏變送器，電阻R18的一端接運 算放大器IC4C的輸出端，電阻R18的另一端接電阻R19和運算放大器IC4C反相
8端，電阻R19接地，場效應晶體管Q4柵極通過電阻R27接地，場效應晶體管Q4 柵極又通過R24與自饋供電電路相連；運算放大器IC4B的同相輸入端接場效應 晶體管Q3漏極，場效應晶體管Q3的源極接地，場效應晶體管Q3的柵極接單刀 三擲開關K1，電阻R16的一端接運算放大器IC4B的輸出端，電阻R16的另一端 接電阻R17和運算放大器IC4B反相端，電阻R17接地，場效應晶體管Q3柵極通 過電阻R26接地，場效應晶體管Q3柵極又通過電阻R23與自饋供電電路相連； 運算放大器IC4D的同相輸入端接場效應晶體管Q2漏極，場效應晶體管Q2的源 極接地，場效應晶體管Q2的柵極接單刀三擲開關Kl，電阻R14的一端接運算放 大器IC4D的輸出端，電阻R14的另一端接電阻R15和運算放大器IC4D反相端， 電阻R15接地，場效應晶體管Q2柵極通過電阻R25接地，場效應晶體管Q3柵極 又通過電阻R22與自饋供電電路相連；運算放大器IC4B的同相輸入端通過電阻 R21、 R2后與三端可調式集成穩壓器IC1的輸出端Vout相連，運算放大器IC4D 的同相輸入端通過電阻R20、 R2后與三端可調式集成穩壓器IC1的輸出端VoLit 相連，運算放大器IC4B輸出端通過電阻R12分別與電阻R6和運算放大器IC4A 反相端相連，運算放大器IC4C輸出端通過電阻R13分別與電阻R6和運算放大器 IC4A反相端相連，運算放大器IC4D輸出端通過電阻R10分別與電阻R6和運算 放大器IC4A反相端相連，運算放大器IC4A的同相輸入端通過電阻Rll與運算放 大器IC4B的同相輸入端相連，精密穩壓源IC3的陰極和基準穩壓端連接在運算 放大器IC4A的同相輸入端，精密穩壓源IC3的陽極接地，運算放大器IC4A的同 相輸入端通過電容C5接地，電阻R6和電阻R8接運算放大器IC4A的輸出端，電 阻R5和電阻R9 —端通過電阻R8接運算放大器IC4A的輸出端，電阻R5另一端 接光電耦合器IC5內發射二極管的正極后接輸出端V。+，電阻R9另一端接地，精 密穩壓源IC2的陰極通過電阻R3接光電耦合器IC5內發射二極管負極，精密穩 壓源IC2的陰極通過電阻R4和電容C4接精密穩壓源IC2的基準穩壓端，精密穩 壓源IC2的基準穩壓端通過電阻R8接運算放大器IC4A的輸出端，精密穩壓源 IC2的陽極接地。
所述的隔離型丌關電源電路輸出電壓外部控制電路，輸出電壓設置三個點， 即Vmin、 Vo、 Vmax (Vmin—輸出電壓最小值、Vmax—輸出電壓在最大值、Vo 一輸出電壓最小值和最大值中間的一個值)。分別在自動、白天、夜晚狀態進行分段控制。電路處于自動控制時，輸出電壓在最小值Vmin與最大值Vmax之間隨 外部光線的強熱而變化；電路處于白天控制時，輸出電壓在最小值Vmin與最小 值和最大值中間的一個值Vo之間通過調節外接電位器而變化；電路處于夜晚控 制時，輸出電壓在最小值和最大值中間的一個值Vo與最大值Vmax之間通過調節 外接電位器而變化。
所述的隔離型開關電源電路輸出電壓外部控制電路，當單刀三擲開關K1置 于自動檔位時，場效應晶體管Q4失去偏壓而截止，光敏變送器輸出的0 5V直 流電壓信號通過電阻R29加入到運算放大器IC4C的同相輸入端，得到同相放大 后的電壓信號通過電阻R13加入到運算放大器IC4A的反相輸入端，經運算放大 器IC4A反相放大后輸出信號經過電阻R8加入精密穩壓源IC2與其內部的2. 5V 基準電壓比較，改變其差值，使精密穩壓源IC2的陰極的電位變化，改變光電耦 合器IC5內發射二極管的工作電流，通過光電耦合使光電接受三極管的電流發生 變化，促使對驅動控制電路的占空比進行調節，改變開關電源的輸出電壓在最小 值Vmin與最大值Vmax之間變化。其輸出電壓的大小與光敏變送器輸出直流電壓 信號大小成正比。電阻R18的一端接運算放大器IC4C的輸出端，另一端接電阻 R19和運算放大器IC4C反相端，電阻R19的另一端接地，由電阻R18、電阻R19 組成分壓器調節運算放大器IC4C的電壓增益；穩壓二極管DZ3、電阻R28、電容 C6并聯后， 一端接地，另一端接運算放大器IC4C同相輸入端，起到消除干擾， 穩定光敏變送器輸出的0 5V直流電壓信號的作用；電阻R24和電阻R27為場效 應晶體管Q4提供偏置電壓，當開關K1斷開時，場效應晶體管Q4導通，光敏變 送器輸出的0 5V直流電壓信號通過電阻R29、場效應晶體管Q4旁路而失去作 用。
當單刀三擲丌關K1置于夜晚檔位時，場效應晶體管Q3失去偏壓而截止；由 電位器W1調節控制的電壓信號通過電阻R21加入到運算放大器IC4B的同相輸入 端，得到同相放大后的電壓信號通過電阻R12加入到運算放大器IC4A的反相輸 入端，經運算放大器IC4A反相放大后輸出信號經過電阻R8加入精密穩壓源IC2 調節驅動控制電路的占空比，改變了開關電源的輸出電壓。為了使輸出電壓在最 小值和最大值中間的一個值Vo與最大值Vmax之間變化，在運算放大器IC4A的
10同相輸入端與運算放大器IC4B的同相輸入端加一電阻Rl 1 ，抬高運算放大器IC4B 的同相輸入端電壓，使輸出電壓在設定的范圍內變化。電阻R23和電阻R26為場 效應晶體管Q3提供偏置電壓，當開關K1斷開時，場效應晶體管Q3導通，電壓 信號通過電阻R21、場效應晶體管Q3旁路而失去作用。
當單刀三擲開關K1置于白天檔位時，場效應晶體管Q2失去偏壓而截止；由 電位器Wl調節控制的電壓信號通過電阻R22加入到運算放大器IC4D的同相輸入 端，得到同相放大后的電壓信號通過電阻R10加入到運算放大器IC4A的反相輸 入端，經運算放大器工C4A反相放大后輸出信號經過電阻R8加入精密穩壓源IC2 調節驅動控制電路的占空比，改變了開關電源的輸出電壓。使輸出電壓在最小值 Vmiri與最小值和最大值中間的一個值Vo之間通過調節外接電位器而變化。電阻 R22和電阻R25為場效應晶體管Q2提供偏置電壓，當開關K1斷開時，場效應晶 體管Q2導通，電壓信號通過電阻R20、場效應晶體管Q2旁路而失去作用。
圖中所示，由于在調整過程個，開關電源輸出電壓始終大于0V，并且在三 種狀態下使輸出電壓均在設定的范圍內變化，需在運算放大器IC4A同相輸入端 施加一個2. 5V基準電壓。該電壓是由精密穩壓源IC3的陰極和基準穩壓端連接 在運算放大器IC4A同相輸入端，與電阻R7連接而獲得的。
電阻R5、電阻R9是設定開關電源的最高輸出電壓，電阻R3是精密穩壓源 IC3支路中的限流電阻，電阻R4、電容C4為控制環路的補償元件，串聯后接在 精密穩壓源IC3陰極和基準穩壓端之間，以提高電路的穩定性。
權利要求
1. 一種隔離型開關電源電路輸出電壓外部控制電路，包括有驅動控制電路IC6，其特征是還包括有所述的驅動控制電路IC6的兩個輸出端分別與場效應晶體管Q5、Q6柵極相連，場效應晶體管Q5、Q6的漏極通過和變壓器B1與輸出整流濾波電路及自饋供電電路對應設置，驅動控制電路IC6通過光電耦合器IC5與精密穩壓源IC2和運算放大器IC4A的外圍電路相連，自饋供電電路分別與三端可調式集成穩壓器IC1、精密穩壓源IC3、運算放大器IC4和場效應晶體管Q2、Q3、Q4的外電路相連接。
2. 如權利要求l所述的隔離型開關電源電路輸出電壓外部控制電路，其特征在 于:所述的變壓器B1的中心抽頭與輸入電壓Vs的負極之間設有輸入電容C7。
3. 如權利要求l所述的隔離型開關電源電路輸出電壓外部控制電路，其特征在 于所述的輸出整流濾波電路包括有二極管D3、 D4， 二極管D3、 D4通過電 感L2與電容C1相連。
4. 如權利要求3所述的隔離型開關電源電路輸出電壓外部控制電路，其特征在 于所述的電容C1的兩端與外部負載DJ對應相連。
5. 如權利要求1所述的隔離型開關電源電路輸出電壓外部控制電路，其特征在 于所述的自饋供電電路包括有二極管D1、 D2， 二極管D1、 D2通過電感L1 和電容C2與由穩壓二極管DZ1、三極管Q1和電阻R1組成的穩壓源相連，其 中Rl —端接輸出端V。+，另一端接穩壓二極管DZ1的負極和三極管Ql的基極， 穩壓二極管DZ1正極接地，Ql的集電極接輸出端V。+， Ql的發射極接L1的一 端和C2的正極。
6. 如權利要求l所述的隔離型開關電源電路輸出電壓外部控制電路，其特征在 于所述的三端可調式集成穩壓器IC1的輸入端Vin接自饋供電電路，三端 可調式集成穩壓器IC1的輸出端Vout接電阻R2的一端，三端可調式集成穩 壓器IC1的調節端ADJ接電阻R2的另一端，構成一個恒流源后與電位器Wl 相串聯，電位器W1的一端接地，電容C3、穩壓二極管DZ1并聯，通過R2接 三端可調式集成穩壓器IC1的輸出端Vout。
7. 如權利要求l所述的隔離型開關電源電路輸出電壓外部控制電路，其特征在于所述的運算放大器IC4包括有運算放大器IC4A、運算放大器IC4B、運算放 大器IC4C和運算放大器IC4D，運算放大器IC4C的同相輸入端接場效應晶體管 Q4漏極和穩壓二極管DZ3的負極，穩壓二極管DZ3的正極接地，場效應晶體管 Q4的源極接地，場效應晶體管Q4的柵極接單刀三擲開關K1，電阻R28和電容C6 與穩壓二極管DZ3并聯，穩壓二極管DZ3的正極和穩壓二極管DZ3負極、運算放 大器IC4C的相連端通過電阻R29分別接光敏變送器，電阻R18的一端接運算放 大器IC4C的輸出端，電阻R18的另一端接電阻R19和運算放大器IC4C反相端， 電阻R19接地，場效應晶體管Q4柵極通過電阻R27接地，場效應晶體管Q4柵極 又通過R24與自饋供電電路相連；運算放大器IC4B的同相輸入端接場效應晶體 管Q3漏極，場效應晶體管Q3的源極接地，場效應晶體管Q3的柵極接單刀三擲 開關K1，電阻R16的一端接運算放大器IC4B的輸出端，電阻R16的另一端接電 阻R17和運算放大器IC4B反相端，電阻R17接地，場效應晶體管Q3柵極通過電 阻R26接地，場效應晶體管Q3柵極又通過電阻R23與自饋供電電路相連；運算 放大器IC4D的同相輸入端接場效應晶體管Q2漏極，場效應晶體管Q2的源極接 地，場效應晶體管Q2的柵極接單刀三擲開關K1，電阻R14的一端接運算放大器 IC4D的輸出端，電阻R14的另一端接電阻R15和運算放大器IC4D反相端，電阻 R15接地，場效應晶體管Q2柵極通過電阻R25接地，場效應晶體管Q3柵極又通 過電阻R22與自饋供電電路相連；運算放大器IC4B的同相輸入端通過電阻R21、 R2后與三端可調式集成穩壓器IC1的輸出端Vout相連，運算放大器IC4D的同相 輸入端通過電阻R20、 R2后與三端可調式集成穩壓器IC1的輸出端Vout相連， 運算放大器IC4B輸出端通過電阻R12分別與電阻R6和運算放大器IC4A反相端 相連，運算放大器IC4C輸出端通過電阻R13分別與電阻R6和運算放大器IC4A 反相端相連，運算放大器IC4D輸出端通過電阻R10分別與電阻R6和運算放大器 IC4A反相端相連，運算放大器IC4A的同相輸入端通過電阻R11與運算放大器IC4B 的同相輸入端相連，精密穩壓源IC3的陰極和基準穩壓端連接在運算放大器IC4A 的同相輸入端，精密穩壓源IC3的陽極接地，運算放大器IC4A的同相輸入端通 過電容C5接地，電阻R6和電阻R8接運算放大器IC4A的輸出端，電阻R5和電 阻R9 —端通過電阻R8接運算放大器IC4A的輸出端，電阻R5另一端接光電耦合 器IC5內發射二極管的正極后接輸出端V。+，電阻R9另一端接地，精密穩壓源IC2的陰極通過電阻R3接光電耦合器IC5內發射二極管負極，精密穩壓源IC2的陰 極通過電阻R4和電容C4接精密穩壓源IC2的基準穩壓端，精密穩壓源IC2的基 準穩壓端通過電阻R8接運算放大器IC4A的輸出端。
全文摘要
本發明涉及一種隔離型開關電源電路輸出電壓外部控制電路。包括有驅動控制電路IC6，其特點是還包括有所述的驅動控制電路IC6的兩個輸出端分別與場效應晶體管Q5、Q6柵極相連，場效應晶體管Q5、Q6的漏極通過與變壓器B1與輸出整流濾波電路和自饋供電電路對應設置，驅動控制電路IC6通過光電耦合器IC5與精密穩壓源IC2和運算放大器IC4A的外圍電路相連，自饋供電電路分別與三端可調式集成穩壓器IC1、精密穩壓源IC3、運算放大器IC4和場效應晶體管Q2、Q3、Q4的外電路相連。其可以通過自動(外部光線的強熱)和手動(改變電位器阻值)調節可以改變其輸出電壓高低，控制燈光亮度以達到節約能源，降低運行成本的目的。
文檔編號H05B41/38GK101426325SQ200810232039
公開日2009年5月6日 申請日期2008年10月11日 優先權日2008年10月11日
發明者張自飛, 文紹光, 陶永強, 韓蘇林 申請人:天水華天微電子股份有限公司