一種帶有保護(hù)電路的反激開關(guān)電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種反激開關(guān)電源，具體涉及一種帶有保護(hù)電路的反激開關(guān)電源。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)電源被譽(yù)為高效節(jié)能電源，現(xiàn)已成為穩(wěn)壓電源的主流產(chǎn)品，開關(guān)電源采用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)器件，通過周期性間接工作，控制開關(guān)器件的占空比來調(diào)節(jié)輸出電壓。
[0003]反激開關(guān)電源以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、元器件少等優(yōu)點(diǎn)在自動(dòng)控制、智能儀表等的設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。反激開關(guān)電源的主要工作原理是:M0S管開通時(shí)，變壓器原邊儲(chǔ)存能量，關(guān)斷時(shí)，將儲(chǔ)存的能量傳送到變壓器副邊，經(jīng)電容濾波后得到所需要的電壓。傳統(tǒng)的電壓型反激開關(guān)電源從變壓器輸入端取電壓進(jìn)行反饋控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易于實(shí)現(xiàn)。但是，電壓型反激開關(guān)電源不對(duì)輸出電壓進(jìn)行采集、控制，使得其輸出電壓精度不高，對(duì)負(fù)載的變化響應(yīng)速度不夠快，工作異常時(shí)也不能提供及時(shí)的保護(hù)，可能對(duì)電源本身及其負(fù)載造成不必要的損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提供一種輸出精度高、負(fù)載適用性強(qiáng)的帶有保護(hù)電路的反激開關(guān)電源。
[0005]為解決上述問題，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:一種帶有保護(hù)電路的反激開關(guān)電源，包括電壓基準(zhǔn)電路、電壓控制器、電流控制器及PWM生成電路、主電路、直流母線、原邊電流采樣電路和輸出電壓采樣電路，電壓控制器的同相輸入端連接至電壓基準(zhǔn)電路的輸出端Uref，其反相輸入端連接至輸出電壓采樣電路的輸出端Uf，其輸出端Ucomp與電流控制器及PWM生成電路的第一輸入端相連；電流控制器及PWM生成電路的第二輸入端連接至原邊電流采樣電路的輸出端If，電流控制器及PWM生成電路的輸出端與主電路的PWM輸入端PWM相連，主電路的直流輸入端Ui與直流母線的輸出端相連，主電路的原邊電流輸出端Is與原邊電流采樣電路的輸入端相連，其電壓輸出端Uo作為電源同時(shí)作為采樣電壓連接至輸出電壓采樣電路的輸入端，還包括保護(hù)電路，所述的保護(hù)電路包括隔離電路、輸出過流保護(hù)電路、輸出過壓保護(hù)電路、變壓器過熱保護(hù)電路以及輸入電壓異常保護(hù)電路，輸出過流保護(hù)電路的輸入端連接至主電路的輸出電流采樣端，輸出過壓保護(hù)電路的輸入端連接至主電路的電壓輸出端Uo，變壓器過熱保護(hù)電路輸入端接一電源，輸出過流保護(hù)電路、輸出過壓保護(hù)電路及變壓器過熱保護(hù)電路輸出端分別經(jīng)二極管連接至隔離電路輸入端，輸入電壓異常保護(hù)電路輸入端接直流母線輸出端，其輸出端與隔離電路輸出端相連至電壓控制器輸出端Ucomp ο
[0006]所述的主電路是包括一具有一組原邊繞組和四組副邊繞組的變壓器，原邊繞組輸入端作為主電路的直流輸入端與直流母線的輸出端相連，輸出端接NMOS場(chǎng)效應(yīng)管漏極，其柵極經(jīng)一驅(qū)動(dòng)電阻作為主電路的PWM輸入端與電流控制器及PWM生成電路的輸出端相連，其源極作為主電路的原邊電流輸出端連接至原邊電流采樣電路的輸入端；四個(gè)副邊繞組回路中分別串有一用于整流的開關(guān)二極管，第一副邊繞組經(jīng)開關(guān)二極管整流后，經(jīng)過一并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管的濾波電容后得到直流輸出；第二副邊繞組與第三副邊繞組的輸出回路上各串聯(lián)有一電流采樣電阻，分別引出主電路的輸出電流第一、第二采樣端連接至輸出過流保護(hù)電路的輸入端，第二副邊繞組輸出端作為電壓輸出端連接至輸出過壓保護(hù)電路的輸入端；第四副邊繞組回路上接一用于穩(wěn)定其輸出電壓的三端穩(wěn)壓器；原邊繞組與第一副邊繞組共地，第二副邊繞組、第三副邊繞組及第四副邊繞組共地且與原邊繞組及第一副邊繞組隔離。
[0007]所述的輸出過流保護(hù)電路是這樣的:比較器同相輸入端接地，反相輸入端經(jīng)分壓電阻連接至2.5V基準(zhǔn)電壓，同時(shí)經(jīng)分壓電阻連接至主電路的輸出電流第一采樣端為第二副邊繞組提供過流保護(hù)，比較器的輸出端接至二極管陽極，二極管陰極接至隔離電路；比較器同相輸入端接地，反相輸入端經(jīng)分壓電阻連接至2.5V基準(zhǔn)電壓，同時(shí)經(jīng)并聯(lián)有濾波電容的分壓電阻連接至主電路的輸出電流第二采樣端為第三副邊繞組提供過流保護(hù)，比較器的輸出端接至比較器的同相輸入端，比較器的反相輸入端接2.5V基準(zhǔn)電源，比較器輸出端經(jīng)二極管接至隔離電路。所述的輸出過壓保護(hù)電路是這樣的:比較器反相輸入端接2.5V基準(zhǔn)電壓，同相輸入端經(jīng)并聯(lián)有濾波電容的分壓電阻接地，同時(shí)經(jīng)分壓電阻接主電路電壓輸出端，比較器輸出端接二極管陽極，二極管陰極接至隔離電路。
[0008]所述變壓器過熱保護(hù)電路是這樣的:比較器同相輸入端接2.5V基準(zhǔn)電源，反相輸入端經(jīng)并聯(lián)有濾波電容的分壓電阻接地，同時(shí)經(jīng)分壓電阻串聯(lián)一固定于變壓器磁芯用于采集變壓器磁芯溫度的熱敏電阻后接15V電源，比較器輸出端接二極管陽極，二極管陰極接至隔離電路。輸入電壓異常保護(hù)電路包括保護(hù)基準(zhǔn)電路、輸入缺相保護(hù)電路及輸入欠壓保護(hù)電路，保護(hù)基準(zhǔn)電路包括一并聯(lián)有濾波電容的穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓二極管經(jīng)限流電阻接直流母線輸出端；輸入缺相保護(hù)電路包括一比較器，比較器反相輸入端接至由分壓電阻實(shí)現(xiàn)的保護(hù)基準(zhǔn)，比較器同相輸入端經(jīng)三極管輸入缺相檢測(cè)信號(hào)，比較器經(jīng)比例基準(zhǔn)電路連接至二極管的陽極；輸入欠壓保護(hù)電路包括比較器，其反相輸入端接至由分壓電阻實(shí)現(xiàn)的保護(hù)基準(zhǔn)，其同相輸入端為一比例基準(zhǔn)電路，其輸出端接至二極管的陽極，二極管和二極管的陰極均經(jīng)三極管接至隔離電路。
[0009]電流控制器及PWM生成電路采用集成芯片實(shí)現(xiàn)，原邊采樣電路經(jīng)采樣電阻對(duì)原邊電流進(jìn)行采樣連接到電流控制器第二輸入端。
[0010]所述電壓控制器，包含一比例積分控制器和一隔離光耦電路，比例積分器的輸入即為電壓控制器的輸入，比例積分控制器的輸出與隔離光耦電路的輸入端連接，隔離光耦電路的輸出作為電壓控制器的輸出，輸出電壓米樣電路為主電路輸出電壓經(jīng)分壓電阻分壓后連接在比例積分控制器反相輸入端。
[0011]所述直流母線是這樣的:三相交流輸入分別經(jīng)三個(gè)接線端子后連接至三個(gè)保險(xiǎn)絲的一端，三個(gè)保險(xiǎn)絲分別串聯(lián)三個(gè)限流電阻后接三個(gè)缺相保護(hù)檢測(cè)電阻一端，三個(gè)缺相保護(hù)檢測(cè)電阻的另一端短接后得到輸入缺相檢測(cè)信號(hào)，此外第三限流電阻連接至第一整流橋和第二整流橋的第一交流輸入端，第二限流電阻連接至第二整流橋的第二交流輸入端，第一限流電阻連接至第一整流橋的第二交流輸入端，兩整流橋輸出并聯(lián)后經(jīng)電解電容得到平滑的直流輸出。
[0012]所述基準(zhǔn)電路由穩(wěn)壓二極管或三端可調(diào)穩(wěn)壓器生成穩(wěn)定的輸出電壓，為電壓控制器提供穩(wěn)定的電壓基準(zhǔn)。
[0013]本實(shí)用新型以輸出電壓為采樣控制信號(hào)，以基準(zhǔn)源為給定電壓，使反激開關(guān)電源控制器可根據(jù)輸出電壓及負(fù)載的變化迅速、準(zhǔn)確的調(diào)整占空比，從而使輸出電壓精度更高、負(fù)載適應(yīng)性更好。
[0014]此外，增加輸入欠壓、輸入缺相、輸出過壓、輸出過流、變壓器過熱保護(hù)電路，當(dāng)以上任意故障發(fā)生時(shí)可迅速切斷反激開關(guān)電源控制器的PWM輸出信號(hào)，停止電源輸出，提高了工作的可靠性、安全性，避免對(duì)電源本身及其負(fù)載的損害。
[0015]本實(shí)用新型通過設(shè)置保護(hù)電路可對(duì)輸出電壓進(jìn)行采集、控制，提高了輸出電壓精度高，加快了對(duì)負(fù)載的變化響應(yīng)速度，工作異常時(shí)能夠提供及時(shí)的保護(hù)，減少了對(duì)電源本身及其負(fù)載造成不必要的損失。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1的主電路原理圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1的保護(hù)電路原理圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例1的電流控制器及PWM生成電路、原邊電流采樣電路的原理圖；
[0020]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例1的電壓控制器及輸出電壓采樣電路的原理圖；
[0021]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例1的直流母線電路原理圖；
[0022]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例1的電壓基準(zhǔn)電路原理圖；
【具體實(shí)施方式】
[0023]一種帶有保護(hù)電