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      開關(guān)式與可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源的制作方法

      文檔序號:6278018閱讀:872來源:國知局
      專利名稱:開關(guān)式與可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本實(shí)用新型屬于一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用電源。
      目前,計(jì)算機(jī)及各種電子儀器所采用的直流電源均為市電經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓獲得,此種電源結(jié)構(gòu)簡單,電壓連續(xù)可調(diào),其不足是抗干擾能力差,直流電源不穩(wěn)定,容易受外電網(wǎng)電源波動影響,對于一些A/D轉(zhuǎn)換器的高精度,直流電源要求高的器件難于達(dá)到技術(shù)要求。
      為解決以上電源電路結(jié)構(gòu)之不足,本實(shí)用新型的目的提供一種開關(guān)式與可調(diào)直流穩(wěn)壓電源,利用開關(guān)電路與可調(diào)電路相結(jié)合,以達(dá)到功率損耗小,精度高,穩(wěn)壓器體積小,工作范圍寬,連續(xù)可調(diào)的目的。
      本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)是這樣實(shí)現(xiàn)的其電路結(jié)構(gòu)由供給主機(jī)CPU、存貯器、顯示打印、驅(qū)動器使用的開關(guān)電源,有+5V/5A,12V/1A,-5V/0.5A及-12V/0.5A;供檢測或采樣的直流可調(diào)穩(wěn)壓電源為+5V/0.5A供給A/D,D/A模板的可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源三部分組成。電路詳細(xì)結(jié)構(gòu)是開關(guān)電源的輸入電路由Lo,C1,L1,C2,C3,C4組成(如

      圖1所示),在開關(guān)之前兩路分別串接有電感,在開關(guān)之后兩路也分別串接有電感,在此電感上并有電容C1,電感之后并接有電容C3,C4,C2,其中一相中串接有溫度敏感無件TH1,其輸出與橋式整流電路輸入端相接,下面為D1,D2,D3,D4二極管,電容C5,C6、電阻R1,R2組成全波整流,濾波分壓電路,其中開關(guān)K1為交流220V與110V轉(zhuǎn)換開關(guān),開關(guān)電路的輸出與功率開關(guān)電路Q1Q2、D5D6相接,濾波串接電容C5,C6中點(diǎn)引出經(jīng)C9串接到變壓器T2之原端,T2原繞組另一端串接到變壓器T1的兩個付邊繞組,其中兩繞組中間端分別經(jīng)二極管,電路與三極管Q1,Q2基極相接,繞組的頂端分別經(jīng)電容、電阻與三極管Q1,Q2的集電極相接,付繞組的另一端分別與Q1,Q2發(fā)射板相接,該電路輸出是將直流轉(zhuǎn)換成階梯波形,與變壓器T1原級相接為控制電路,該電路主要由一塊開關(guān)集成穩(wěn)壓電源控制塊TL494C及功放管Q3,Q4,驅(qū)動變壓器T1原級組成,TL494C之輸出8腳,11腳輸出相位差為180°的矩形波,輸出分別經(jīng)電阻分壓聯(lián)接到三極管Q3,Q4的基極,反相串接的兩三極管集電極分別與變壓器T1原繞組兩端相接,輸出相位差為180°的方波經(jīng)功放管Q3,Q4和驅(qū)動變壓器T1再驅(qū)動開關(guān)管Q1,Q2,直流電源的輸出由變壓器網(wǎng)絡(luò)T2組成,變壓器T2次級3,4,5,6端經(jīng)SC6正流和L2-2、L2-3、C28、C29濾波得到+5V輸出。
      變壓器T2次級3,4,5,6端經(jīng)D17、D16正流和L2-1、L4、C31濾波得到-5V輸出。
      變壓器T2次級8,9端經(jīng)D21、D22正流和L2-4、L3、C30濾波得到+12V輸出。
      變壓器T2次級8,9端經(jīng)D19、D20正流和L2-5、L5、C32濾波得到-12V輸出。
      輔助電源由T2變壓器次級7,8經(jīng)D21、D22正流,又經(jīng)R22、D25給TL494C供電;保護(hù)電路由+5V、-12V通過Q5、Q6、D14以及IC2(LM393)組成保護(hù)電路,其中IC2由兩級放大器串接組成,+5V經(jīng)電阻聯(lián)接到放大IC2-1,IC2-2之一輸入端,放大器IC2-2之輸出反饋到IC2-1之另一輸入端,放大器IC2-2另一輸入端與變壓器T2付繞組經(jīng)二極管相接,放大器IC2-1之輸出經(jīng)電阻直接聯(lián)接到TLA94C之14、15輸入端。
      ±15V可調(diào)直流穩(wěn)壓電源(如圖3所示)通過變頻變壓器T2次級,經(jīng)D3,D4正流和C6濾波,由IC2(LM317)穩(wěn)壓后,在輸出端可得到可調(diào)的+15V直流電源,同樣經(jīng)變壓器次級經(jīng)D7,D8正流和C11濾波,由IC3(LM337)穩(wěn)壓后,在輸出端可以得到-15V直流電源。
      本實(shí)用新型之優(yōu)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)合理,結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,功耗小,精度高,工作范圍寬,連續(xù)可調(diào),運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
      本實(shí)用新型之電路結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及附圖給出。
      圖1為開關(guān)式與可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源電原理圖;圖2為開關(guān)式與可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源+5V電原理圖;圖3為開關(guān)式與可調(diào)直流穩(wěn)壓電源±15V電原理圖。
      其電路如圖1所示,其工作原理由Lo、C1、L1、C2、C3、C4組成低通濾波器,它的作用是抑制電網(wǎng)上來的外界高頻干擾,以保證機(jī)器不受影響,同時對開關(guān)電源本身產(chǎn)生的高頻干擾進(jìn)行抑制,以免污染電網(wǎng)。C1L1C2組成常??垢蓴_回路,L1C3C4組成共模干擾回路,這樣對各種射頻干擾的抑制有良好的效果。
      TH1是溫度敏感元件,它的冷電阻很大,熱電阻較小,當(dāng)電路接通時,限制電路的啟動,當(dāng)Q1的基極得到驅(qū)動電流時,Q1導(dǎo)通,C5經(jīng)過Q1的C-E極、變壓器T2的原級、C9放電,通過變壓器T2耦合給次邊送出能量。Q1關(guān)斷后,Q2的基極得到驅(qū)動電流使Q2導(dǎo)通,C6經(jīng)C9、T2的原級、Q2的C-E極放電,同樣經(jīng)過變壓器T2耦合給次級能量。為了避免Q1、Q2有共同導(dǎo)通時間而把電源直接短路造成Q1、Q2的損壞,必須保證Q1、Q2的基極驅(qū)動脈沖有一共同截止時間,即控制脈沖的“死區(qū)”時間。
      控制回路主要是由一塊開關(guān)集成穩(wěn)壓電源控制塊TL94C及功放管Q3、Q4,驅(qū)動變壓器T1及相關(guān)元件組成。
      TL494采用單一電源供電,12腳接電源Vcc,7腳接地,基準(zhǔn)電壓+5V由14腳輸出,除誤差放大器外,所用內(nèi)部電部均由它供給,R18、C11分別接在6腳和5腳,可以產(chǎn)生鋸齒波自激振蕩,1腳、2腳分別接誤差放大器Ⅰ同相和反相端,16腳、15腳分別接誤差放大器Ⅱ的同相和反相端,3腳為相位補(bǔ)償端,4腳為比較器1的死區(qū)控制端,8腳、11腳輸出相位差為180°的矩形波。在輸出電壓高時,脈沖寬度變窄,當(dāng)輸出電壓低時,脈寬變寬,從而使輸出電壓穩(wěn)定;保護(hù)電路+5V、-12V通過Q5、Q6、D14等相關(guān)元件至TL494的4腳,以及IC2(LM393)組成保護(hù)電路;+12V經(jīng)IC1(LM317)穩(wěn)壓后,在輸出端可以得到可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源,C1為輸入電容,C3為輸出電容,其作用是用來提高IC1(LM317)輸出電壓的瞬態(tài)響應(yīng)特性,其中可變電位器RW1用來調(diào)正LM317的輸出電壓,而輸出電壓高低取決于電阻R2和電位器RW1之比值,其中二極管只用于防止當(dāng)電源供電中斷時因?yàn)長M317的輸出電容C3通過LM317反向放電而使LM317被損壞的保護(hù)二極管。
      權(quán)利要求1.一種開關(guān)式與可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源,其特征是該電源電路結(jié)構(gòu)由供給主機(jī)CPU、存貯器、顯示打印、驅(qū)動器使用的開關(guān)電源,有+5V/5A,12V/1A,-5V/0.5A及-12V/0.5A;供檢測或采樣的直流可調(diào)穩(wěn)壓電源為+5V/0.5A;供給A/D,D/A模板的可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源三部分組成。電路詳細(xì)結(jié)構(gòu)是開關(guān)電源的輸入電路由L0,C1,L1,C2,C3,C4組成,在開關(guān)之前兩路分別串接有電感,在開關(guān)之后兩路也分別串接有電感,在此電感上并有電容C1,電感之后并接有電容C3,C4,C2,其中一相中串接有溫度敏感無件TH1,其輸出與橋式整流電路輸入端相接,下面為D1,D2,D3,D4二極管,電容C5,C6、電阻R1,R2組成全波整流,濾波分壓電路,其中開關(guān)K1為交流220V與110V轉(zhuǎn)換開關(guān),開關(guān)電路的輸出與功率開關(guān)電路Q1Q2、D5D6相接,濾波串接電容C5,C6中點(diǎn)引出經(jīng)C9串接到變壓器T2之原端,T2原繞組另一端串接到變壓器T1的兩個付邊繞組,其中兩繞組中間端分別經(jīng)二極管,電路與三極管Q1,Q2基極相接,繞組的頂端分別經(jīng)電容、電阻與三極管Q1,Q2的集電極相接,付繞組的另一端分別與Q1,Q2發(fā)射板相接,該電路輸出是將直流轉(zhuǎn)換成階梯波形,與變壓器T1原級相接為控制電路,該電路主要由一塊開關(guān)集成穩(wěn)壓電源控制塊TLA94C及功放管Q3,Q4,驅(qū)動變壓器T1原級組成,TLA94C之輸出8腳,11腳輸出相位差為180°的矩形波,輸出分別經(jīng)電阻分壓聯(lián)接到三極管Q3,Q4的基極,反相串接的兩三極管集電極分別與變壓器T1原繞組兩端相接,輸出相位差為180°的方波經(jīng)功放管Q3,Q4和驅(qū)動變壓器T1再驅(qū)動開關(guān)管Q1,Q2。
      2.按權(quán)利要求1所述的直流穩(wěn)壓電源,其特征是直流電源的輸出由變壓器網(wǎng)絡(luò)T2組成,變壓器T2次級3,4,5,6端經(jīng)SC6正流和L2-2、L2-3、C28、C29濾波得到+5V輸出;變壓器T2次級3,4,5,6端經(jīng)D17、D18正流和L2-1、L4、C31濾波得到-5V輸出;變壓器T2次級8,9端經(jīng)D21、D22正流和L2-4、L3、C30濾波得到+12V輸出;變壓器T2次級8,9端經(jīng)D19、D20正流和L2-5、L5、C32濾波得到-12V輸出;輔助電源由T2變壓器次級7,8經(jīng)D21、D22正流,又經(jīng)R22、D25給TL494C供電。
      3.按權(quán)利要求1所述的直流穩(wěn)壓電源,其特征是保護(hù)電路由+5V、-12V通過Q5、Q6、D14以及IC2(LM393)組成保護(hù)電路,其中IC2由兩級放大器串接組成,+5V經(jīng)電阻聯(lián)接到放大IC2-1,IC2-2之一輸入端,放大器IC2-2之輸出反饋到IC2-1之另一輸入端,放大器IC2-2另一輸入端與變壓器T2付繞組經(jīng)二極管相接,放大器IC2-1之輸出經(jīng)電阻直接聯(lián)接到TL494C之14、15輸入端。
      專利摘要本裝置屬于一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用電源,其電路結(jié)構(gòu)是該電源由供給主機(jī)CPU、存貯器、顯示打印、驅(qū)動器,使用的開關(guān)電源,有+5V、12V、-5V及-12V;供給檢測或采樣的直流可調(diào)穩(wěn)壓電源為+5V,供給A/D、D/A模板的可調(diào)式直流穩(wěn)定壓電源三部分組成,電路加有控制回路,由單一器件TL494C,同時加有保護(hù)電路,整個電源電路為一完整的計(jì)算機(jī)專用電源。優(yōu)點(diǎn):電路設(shè)計(jì)合理,結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,功耗小,工作范圍寬,連續(xù)可調(diào),精度高,運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
      文檔編號G05F1/56GK2313330SQ9723174
      公開日1999年4月7日 申請日期1997年12月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月26日
      發(fā)明者楊維玉 申請人:中國科學(xué)院沈陽計(jì)算技術(shù)研究所
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