專利名稱：直流電源變換組合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及直流電源中將高電壓變換成低電壓的開關(guān)穩(wěn)壓電源，當(dāng)輸入電壓在較寬范圍內(nèi)變換時(shí)輸出電壓仍然穩(wěn)定。
背景技術(shù)：
目前，在內(nèi)燃機(jī)車上將直流110V電壓變換成24V電壓的變換器，品種較多，開關(guān)管有的是場效應(yīng)管，有的是功率開關(guān)管；在開關(guān)電源的主振回路中，輸入回路與輸出回路采用變壓器進(jìn)行電氣隔離；輸出電壓制式都為48V和24V輸出。但是，對于現(xiàn)在的內(nèi)燃機(jī)車，已經(jīng)直接提供48V直流電源，因此直流電源變換器提供的48V電源已形同虛設(shè)；同時(shí)還存在以下不足由于進(jìn)行電氣隔離的變壓器輻射電磁干擾，對外部磁場敏感，使其性能不夠穩(wěn)定；電路復(fù)雜，體積較大，不便于維修，故障率也高。
本實(shí)用新型采用光電耦合器進(jìn)行電器隔離并傳遞電壓反饋信號，有效地克服了上述不足；取消了48V輸出，并采用雙備份設(shè)計(jì)，兩組輸出共用一個(gè)插件，方便操作。

發(fā)明內(nèi)容
為了適應(yīng)現(xiàn)在內(nèi)燃機(jī)車對電源變換器輸出電壓制式的需求，并克服上述直流電源變換器的不足，本實(shí)用新型提供的直流電源變換組合，具有電路簡單，體積小，采用光電耦合器進(jìn)行電氣隔離，更主要的是在小體積的情況下設(shè)置了雙24V輸出，同時(shí)在有限的面板上采用了兩個(gè)24V共用一個(gè)輸出端的設(shè)計(jì)。
本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在電源的輸入端采用串接熔斷絲進(jìn)行過電流保護(hù)；采用并聯(lián)壓敏電阻進(jìn)行過壓保護(hù)；用電容進(jìn)行濾波。主電路為推挽變換器，開關(guān)管為功率場效應(yīng)管；變壓器有三個(gè)繞組，次級側(cè)一個(gè)繞組的電壓經(jīng)整流后輸出負(fù)載所需的24V電壓，另一繞組為控制電路提供電源；輸出端有電容和電感組成的濾波器，用熔斷絲作過電流保護(hù)。用TL431和光電耦合器接在變換器的輸出端作為穩(wěn)壓反饋電路，也起到了輸出電路與控制電路的隔離作用。用TL494脈寬調(diào)制器作為控制部分核心部件，為開關(guān)管提供推挽輸出的觸發(fā)電壓，其共有16個(gè)管腳，10腳和9腳為脈沖電壓輸出端，12腳為電源輸入端，16腳為反饋信號輸入端；直流變換器開始工作時(shí)，由電源輸入端為TL494提供電源，變換組合工作后由變壓器的第三繞組經(jīng)整流再通過KA7810穩(wěn)壓器為TL494提供電源。這種電路結(jié)構(gòu)簡單，達(dá)到了設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓精度。在一個(gè)裝置中設(shè)計(jì)了兩個(gè)完全相同的電路，互不干擾，又起到了備份的作用。兩個(gè)24V共用一個(gè)輸出端，有效地利用了面板空間，又簡化了使用者的操作。輸入電壓范圍為110V±20％；輸出電壓為24±1V；空載也能達(dá)到穩(wěn)壓精度。
本實(shí)用新型的有益效果是，電路簡單，體積較小，性能良好，制式合理，設(shè)置備用，保證安全。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖2是本實(shí)用新型的正面圖。
具體實(shí)施方式
將直流110V電源接在直流變換組合110V輸入端，負(fù)載接在24V輸出端。當(dāng)110V電源接通時(shí)，經(jīng)過電阻R5、R6兩路給電容E3充電，為TL494提供工作電源；使TL494的8腳、9腳交替輸出方波觸發(fā)開關(guān)管M1、M2；TL494的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓通過14腳給15腳和1腳提供比較電壓，進(jìn)行電壓控制和電流控制；開關(guān)管導(dǎo)通后，變壓器B24工作，其次級側(cè)有電壓輸出；變壓器的第三繞組輸出電壓經(jīng)二極管D3、D4整流，通過穩(wěn)壓器KA7810為TL494提供工作電源10V，由于三極管S1的基極與發(fā)射極之間施加反壓，使三極管關(guān)斷；變壓器的第二繞組輸出電壓經(jīng)二極管D1、D2整流，電感L1和電容E5濾波輸出負(fù)載所需的24V電壓。當(dāng)電源端的電壓升高時(shí)，輸出端電容E5的電壓也隨著升高，此時(shí)經(jīng)過分壓電阻R16、電位器P3流進(jìn)基準(zhǔn)電源TL431陰極K端的電流增大，流過光電耦合器4N35中發(fā)光二極管的電流也同時(shí)增大，因此光敏三極管側(cè)的集電極電流增大，它作為穩(wěn)壓信號被TL494的16腳接收，改變了加到開關(guān)管M1、M2上的驅(qū)動(dòng)電壓波形，即觸發(fā)脈沖縮短，減少了開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，使輸出端電容E5的電壓降低；反之，輸出端電壓降低時(shí)，經(jīng)過基準(zhǔn)電源TL431和光電耦合器4N35傳遞的穩(wěn)壓信號使TL494的輸出觸發(fā)脈沖增大，即開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間增加，使輸出電壓增加，從而達(dá)到穩(wěn)壓控制。當(dāng)流經(jīng)主回路中的電阻R21的電流增大時(shí)，TL494的2腳電壓就會(huì)增高，使TL494的8腳和9腳輸出的觸發(fā)脈沖變短；反之，流經(jīng)主回路中電阻R21的電流減小時(shí)，TL494的2腳電壓就會(huì)降低，使TL494的8腳和9腳輸出的觸發(fā)脈沖增大；這樣就使開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間減小或增大，從而控制輸出電壓的穩(wěn)定。當(dāng)輸入電壓在110V±20％范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出電壓為24±1V。負(fù)載能良好地工作，當(dāng)一組變換電路發(fā)生故障時(shí)，將輸入電源插在另一組上，它可以正常工作。
權(quán)利要求1.一種直流電源變換組合，其特征為包括分別輸入，共用輸出的兩套相同、獨(dú)立的電路，每套電路由主電路、控制電路和反饋電路三部分組成，其中主電路由連接于輸入端IN7和IN1之間的開關(guān)管M1和M2、并聯(lián)于IN7和IN1之間的壓敏電阻YM和電容E1、連接于輸出端OUT2和OUT5之間的濾波電感L1和整流二極管D1與D2、并聯(lián)于OUT2和OUT5之間的電容E5以及IN7和IN1與OUT2和OUT5之間的隔離變壓器構(gòu)成；其中控制電路由連接在隔離變壓器附加繞組兩端的脈寬調(diào)制器的電源電路以及與開關(guān)管M1、M2相連的開關(guān)電源控制電路構(gòu)成；其中反饋電路由并聯(lián)在OUT2、OUT5之間電阻R16、R17、R18、電位器P3、精密可調(diào)基準(zhǔn)電源TL431、電容C5和光電耦合器4N35構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的直流電源變換組合，其特征為開關(guān)管為場效應(yīng)管。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的直流電源變換組合，其特征為脈寬調(diào)制器的電源電路由整流二極管D3、D4、電阻R5、R6、三極管S1、穩(wěn)壓管W3、高精度穩(wěn)壓電源KA7810、電容E3構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的直流電源變換組合，其特征為所述的控制電路是由三極管S2、S3、二極管D8、D9和脈寬調(diào)制器TL494以及并聯(lián)于脈寬調(diào)制器TL494上各管腳間的電阻和電容構(gòu)成，三極管S2的發(fā)射極與開關(guān)管M2相連接，基極與腳(10)相連接，S3的發(fā)射極與開關(guān)管M1相連接，基極與腳(9)相連接，電源電路一端與腳(12)相連接，光電耦合器與腳(16)相連接。
5.根據(jù)權(quán)力要求1所述的直流電源變換組合，其特征為所述的共用輸出是兩套電路的輸出端OUT2與OUT5分別并聯(lián)。
專利摘要一種直流電源變換組合，在輸出端由基準(zhǔn)電源TL431和光電耦合器產(chǎn)生穩(wěn)壓信號；脈寬調(diào)制器的工作電源在變換器的工作初起，由輸入電源提供，當(dāng)變換組合工作后由變壓器的第三繞組提供電源；通過電流控制和電壓控制達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定，電路結(jié)構(gòu)簡單。一臺機(jī)箱設(shè)置兩套電路，起到了備份作用；兩套電路共用一個(gè)輸出端，既簡化電路，節(jié)省空間，又方便操作。
文檔編號H02M3/24GK2894061SQ20052009237
公開日2007年4月25日 申請日期2005年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月5日
發(fā)明者廉潔 申請人:廉潔