專利名稱：一種精密調(diào)壓穩(wěn)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種精密調(diào)壓穩(wěn)壓器，滿足高壓電源的精密調(diào)壓穩(wěn)壓需 求，屬于精密調(diào)壓技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，在數(shù)字化電路廣為普及的情況下，許多儀器調(diào)壓器還延續(xù)著 老式自耦變壓器調(diào)壓的模式，這種調(diào)壓的模式，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在的高
精密性、高數(shù)字化、高可靠性、高穩(wěn)定性的電路要求，所以AC精密調(diào)壓 穩(wěn)壓器的誕生補(bǔ)充了部分領(lǐng)域的使用設(shè)計空白。
舊式調(diào)壓器，在體積差異、重量差異、調(diào)壓精度差異、數(shù)字化差異、 使用壽命差異、制造工藝差異、制造成本差異、靈活性差異上，與精密 調(diào)壓有區(qū)別。特別是調(diào)壓精度、數(shù)字化、使用壽命上差異。
因此，就需要開發(fā)新一代精密調(diào)壓穩(wěn)壓器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種精密調(diào)壓穩(wěn)壓器，該穩(wěn)壓器實現(xiàn)數(shù)字調(diào) 壓、穩(wěn)壓、時時監(jiān)控等功能，輸出電壓連續(xù)可調(diào)、精度高、可直接與單 片機(jī)等相連實現(xiàn)程控穩(wěn)壓電源。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是精密調(diào)壓穩(wěn)壓器包括低壓 補(bǔ)償調(diào)控電路(占空比可調(diào)的無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器)、采樣電路、隔離驅(qū)動
電路、調(diào)整電路、比較器、電子開關(guān)、D/A電路、CPU電路。
當(dāng)用戶使用時，可由單片機(jī)CPU電路控制D/A輸出設(shè)定電壓(或電 位器輸出電壓)設(shè)定電壓與采樣電壓進(jìn)行比較，如高于設(shè)定電壓，則比 較器輸出低電平從而光耦U2不導(dǎo)通，調(diào)整管Q1截止。即無輸出電壓；反之則有輸出。
本發(fā)明的有益效果與舊式機(jī)械調(diào)壓器相比，本發(fā)明的精密調(diào)壓穩(wěn) 壓器的體積小、重量輕、調(diào)壓精度高，輸出電壓連續(xù)可調(diào)、可直接與單 片機(jī)等相連實現(xiàn)程控穩(wěn)壓電源，有一定的經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本發(fā)明的精密調(diào)壓穩(wěn)壓器電路原理框圖； 圖2為本發(fā)明的精密調(diào)壓穩(wěn)壓器電路結(jié)構(gòu)原理圖； 圖3為本發(fā)明的精密調(diào)壓穩(wěn)壓器低壓補(bǔ)償調(diào)控電路原理圖； 圖4為本發(fā)明的精密調(diào)壓穩(wěn)壓器其波形特點示意圖； 圖5為本發(fā)明的精密調(diào)壓穩(wěn)壓器采樣電路原理圖； 圖6為本發(fā)明的精密調(diào)壓穩(wěn)壓器隔離驅(qū)動電路原理圖； 圖7為本發(fā)明的精密調(diào)壓穩(wěn)壓器調(diào)整電路原理圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明調(diào)壓穩(wěn)壓器電路作比較詳細(xì)說明。 參照圖1，這是本發(fā)明的精密調(diào)壓穩(wěn)壓器電路原理框圖。 如圖所示，精密調(diào)壓穩(wěn)壓器包括低壓補(bǔ)償調(diào)控電路(占空比可調(diào)的 無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器)、采樣電路、比較器、控制電路、隔離驅(qū)動電路、調(diào)
整電路、電子開關(guān)、D/A電路、CPU電路。
當(dāng)CPU輸出數(shù)字電壓信號后，D/A將其轉(zhuǎn)換成模擬的電壓信號(基 準(zhǔn)電壓信號)送入比較器中，比較器將送來的基準(zhǔn)電壓與采樣來的電壓 進(jìn)行比較，若基準(zhǔn)電壓高于采樣電壓則比較器輸出為高，通過控制電路、 隔離電路后將電子開關(guān)閉合，使整流后的100Hz電壓通過，當(dāng)采樣端的 電壓升高到基準(zhǔn)電壓之上時，比較器輸出變低，關(guān)斷電子開關(guān)，達(dá)到數(shù) 字調(diào)壓、穩(wěn)壓的目的。電壓低時，為保證其穩(wěn)定性，CPU將開通震蕩細(xì) 分電路。參照圖3、 4，這是本發(fā)明的精密調(diào)壓穩(wěn)壓器低壓補(bǔ)償調(diào)控電路原理 和其波形特點示意圖。
圖中的U3構(gòu)成占空比可調(diào)的無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，其中D3、 D4分別 為充電和放電回路的導(dǎo)引管；R2、 D3、 RP2右、C3組成充電回路；C3、 RP2左、D4 、 R3組成放電回路；RP2用于調(diào)整振蕩器的占空比；R2、 R3可調(diào)整振蕩器的頻率；U3的4號腳為振蕩器的使能端，為高電平時工 作，低電平時停止工作，可用單片機(jī)對其控制。U3的3號腳為波形輸出 端。其波形特點如圖4所示。此電路形成低壓補(bǔ)償調(diào)控電路，用以彌補(bǔ) 運(yùn)放在低壓調(diào)壓時，Ql的導(dǎo)通角過大，而造成的電壓不穩(wěn)情況。 低壓補(bǔ)償調(diào)控電路參數(shù)的計算方法 T1=0.693(R2+RP2右)C3 T2=0.693(R3+RP2左)C3 T-T1+T2 =0.693(R2+R3+RP2)C3 Dmin=Tl/T=R2/(R2+R3+RP2)-0.01 % Dmax=Tl/T= (R2+R3) /(R2+R3+RP2>=99,99% 參照圖5，這是本發(fā)明采樣電路的原理圖。
如圖所示，U1A組成采樣比較電路；U1B組成基準(zhǔn)電壓(設(shè)定電壓) 緩沖器，工作原理如下，設(shè)定電壓由U1B的5號腳加入經(jīng)電壓跟隨器通 過R10加至U1A的3號腳，這時采樣電壓加至2號腳，隨后進(jìn)行比較。 當(dāng)采樣電壓高于設(shè)定電壓時，U1A輸出低電平，關(guān)斷調(diào)整管；當(dāng)采樣電 壓低于設(shè)定電壓時，U1A輸出高電平，使調(diào)整管導(dǎo)通(此時調(diào)整管的導(dǎo) 通與否還取決于低壓補(bǔ)償調(diào)控電路輸出的波形)
圖中R9、 C4、 C5為防干擾及濾波電路，保證采樣電壓的穩(wěn)定；C6 C9 為電源的濾波電路。防止電源電壓異常造成的采樣電壓、基準(zhǔn)電壓波動，導(dǎo)致輸出電壓的不穩(wěn)定。如應(yīng)用于高壓環(huán)境中時，可在士12V電源端各 加入一個小磁珠。還可加入TVS管，穩(wěn)定其士12V電源電壓。
參照圖6，這是本發(fā)明隔離驅(qū)動電路的原理圖。
如圖所示，Q3、 Q4、 R4、 R5組成調(diào)整管驅(qū)動電路；U2、 R7、 R8 組成光電隔離電路；D5、 D6組成與門電路。原理如下當(dāng)采樣電壓低于 設(shè)定電壓時，采樣電路輸出高電平，D5負(fù)端為高，此時光耦內(nèi)部的發(fā)光 管正端電平的高低完全取決于低壓補(bǔ)償調(diào)控電路輸出的電平，這樣以來 采樣電路控制調(diào)整管導(dǎo)通后，又由低壓補(bǔ)償調(diào)控電路進(jìn)一步細(xì)分導(dǎo)通還 是截止。也就實現(xiàn)了對電壓的進(jìn)一步細(xì)調(diào)。 參照圖7，這是本發(fā)明調(diào)整電路的原理圖。
如圖所示，調(diào)整電路中的R1、 Cl、 D2為保護(hù)調(diào)整管(Ql)而設(shè)計； Dl保證流過Q1的交流為單一方向(從D流向S)，導(dǎo)通時間由控制端決 定。導(dǎo)通角可在AC220V波形的0 90度間調(diào)整。達(dá)到調(diào)壓目的。圖中的 Ql可選用功率較大的場效應(yīng)管使用。
權(quán)利要求
1、一種精密調(diào)壓穩(wěn)壓器，滿足高壓電源的精密調(diào)壓穩(wěn)壓需求，其特征在于該穩(wěn)壓器包括低壓補(bǔ)償調(diào)控電路、采樣電路、比較器、控制電路、隔離驅(qū)動電路、調(diào)整電路、電子開關(guān)、D/A電路、CPU電路；當(dāng)CPU輸出數(shù)字電壓信號后，D/A將其轉(zhuǎn)換的電壓信號，送入比較器中，比較器將送來的基準(zhǔn)電壓與采樣來的電壓進(jìn)行比較，通過控制電路、隔離電路后將電子開關(guān)閉合，使整流后的100Hz電壓通過，當(dāng)采樣端的電壓升高到基準(zhǔn)電壓之上時，比較器輸出變低，關(guān)斷電子開關(guān)，達(dá)到數(shù)字調(diào)壓、穩(wěn)壓的目的。
2、 如權(quán)利要求1所述的精密調(diào)壓穩(wěn)壓器，其特征在于所述的低壓補(bǔ)償調(diào)控電路，包括無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，充電和放電回路；R2、 D3、 RP2右、C3組成充電回路；C3、 RP2左、D4 、 R3組成 放電回路；RP2用于調(diào)整振蕩器的占空比；R2、 R3可調(diào)整振蕩器的頻率； U3的4號腳為振蕩器的使能端，為高電平時工作，低電平時停止工作， 可用單片機(jī)對其控制；U3的3號腳為波形輸出端。
3、 如權(quán)利要求1所述的精密調(diào)壓穩(wěn)壓器，其特征在于所述的采樣 電路，U1B組成基準(zhǔn)電壓緩沖器，設(shè)定電壓由U1B的5號腳加入經(jīng)電 壓跟隨器通過R10加至U1A的3號腳，這時采樣電壓加至2號腳，隨后 進(jìn)行比較，當(dāng)采樣電壓高于設(shè)定電壓時，U1A輸出低電平，關(guān)斷調(diào)整管； 當(dāng)采樣電壓低于設(shè)定電壓時，U1A輸出高電平，使調(diào)整管導(dǎo)通。
4、 如權(quán)利要求l所述的精密調(diào)壓穩(wěn)壓器，其特征在于所述的采樣 電路中，R9、 C4、 C5為防干擾及濾波電路，C6 C9為電源的濾波電路。
5、 如權(quán)利要求1所述的精密調(diào)壓穩(wěn)壓器，其特征在于所述的隔離 驅(qū)動電路，Q3、 Q4、 R4、 R5組成調(diào)整管驅(qū)動電路；U2、 R7、 R8組成光電隔離電路；D5、 D6組成與門電路；當(dāng)采樣電壓低于設(shè)定電壓時，采樣 電路輸出高電平，D5負(fù)端為高，此時光耦內(nèi)部的發(fā)光管正端電平的高低 完全取決于低壓補(bǔ)償調(diào)控電路輸出的電平，采樣電路控制調(diào)整管導(dǎo)通后， 又由低壓補(bǔ)償調(diào)控電路進(jìn)一步細(xì)分導(dǎo)通還是截止。
6、如權(quán)利要求1所述的精密調(diào)壓穩(wěn)壓器，其特征在于所述的調(diào)整 電路，Rl、 Cl、 D2為保護(hù)調(diào)整管(Ql)而設(shè)置；D1保證流過Q1的交 流為單一方向一從D流向S，導(dǎo)通時間由控制端決定；導(dǎo)通角可在AC 220V波形的0~90度間調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種精密調(diào)壓穩(wěn)壓器，滿足高壓電源的精密調(diào)壓穩(wěn)壓需求，其特征在于該穩(wěn)壓器包括低壓補(bǔ)償調(diào)控電路、采樣電路、比較器、控制電路、隔離驅(qū)動電路、調(diào)整電路、電子開關(guān)、D/A電路、CPU電路；當(dāng)CPU輸出數(shù)字電壓信號后，D/A將其轉(zhuǎn)換的電壓信號，送入比較器中，比較器將送來的基準(zhǔn)電壓與采樣來的電壓進(jìn)行比較，通過控制電路、隔離電路后將電子開關(guān)閉合，使整流后的100Hz電壓通過，當(dāng)采樣端的電壓升高到基準(zhǔn)電壓之。本發(fā)明的有益效果與舊式機(jī)械調(diào)壓器相比，本發(fā)明的精密調(diào)壓穩(wěn)壓器的體積小、重量輕、調(diào)壓精度高，輸出電壓連續(xù)可調(diào)、可直接與單片機(jī)等相連實現(xiàn)程控穩(wěn)壓電源，有一定的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號H02M5/257GK101425755SQ20081020005
公開日2009年5月6日 申請日期2008年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月18日
發(fā)明者剛 李 申請人:上海三基電子工業(yè)有限公司