專利名稱：一種寬范圍輸入電壓高精度自動穩(wěn)壓輸出電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸出電壓高精度自動調(diào)整電路，具體地講，涉及一種寬范圍輸入電壓 高精度自動穩(wěn)壓輸出電路。
背景技術(shù)：
太陽能風(fēng)能和散失能源再利用領(lǐng)域，存在可提取的能量幅值變化范圍大，但目前 的逆變電路電壓輸入范圍僅有約四倍上下，當可利用能源能量幅值小到逆變電路不能工作 時，比較低值的能量就浪費了。本發(fā)明的寬范圍輸入電壓高精度自動穩(wěn)壓輸出電路，可使逆 變電路電壓輸入范圍提高到八倍，低值的能量也可使逆變電路正常輸出供電，充分利用太 陽能風(fēng)能和散失能源的再利用。在能源緊缺和低碳的時代這項發(fā)明技術(shù)很有意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種寬范圍輸入電壓高精度自動穩(wěn)壓輸出電路。本發(fā)明采用如下技術(shù)手段實現(xiàn)發(fā)明目的
一種寬范圍輸入電壓高精度自動穩(wěn)壓輸出電路，包括電源輸入端，其特征是所述電源 輸入端通過輸入濾波電路連接IGBT開關(guān)功率模塊的C極，所述IGBT開關(guān)功率模塊的控制 端連接IGBT隔離驅(qū)動電路，所述IGBT開關(guān)功率模塊的E極分別連接功率電感L2和二極管 D7，所述二極管D7的另一端通過并接的電容C3、C4連接電壓輸出端，所述功率電感L2的 另一端連接脈沖電流檢測輸出電路，所述電壓輸出負端還連接有分壓差值比較電路，所述 脈沖電流檢測輸出電路連接積分運算放大器IC3的負端，所述分壓差值比較電路連接積分 運算放大器IC3的正端，所述積分運算放大器IC3的輸出端通過二極管D8連接脈寬調(diào)制電 路，所述脈寬調(diào)制電路連接所述IGBT隔離驅(qū)動電路。IGBT開關(guān)功率模塊主要用于控制脈沖 寬度調(diào)整輸出電壓。作為對本技術(shù)方案的進一步限定，所述輸入濾波電路包括串接的熱敏電阻RT和 電感Li，所述電感Ll和電源輸入負端之間并接有電容Cl、C2，此電路加強了電磁兼容性。作為對本技術(shù)方案的進一步限定，所述IGBT隔離驅(qū)動電路包括驅(qū)動光耦TLP250， 所述驅(qū)動光耦TLP250通過電阻Rl連接到所述IGBT開關(guān)功率模塊的控制端。作為對本技術(shù)方案的進一步限定，所述脈沖電流檢測輸出電路包括與所述功率電 感L2連接的互感器P，所述互感器P連接整流器Q，所述整流器Q上分別連接電阻R2、R3和 電容C7，所述電阻R3連接到所述積分運算放大器IC3的負端。作為對本技術(shù)方案的進一步限定，所述分壓差值比較電路包括分壓電阻R4、R5和 極性轉(zhuǎn)換的運算放大器IC1，所述運算放大器ICl通過電阻R6連接反相輸入比較器IC2的 負端，所述反相輸入比較器IC2通過電阻R8連接所述積分運算放大器的正端，所述反相輸 入比較器IC2的負端和輸出端之間并接有電阻R7和電容C8，所述積分運算放大器IC3的負 端和輸出端之間并接有電阻R9和電容C9。作為對本技術(shù)方案的進一步限定，所述脈寬調(diào)制電路包括脈寬控制集成電路芯片IC4，所述脈寬控制集成電路芯片IC4引腳1連接引腳9，引腳2連接電阻R10,引腳5、7都 連接電容C10，引腳6連接電阻R12，引腳8連接電容C11，電阻RlO通過電阻Rll連接電容 C10、電阻R12、電容C11，引腳10、12接地，引腳11和引腳14分別通過二極管D10、D9合波 后通過電阻R13連接到所述驅(qū)動光耦TLP250。作為對本技術(shù)方案的進一步限定，所述電源輸入端包括由二極管Dl、D2、D3、D4、 D5、D6組成的三相整流橋電路，所述電源輸入端包括直流輸入、三相交流輸入和單相交流輸 入三種輸入方式。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是本發(fā)明的穩(wěn)壓電源輸入電壓范圍 可達10倍，輸出電壓穩(wěn)定，可用于太陽能、風(fēng)能等發(fā)電系統(tǒng)的前級自動調(diào)節(jié)，可充分利用自 然能源，是一種新型高效的電路結(jié)構(gòu)。穩(wěn)壓電源輸入有三種輸入方式，接口容易，電路采用 電流內(nèi)環(huán)和電壓雙環(huán)控制，具有動態(tài)響應(yīng)好輸出穩(wěn)定等特點。


圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施例的電路原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和優(yōu)選實施例對本發(fā)明作更進一步的詳細描述。參見圖1，本發(fā)明包括電源輸入端，所述電源輸入端通過輸入濾波電路連接IGBT 開關(guān)功率模塊的C極，所述IGBT開關(guān)功率模塊的控制端連接IGBT隔離驅(qū)動電路，所述IGBT 開關(guān)功率模塊的E極分別連接功率電感L2和二極管D7，所述二極管D7的另一端通過并接 的電容C3、C4連接電壓輸出端，所述功率電感L2的另一端連接脈沖電流檢測輸出電路，所 述電壓輸出負端還連接有分壓差值比較電路，所述脈沖電流檢測輸出電路連接積分運算放 大器IC3的負端，所述分壓差值比較電路連接積分運算放大器IC3的正端，所述積分運算放 大器IC3的輸出端通過二極管D8連接脈寬調(diào)制電路，所述脈寬調(diào)制電路連接所述IGBT隔 離驅(qū)動電路。所述電源輸入端包括由二極管Dl、D2、D3、D4、D5、D6組成的三相整流橋電路， 所述電源輸入端包括直流輸入、三相交流輸入和單相交流輸入三種輸入方式，能夠接收 90V-1000V直流輸入、70V-700V三相交流輸入、70V-700V單相交流輸入。所述輸入濾波電路包括串接的熱敏電阻RT和電感Li，所述電感Ll和電源輸入負 端之間并接有電容Cl、C2。所述IGBT隔離驅(qū)動電路包括驅(qū)動光耦TLP250，所述驅(qū)動光耦TLP250通過電阻Rl 連接到所述IGBT開關(guān)功率模塊的控制端。所述脈沖電流檢測輸出電路包括與所述功率電感L2連接的互感器P，所述互感器 P連接整流器Q，所述整流器Q上分別連接電阻R2、R3和電容C7，所述電阻R3連接到所述 積分運算放大器IC3的負端。所述分壓差值比較電路包括分壓電阻R4、R5和極性轉(zhuǎn)換的運算放大器IC1，所述 運算放大器ICl通過電阻R6連接反相輸入比較器IC2的負端，所述反相輸入比較器IC2通 過電阻R8連接所述積分運算放大器的正端，所述反相輸入比較器IC2的負端和輸出端之間 并接有電阻R7和電容C8，所述積分運算放大器IC3的負端和輸出端之間并接有電阻R9和電容C9。所述脈寬調(diào)制電路包括脈寬控制集成電路芯片IC4，脈寬控制集成電路芯片IC4 為芯片UC1525，所述脈寬控制集成電路芯片IC4引腳1連接引腳9，引腳2連接電阻R10，引 腳5、7都連接電容C10，引腳6連接電阻R12，引腳8連接電容C11，電阻RlO通過電阻Rll 連接電容C10、電阻R12、電容C11，引腳10、12接地，引腳11和引腳14分別通過二極管D10、 D9合波后通過電阻R13連接到所述驅(qū)動光耦TLP250。本發(fā)明的工作流程為電源輸入端經(jīng)限流熱敏電阻RT、電感Li、濾波電容Cl、C2， 電壓輸往開關(guān)功率模塊IGBT的C極，在IGBT隔離驅(qū)動電路驅(qū)動下，IGBT的E極輸出脈沖 電壓，功率電感L2儲能，當開關(guān)功率模塊IGBT關(guān)閉時，沒有脈沖輸出，這時功率電感L2產(chǎn) 生反動電動勢，二極管D7導(dǎo)通，輸出負電壓經(jīng)電容C3、C4濾波后送往輸出供負載使用。輸 出電壓經(jīng)分壓電阻R4、R5、極性轉(zhuǎn)換的運算放大器ICl進入反相輸入比較器，反相輸入比較 器IC2與事先設(shè)定的設(shè)定值比較，偏差電壓送入積分運算放大器IC3的正端，同時功率電感 L2的電流經(jīng)過互感器P、整流器Q、電阻R2、電容C7、電阻R3送入積分運算放大器IC3的負 端，形成內(nèi)電流環(huán)合電壓環(huán)共同控制，經(jīng)過雙環(huán)積分運算出現(xiàn)的偏值電壓，經(jīng)過隔離二極管 送入脈寬調(diào)制電路，經(jīng)過雙環(huán)積分運算出現(xiàn)的偏值電壓送往IC4的脈寬控制輸入引腳，IC4 的脈寬輸出A和B，經(jīng)過二極管D9、D10、電阻R13、R14脈沖合波后送往IGBT隔離驅(qū)動電路， 由單極性脈沖轉(zhuǎn)換成雙極性脈沖，可靠控制IGBT通斷，這樣，IGBT輸出的脈沖寬度根據(jù)輸 出電壓自動調(diào)整，保持輸出電壓穩(wěn)定不變。當然，上述說明并非對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也屬于本發(fā)明的保 護范圍。
權(quán)利要求
1.一種寬范圍輸入電壓高精度自動穩(wěn)壓輸出電路，包括電源多種輸入方式，其特征是 所述電源輸入端通過輸入濾波電路連接IGBT開關(guān)功率模塊的C極，所述IGBT開關(guān)功率模 塊的控制端連接IGBT隔離驅(qū)動電路，所述IGBT開關(guān)功率模塊的E極分別連接功率電感L2 和二極管D7，所述二極管D7的另一端通過并接的電容C3、C4連接電壓輸出端，所述功率電 感L2的另一端連接脈沖電流檢測輸出電路，所述電壓輸出負端還連接有分壓差值比較電 路，所述脈沖電流檢測輸出電路連接積分運算放大器IC3的負端，所述分壓差值比較電路 連接積分運算放大器IC3的正端，所述積分運算放大器IC3的輸出端通過二極管D8連接脈 寬調(diào)制電路，所述脈寬調(diào)制電路連接所述IGBT隔離驅(qū)動電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述寬范圍輸入電壓高精度自動穩(wěn)定輸出電路，其特征是所述輸 入濾波電路包括串接的熱敏電阻RT和電感Li，所述電感Ll和電源輸入負端之間并接有電 容 C1、C2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述寬范圍輸入電壓高精度自動穩(wěn)定輸出電路，其特征是所述 IGBT隔離驅(qū)動電路包括驅(qū)動光耦TLP250，所述驅(qū)動光耦TLP250通過電阻Rl連接到所述 IGBT開關(guān)功率模塊的控制端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述寬范圍輸入電壓高精度自動穩(wěn)定輸出電路，其特征是所述脈 沖電流檢測輸出電路包括與所述功率電感L2連接的互感器P，所述互感器P連接整流器Q， 所述整流器Q上分別連接電阻R2、R3和電容C7，所述電阻R3連接到所述積分運算放大器 IC3的負端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述寬范圍輸入電壓高精度自動穩(wěn)定輸出電路，其特征是所述分 壓差值比較電路包括分壓電阻R4、R5和極性轉(zhuǎn)換的運算放大器IC1，所述運算放大器ICl通 過電阻R6連接反相輸入比較器IC2的負端，所述反相輸入比較器IC2通過電阻R8連接所 述積分運算放大器的正端，所述反相輸入比較器IC2的負端和輸出端之間并接有電阻R7和 電容C8，所述積分運算放大器IC3的負端和輸出端之間并接有電阻R9和電容C9。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述寬范圍輸入電壓高精度自動穩(wěn)定輸出電路，其特征是所述脈 寬調(diào)制電路包括脈寬控制集成電路芯片IC4，所述脈寬控制集成電路芯片IC4引腳1連接引 腳9，引腳2連接電阻R10，引腳5、7都連接電容C10，引腳6連接電阻R12，引腳8連接電容 Cll,電阻RlO通過電阻Rll連接電容C10、電阻R12、電容C11，引腳10、12接地，引腳11和 引腳14分別通過二極管D10、D9合波后通過電阻R13連接到所述驅(qū)動光耦TLP250。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述寬范圍輸入電壓高精度自動穩(wěn)定輸出電路，其特征是 所述電源輸入端包括由二極管D1、D2、D3、D4、D5、D6組成的三相整流橋電路，所述電源輸入 端包括直流輸入、三相交流輸入和單相交流輸入三種輸入方式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種寬范圍輸入電壓高精度自動穩(wěn)壓輸出電路，所述電源輸入端通過輸入濾波電路連接IGBT開關(guān)功率模塊，所述IGBT開關(guān)功率模塊的控制端連接IGBT隔離驅(qū)動電路，所述IGBT開關(guān)功率模塊分別連接功率電感L2和二極管D7，所述二極管D7的另一端通過電容C3、C4連接電壓輸出端，所述功率電感L2的另一端連接脈沖電流檢測輸出電路，所述電壓輸出負端還連接有分壓差值比較電路，所述脈沖電流檢測輸出電路連接積分運算放大器IC3的負端，所述分壓差值比較電路連接積分運算放大器IC3的正端，所述積分運算放大器IC3的輸出端通過二極管D8連接脈寬調(diào)制電路，所述脈寬調(diào)制電路連接所述IGBT隔離驅(qū)動電路。
文檔編號H02M3/335GK102075093SQ201010583960
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者張振凡, 李賢杰, 李超, 楊獻木, 蘇玉明 申請人:山東精久科技有限公司