專利名稱：電動自行車控制器用開關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電動自行車領(lǐng)域，尤其涉及一種電動自行車控制器用開關(guān)電源。
背景技術(shù)：
控制器是電動車電氣系統(tǒng)的核心，不但對電動車的隨車能量實施管理，而且通過 接收的各種信號，對電機的運轉(zhuǎn)進行調(diào)控?，F(xiàn)有的電動自行車控制器MOS管驅(qū)動部分電源多數(shù)采用的線性集成穩(wěn)壓電源，其 功耗大發(fā)熱高，容易損壞相關(guān)器件。有極少數(shù)電動自行車控制器MOS管驅(qū)動部分電源采用 的是轉(zhuǎn)換效率低的開關(guān)電源，采用電源芯片控制成本高，且性能不穩(wěn)定。

實用新型內(nèi)容本實用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低性能穩(wěn)定的高效率開關(guān)電源。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的一個技術(shù)方案是提供一種電動自行車 控制器用開關(guān)電源，包括輸入模塊、功率電阻、低頻濾波電容、啟動電阻、三極管、變壓器初 級繞組、變壓器次級繞組、變壓器反饋繞組、自感電勢釋放模塊、選頻模塊，穩(wěn)壓控制模塊、 高頻濾波電容和輸出模塊；所述輸入模塊通過功率電阻連接低頻濾波電容，所述低頻濾波 電容一端接地，另一端分別連接變壓器初級繞組和啟動電阻，所述低頻濾波電容通過變壓 器初級繞組連接三極管，所述低頻濾波電容通過啟動電阻連接三極管，變壓器初級繞組和 變壓器次級繞組及變壓器反饋繞組互感連接，自感電勢釋放模塊連接變壓器初級繞組，穩(wěn) 壓控制模塊連接三極管，選頻模塊連接于變壓器反饋繞組和三極管之間，三極管與變壓器 次級繞組輸出耦合后經(jīng)高頻濾波電容連接輸出模塊。本實用新型的有益效果是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)電動自行車控制器MOS管驅(qū)動部分電 源采用線性電源功率大發(fā)熱高，或者采用低效率的開關(guān)電源成本高性能不穩(wěn)定的缺陷，本 實用新型通過簡單的電路結(jié)構(gòu)沒有使用開關(guān)電源芯片以節(jié)省成本，另外，本開關(guān)電源效率 可達80%左右。

圖1是本實用新型實施例的方框圖；圖2是本實用新型實施例的電路圖。其中，10 輸入模塊，11 功率電阻，12 低頻濾波電容，13 啟動電阻，14 三極管，
15 變壓器初級繞組，16 變壓器次級繞組，17 變壓器反饋繞組，18 自感電勢釋放模塊， 19 選頻模塊，20 穩(wěn)壓控制模塊，21 高頻濾波電容，22 輸出模塊，Cl 第一電容，C2 第二 電容，C3 第三電容，C4 第四電容，C5 第五電容，C6 第六電容，Rl 第一電阻，R2 第二電 阻，R3 第三電阻，R4 第四電阻，R5 第五電阻，Zl 第一穩(wěn)壓二極管，D2 第二二極管，D3
第三二極管，D4 第四二極管，Ql 第一三極管，Tl 第一變壓器。
具體實施方式
為詳細(xì)說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施 方式并配合附圖詳予說明。請參閱圖1，本實用新型電動自行車控制器用開關(guān)電源，包括輸入模塊10、功率電 阻11、低頻濾波電容12、啟動電阻13、三極管14、變壓器初級繞組15、變壓器次級繞組16、 變壓器反饋繞組17、自感電勢釋放模塊18、選頻模塊19，穩(wěn)壓控制模塊20、高頻濾波電容21 和輸出模塊22 ；輸入模塊10通過功率電阻11連接低頻濾波電容12，低頻濾波電容12 —端 接地，另一端分別連接變壓器初級繞組15和啟動電阻13，低頻濾波電容12通過變壓器初級 繞組15連接三極管，低頻濾波電容12通過啟動電阻13連接三極管14，變壓器初級繞組15 和變壓器次級繞組16及變壓器反饋繞組17互感連接，用于釋放變壓器初級繞組15的自感 電勢的自感電勢釋放模塊18連接變壓器初級繞組15，用于為三極管14提供穩(wěn)壓的穩(wěn)壓控 制模塊20連接三極管14，用于選頻的選頻模塊19連接于變壓器反饋繞組17和三極管之 間，三極管14與變壓器次級繞組16輸出耦合后經(jīng)高頻濾波電容21連接輸出模塊22。區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)電動自行車控制器MOS管驅(qū)動部分電源采用線性電源功率大發(fā) 熱高，或者采用低效率的開關(guān)電源成本高性能不穩(wěn)定的缺陷，本實用新型通過簡單的電路 結(jié)構(gòu)沒有使用開關(guān)電源芯片以節(jié)省成本，同時通過適當(dāng)選擇功率電阻的阻值，及調(diào)整三極 管的功率，可以使本開關(guān)電源效率達80%左右。參見圖2，電動自行車控制器用開關(guān)電源包括第一電容Cl、第二電容C2、第三電容 C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6，第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電 阻R4、第五電阻R5、第一穩(wěn)壓二極管Z1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4、第 一三極管Ql和第一變壓器Tl ；第一變壓器Tl具有三組繞組，分別為初級繞組、次級繞組和 反饋繞組，變壓器初級繞組和變壓器次級繞組及變壓器反饋繞組互感連接，變壓器初級繞 組具有第一端T1-4和第二端T1-3，變壓器次級繞組具有第一端T1-5和第二端T1-6，變壓 器反饋繞組具有第一端T1-2和第二端Tl-I ；所述第一電容Cl和第六電容C6為極性電容， 具有正極和負(fù)極；輸入端通過第一電阻Rl連接第一電容Cl的正極，第一電容Cl的負(fù)極接 地；第一電容Cl的正極一方面通過第三電阻R3連接第一三極管Ql的基極，第一電容Cl的 正極另一方面連接變壓器初級繞組的第一端T1-4，變壓器初級繞組的第二端T1-3連接第 一三極管Ql的集電極；第一穩(wěn)壓二極管Zl的負(fù)極連接第一三極管Ql的基極，第一穩(wěn)壓二 極管Zl的正極接地；第四二級管D4的正極連接第一三極管Ql的基極，第四二級管D4負(fù)極 通過第五電阻R5連接第一三極管Ql的發(fā)射級；第二電阻R2與第二電容C2并聯(lián)后一端連 接變壓器初級繞組第一端T1-4，另一端連接第二二級管D2的負(fù)極，第二二極管D2的正極 連接變壓器初級繞組第二端T1-3;第四電阻R4與第三電容C3組成串聯(lián)支路，該串聯(lián)支路 一端連接變壓器反饋繞組第一端T1-2，串聯(lián)支路的另一端連接第一三極管Ql的基極，變壓 器反饋繞組第二端Tl-I連接第一三極管Ql的發(fā)射級 ’第五電容C5和第六電容C6并聯(lián)，第 六電容C6的正極連接第一三極管Ql的發(fā)射級，第六電容C6的負(fù)極接地；第四電容C4并聯(lián) 在變壓器次級繞組的兩端，變壓器的次級繞組的第一端T1-5連接第三二極管D3的正極，第 三二極管D3的負(fù)極連接第一三極管Ql的發(fā)射級，變壓器的次級繞組的第二端T1-6接地。本實用新型實施例的電路是這樣工作的輸入電壓范圍為25V-150V直流。二極管 Dl起整流作用。第一電阻Rl為功率電阻，起限制最大電流作用，在輸出端短路時能起保護作用。第一電容Cl為低頻濾波電容。第三電阻R3為啟動電阻。輸入端有電壓輸入時，電流 經(jīng)第三電阻R3至開關(guān)管第一三極管Ql的基極，開通開關(guān)管第一三極管Q1，這時變壓器Tl 就會有電流從4腳流入，3腳流出再經(jīng)開通的第一三極管Ql管，形成輸出電流，同時次級線 圖形成5腳為正，6腳為負(fù)的電源，電源就會經(jīng)第四電容C4過濾高頻后再經(jīng)第三三極管D3 二級管整流，形成輸出，完成啟動過程。其中第六電容C6為輸出低頻濾波電容，第五電容C5 為高頻濾波電容。反饋繞組(變壓器1，2腳之間的繞組)產(chǎn)生的激勵信號通過第四電阻R4、第三電 容C3組成的選頻網(wǎng)絡(luò)篩選后加在開關(guān)管第一三極管Ql的基極與發(fā)射極之間，形成開關(guān)電 源的正反饋電路。第一穩(wěn)壓二極管Z1，第四二極管D4，第五電阻R5構(gòu)成開關(guān)電源的穩(wěn)壓控制電路。 當(dāng)輸出電壓低于第一穩(wěn)壓二極管Zl的穩(wěn)壓值時，即開關(guān)管第一三極管Ql的發(fā)射極電壓比 基極低時，第一三極管Ql開通，輸出電壓會升高；當(dāng)輸出電壓高于第一穩(wěn)壓二極管Zl的穩(wěn) 壓值時，即開關(guān)管第一三極管Ql的發(fā)射極電壓比基極高時，第一三極管Ql截止，輸出電壓 會降低；第四二極管D4，第五電阻R5的作用有防止輸出電壓過高的作用，當(dāng)輸出電壓高于 第一穩(wěn)壓二極管Zl穩(wěn)壓值0. 7V左右(二極管的開通電壓)時，輸出電流會經(jīng)第五電阻R5， 第四二極管D4，通過第一穩(wěn)壓二極管Zl釋放，從而使輸出電壓最大為第一穩(wěn)壓二極管Zl穩(wěn) 壓值+0. 7V。R5在這里起著限制釋放電流的作用，防止電流過大燒第四二極管D4或第一穩(wěn) 壓二極管Zl。變壓器初級繞圖在開關(guān)管第一三極管Ql截止時會產(chǎn)生較大的3腳為正、2腳為負(fù) 的自感電勢，第二二極管D2，第二電阻R2，第二電容C2組成的電路起著釋放此電勢的作用， 避免此電勢擊穿第一三極管Ql管。本電路適當(dāng)選擇第一電阻Rl阻值，第一三極管Ql開關(guān)管的功率，可以使輸出功率 達6W左右，同時本開關(guān)電源效率達80%左右，第一電阻R1，第一三極管Ql的發(fā)熱較低，當(dāng) 輸出電壓為15V時，能長時間穩(wěn)定地輸出IOOmA左右電流，完全滿足控制器驅(qū)動電路要求。在一實施例中，穩(wěn)壓控制模塊20包括第一穩(wěn)壓二級管Zl、第四二級管D4和第五電 阻R5 ；第一穩(wěn)壓二極管Zl的負(fù)極連接第一三極管Ql的基極，第一穩(wěn)壓二極管Zl的正極接 地；所述第四二級管D4的正極連接第一三極管Ql的基極，第四二極管D4的負(fù)極通過第五 電阻R5連接三極管的發(fā)射級。在一實施例中，自感電勢釋放模塊18包括第二電阻R2、第二電容C2和第二二極 管D2，第二電阻R2與第二電容C2并聯(lián)后一端連接變壓器初級繞組第一端T1-4，另一端連 接第二二級管D2的負(fù)極，第二二極管的正極連接變壓器初級繞組第二端T1-3。在一實施例中，選頻模塊19包括第四電阻R4和第三電容C3，第四電阻R4與第三 電容C3組成串聯(lián)支路，該串聯(lián)支路一端連接變壓器反饋繞組第一端T1-2，串聯(lián)支路的另一 端連接第一三極管Ql的基極，變壓器反饋繞組第二端Tl-I連接第一三極管Ql的發(fā)射級。在一實施例中，高頻濾波電容21包括第五電容C5和第六電容C6，第五電容C5和 第六電容C6并聯(lián)。以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是 利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在 其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電動自行車控制器用開關(guān)電源，其特征在于包括輸入模塊、功率電阻、低頻濾 波電容、啟動電阻、三極管、變壓器初級繞組、變壓器次級繞組、變壓器反饋繞組、自感電勢 釋放模塊、選頻模塊，穩(wěn)壓控制模塊、高頻濾波電容和輸出模塊；所述輸入模塊通過功率電阻連接低頻濾波電容，所述低頻濾波電容一端接地，另一端 分別連接變壓器初級繞組和啟動電阻，所述低頻濾波電容通過變壓器初級繞組連接三極 管，所述低頻濾波電容通過啟動電阻連接三極管，變壓器初級繞組和變壓器次級繞組及變 壓器反饋繞組互感連接，自感電勢釋放模塊連接變壓器初級繞組，穩(wěn)壓控制模塊連接三極 管，選頻模塊連接于變壓器反饋繞組和三極管之間，三極管與變壓器次級繞組輸出耦合后 經(jīng)高頻濾波電容連接輸出模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車控制器用開關(guān)電源，其特征在于所述穩(wěn)壓控制 模塊包括第一穩(wěn)壓二級管(Zl)、第四二級管(D4)和第五電阻(肪)；所述第一穩(wěn)壓二極管的 負(fù)極連接第一三極管Oil)的基極，正極接地；所述第四二級管的正極連接第一三極管Oil) 的基極，負(fù)極通過第五電阻(肪)連接三極管的發(fā)射級。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車控制器用開關(guān)電源，其特征在于所述自感電勢 釋放模塊包括第二電阻(R2)、第二電容(以)和第二二極管(D2)，所述第二電阻(似)與第 二電容(以)并聯(lián)后一端連接變壓器初級繞組第一端(Τ1-4)，另一端連接第二二級管(D2) 的負(fù)極，第二二極管的正極連接變壓器初級繞組第二端(Τ1-3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車控制器用開關(guān)電源，其特征在于所述選頻模塊 包括第四電阻(R4)和第三電容(C3)，所述第四電阻(R4)與第三電容(O)組成串聯(lián)支路， 該串聯(lián)支路一端連接變壓器反饋繞組第一端(Tl-幻，串聯(lián)支路的另一端連接第一三極管 (Ql)的基極，變壓器反饋繞組第二端(Tl-I)連接第一三極管Oil)的發(fā)射級。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車控制器用開關(guān)電源，其特征在于所述高頻濾波 電容包括第五電容(⑶)和第六電容(C6)，所述第五電容(⑶)和第六電容(C6)并聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項所述的電動自行車控制器用開關(guān)電源，其特征在于包 括第一電容(Cl)、第二電容(C2)、第三電容(C3)、第四電容(C4)、第五電容(C5)、第六電容 (C6)，第一電阻(Rl)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第一穩(wěn) 壓二極管(Zl)、第二二極管(D2)、第三二極管(D3)、第四二極管(D4)、第一三極管Oil)和 第一變壓器(Tl)；所述第一變壓器(Tl)具有三組繞組，分別為初級繞組、次級繞組和反饋繞組，變壓 器初級繞組和變壓器次級繞組及變壓器反饋繞組互感連接，變壓器初級繞組具有第一端 (T1-4)和第二端(T1-3)，變壓器次級繞組具有第一端(T1-5)和第二端(T1-6)，變壓器反饋 繞組具有第一端(Tl-幻和第二端(Tl-I)；所述第一電容(Cl)和第六電容(C6)為極性電 容，具有正極和負(fù)極；輸入端通過第一電阻(Rl)連接第一電容(Cl)的正極，第一電容(Cl)的負(fù)極接地；第 一電容(Cl)的正極一方面通過第三電阻(舊)連接第一三極管Oil)的基極，第一電容(Cl) 的正極另一方面連接變壓器初級繞組的第一端(T1-4)，變壓器初級繞組的第二端(T1-3) 連接第一三極管Oil)的集電極；第一穩(wěn)壓二極管(Zl)的負(fù)極連接第一三極管Oil)的基極，第一穩(wěn)壓二極管(Zl)的正 極接地；第四二級管(D4)的正極連接第一三極管Oil)的基極，第四二級管(D4)負(fù)極通過第五電阻(肪)連接第一三極管Oil)的發(fā)射級；第二電阻(R2)與第二電容(C2)并聯(lián)后一端連接變壓器初級繞組第一端(T1-4)，另 一端連接第二二級管(擬)的負(fù)極，第二二極管(擬)的正極連接變壓器初級繞組第二端 (T1-3)；第四電阻(R4)與第三電容(O)組成串聯(lián)支路，該串聯(lián)支路一端連接變壓器反饋繞組 第一端(T1-2)，串聯(lián)支路的另一端連接第一三極管Oil)的基極，變壓器反饋繞組第二端 (Tl-I)連接第一三極管Oil)的發(fā)射級；第五電容(( )和第六電容(C6)并聯(lián)，第六電容(C6)的正極連接第一三極管Oil)的 發(fā)射級，第六電容(C6)的負(fù)極接地；第四電容(C4)并聯(lián)在變壓器次級繞組的兩端，變壓器的次級繞組的第一端(T1-5)連 接第三二極管(D!3)的正極，第三二極管(D!3)的負(fù)極連接第一三極管Oil)的發(fā)射級，變壓 器的次級繞組的第二端(T1-6)接地。
專利摘要本實用新型公開一種電動自行車控制器用開關(guān)電源，包括輸入模塊、功率電阻、低頻濾波電容、啟動電阻、三極管、變壓器初級繞組、變壓器次級繞組、變壓器反饋繞組、自感電勢釋放模塊、選頻模塊，穩(wěn)壓控制模塊、高頻濾波電容和輸出模塊，用于釋放變壓器初級繞組的自感電勢的自感電勢釋放模塊連接變壓器初級繞組，用于為三極管提供穩(wěn)壓的穩(wěn)壓控制模塊連接三極管，用于選頻的選頻模塊連接于變壓器反饋繞組和三極管之間。有益效果本實用新型通過簡單的電路結(jié)構(gòu)，沒有使用開關(guān)電源芯片以節(jié)省成本，同時通過選擇合適的功率電阻的阻值，及調(diào)整三極管的功率，可以使本開關(guān)電源效率達80％左右。
文檔編號H02M3/335GK201854189SQ20102054076
公開日2011年6月1日 申請日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者余小波 申請人:深圳市高標(biāo)電子科技有限公司