本發(fā)明涉及一種供電裝置，尤其涉及一種可提供多電壓供電的低壓寬頻開關(guān)電源裝置，屬于電氣設(shè)備及電氣工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(pwm)控制ic和mosfet構(gòu)成。開關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、led照明、工控設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體制冷制熱等領(lǐng)域。

目前，市場上流通著各種類型的開關(guān)電源，常用的開關(guān)電源類型有降壓式開關(guān)電源、升壓式開關(guān)電源、半橋式開關(guān)電源、全橋式開關(guān)電源、反激式開關(guān)電源、正激式開關(guān)電源等，這些電源的拓補結(jié)構(gòu)大致為輸入浪涌及過壓保護、emc、emi、橋式整流器、濾波儲能電路、mosfet開關(guān)模塊、pwm控制、高頻變壓器、整流濾波輸出電路。

但是，目前的開關(guān)電源普遍存在電源適配器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外形尺寸、接口不統(tǒng)一等問題，導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性差，容易出故障。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上問題以及其他問題，本發(fā)明提供了一種新型的低壓寬頻電源電路，包括雜波濾除及抗干擾電路，第一整流電路，電壓轉(zhuǎn)換電路，穩(wěn)壓電路，負反饋電壓檢測電路和負反饋補償電路，所述負反饋補償電路采用電流控制的脈寬調(diào)制方式實現(xiàn)。

更進一步地，所述負反饋補償電路包括uc3842集成芯片，uc3842的工作電源由所述第一整流電路提供。

更進一步地，所述第一整流電路在向uc3842供電前，經(jīng)過限流電路限流及第二整流電路整流。

更進一步地，所述負反饋電壓檢測電路包括光耦元件p1和p2,p1和p2將檢測到負反饋信號輸出到uc3842的誤差放大器的輸出端。

更進一步地，所述的電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的高頻低壓信號經(jīng)第三整流電路及濾波電路得到第一輸出直流電壓。

更進一步地，所述的第一輸出直流電壓為+12v。

更進一步地，所述的第一輸出直流電壓經(jīng)過穩(wěn)壓電路，得到第二輸出直流電壓。

更進一步地，所述的第二輸出直流電壓為+5v。

更進一步地，所述的穩(wěn)壓電路包括三端穩(wěn)壓集成電路u1(lm7805)。

上述技術(shù)方案可有效解決目前的開關(guān)電源的存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外形尺寸、接口不統(tǒng)一，以及系統(tǒng)穩(wěn)定性差，容易出故障的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所提供的低壓寬頻電源的一個具體實施方式。

圖2為上述實施方式中雜波濾除及抗干擾電路。

圖3為上述實施方式中采用的電流控制型脈寬調(diào)制器集成模塊uc3842的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖。

附圖說明：

1-雜波濾除及抗干擾電路；2-第一整流電路；3-電壓轉(zhuǎn)換電路；4-穩(wěn)壓電路；5-負反饋電壓監(jiān)測電路；6-負反饋補償電路；7-限流電路；8-第二整流電路；9-第三整流電路；10-濾波電路。

具體實施方式

為使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚，下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

具體方案如圖1所示，首先交流220v(85～265v)電源經(jīng)保險管f(250v/0.5a)進入由cx1、l1、cy1、cy2、cx2等組成雜波濾除及抗干擾電路1(圖2)，可獲得比較干凈的50hz交流電壓，經(jīng)第一整流電路2(db1)整流，得到約+300v的直流電壓。該直流電壓經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換電路3(開關(guān)變壓器t1)一次側(cè)后，給場效應(yīng)管源極vt1(k3324)加電。同時第一整流電路2(db1)輸出的+300v電壓經(jīng)r15給uc3842的7腳提供必要的工作電源。電壓轉(zhuǎn)換電路3(開關(guān)變壓器t1)的一次側(cè)的另一繞組提供一個基本的輔助電壓，經(jīng)過限流電路7(r18、r19)限流、第二整流電路8(vd3)整流提供給負反饋補償電路6的供電端(ic1的7腳)。

電壓轉(zhuǎn)換電路3(開關(guān)變壓器t1)既是電路中不可缺少的元件，同時又是隔離元件。+300v的直流電壓經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換電路3(開關(guān)變壓器t1)的二次側(cè)輸出的高頻低電壓經(jīng)第三整流電路9(d7)整流可得到全波脈動電壓，經(jīng)濾波電路10(c16、c17、c18、c19)濾波可得到非常穩(wěn)定的第一輸出直流電壓(+12v)電壓。然后經(jīng)過l2接入穩(wěn)壓電路4(三端穩(wěn)壓集成電路u1(lm7805))既可獲得第一輸出直流電壓(+5v)。

本實施方式還包括負反饋電壓監(jiān)測電路5(光耦p1、p2)，用于檢測和反饋輸出電壓。負反饋電壓監(jiān)測電路5(光耦p1、p2)將檢測到能流及時的反饋到負反饋補償電路6(uc3842的1腳)，能得到最佳的能流補償，使整個電路得到良好的控制，因而使輸出電壓穩(wěn)定在最佳工作狀態(tài)。

為加強整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性、適應(yīng)性和可靠性，本發(fā)明的開關(guān)電源采用了閉合回路系統(tǒng)，負責控制開關(guān)管的電路，從電源的輸出獲得反饋信號，然后根據(jù)負載的功耗來增加或者降低某一周期內(nèi)的電壓的頻率。

為了實現(xiàn)整個系統(tǒng)的電氣性能和成本的最佳組合，本發(fā)明提供的低電壓寬頻電源電路采用了uc3842集成芯片，它的最大特點就是解決了最佳的電氣性能和最低的成本。

本實施例采用的負反饋補償電路包括uc3842集成芯片。uc3842是一款集成的電流控制型脈寬調(diào)制器(pwm)，借助于該控制器可獲得電流模式操作的所有性能優(yōu)勢，典型的穩(wěn)壓電源工作中，時鐘信號是以一個固定的頻率來啟動電源脈沖而工作的，來自電網(wǎng)電壓的高低，而呈現(xiàn)的誤差信號可直接控制脈沖寬度，不必考慮電感的電流。

本實施例采用的uc3842集成芯片是一種高性能單端輸出式電流控制型脈寬調(diào)制器芯片，可直接驅(qū)動雙極型晶體管、mosfef和igbt等功率型半導(dǎo)體器件，具有管腳數(shù)量少、外圍電路簡單、安裝調(diào)試簡便、性能優(yōu)良等諸多優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于計算機、顯示器等系統(tǒng)電路中作開關(guān)電源驅(qū)動器件。其內(nèi)部結(jié)果如圖3所示。uc3842采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)制方式，共有8個引腳，各腳功能如下：

1腳是誤差放大器的輸出端，外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性；2腳是反饋電壓輸入端，此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5v基準電壓進行比較，產(chǎn)生誤差電壓，從而控制脈沖寬度；3腳為電流檢測輸入端，當檢測電壓超過1v時縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài)；4腳為定時端，內(nèi)部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時間常數(shù)決定，f＝1.72/(rt×ct)；5腳為公共地端；6腳為推挽輸出端，內(nèi)部為圖騰柱式，上升、下降時間僅為50ns驅(qū)動能力為±1a；7腳是直流電源供電端，具有欠、過壓鎖定功能，芯片功耗為15mw；8腳為5v基準電壓輸出端，有50ma的負載能力。

該調(diào)制器單端輸出，能直接驅(qū)動雙極型的功率管或場效應(yīng)管。其主要優(yōu)點是其管腳效應(yīng)少，外圍電路簡單，電壓調(diào)整率可達0.01％，工作頻率最高達500khz，啟動電流小于1ma，正常工作電流為5ma，并可利用高頻變壓器實現(xiàn)與電網(wǎng)的隔離。該芯片集成了振蕩器、具有高溫補償?shù)母咴鲆嬲`差放大器、電流檢測比較器、圖騰柱輸出電流、輸入和基準欠電壓鎖定電路以及pwm鎖存器電路。

uc3842集成芯片的1腳為誤差放大器輸出端；2腳是反饋電壓輸入端，此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5v基準電壓進行比較，產(chǎn)生誤差電壓，從而控制脈沖寬度。3腳是檢測電流輸入端，當監(jiān)測電壓超過1v時縮小脈沖寬度使電源處在間歇工作狀態(tài)，它的控制有vt2v、t3、c10、c12、c7、r23、r24、r25、r26等外圍元件組成；4腳為定時端，內(nèi)部振蕩器的工作頻率有c8、c9、r23等元件的時間常數(shù)來決定。6腳為推挽輸出控制vt1，工作在開關(guān)狀態(tài)；8腳為5v基準電壓輸出端，為檢測和補償電路提供必要的能流。

本發(fā)明實施例中的電源模塊采用了的高頻開關(guān)電源新技術(shù)，可以實現(xiàn)一種輸入電壓前的反饋特性，控制電路能夠即刻校正輸入電壓偏差。經(jīng)過誤差放大器的調(diào)節(jié)可出色的完成電壓的穩(wěn)定輸出。適當改變uc3842集成塊的外圍元件，可以很方便的調(diào)節(jié)輸入電壓范圍的帶寬，其電源電壓可在85v～265v之間穩(wěn)定的工作在設(shè)定的電壓值上，可靈活的應(yīng)用在煤礦地面和井下的小型電器設(shè)備中。

本發(fā)明提供的低電壓寬頻電源電路，結(jié)構(gòu)簡單，工作效益更高，更安全可靠，可以完全替代各種同等等級的電源適配器,解決各設(shè)備廠家電源適配器的外形尺寸、接口不統(tǒng)一等問題，減少了故障點，提高了信息系統(tǒng)穩(wěn)定性。

本發(fā)明提供的低電壓寬頻電源電路能適應(yīng)多種同等電壓等級的小型附屬設(shè)備的供電要求，開關(guān)電源的更適用于煤礦井下小型裝置的供電。經(jīng)過近半年的實驗，已廣泛應(yīng)用于煤礦井上、下無線通信系統(tǒng)、語音廣播系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)、指紋考勤系統(tǒng)、光纖監(jiān)測系統(tǒng)、液晶顯示器電源補救等多種設(shè)備中，作為電源適配器而可靠運行。設(shè)備運行以來有效減少了配備不同電源適配器的庫存，提高維修效率，減少了系統(tǒng)故障點，保障了設(shè)備可靠運行。已為興隆莊煤礦節(jié)約資金30萬余元。

本發(fā)明并不局限于已經(jīng)描述的實施例，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在本發(fā)明的范圍內(nèi)顯然可以有各種改進。