專利名稱：一種電源穩(wěn)壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及DC/DC轉(zhuǎn)換器，尤其涉及一種電源穩(wěn)壓裝置。
背景技術(shù)：
移動(dòng)電子設(shè)備的正常工作，需要為其提供具有穩(wěn)定輸出電壓的直流穩(wěn)壓電源，在許多較為特別的應(yīng)用環(huán)境中，常常會(huì)遇到給電子設(shè)備供電的輸入電壓在設(shè)備運(yùn)行中發(fā)生大大超出常規(guī)范圍變化的情況，為了保證這些設(shè)備的正常工作，就必須配備能適應(yīng)寬范圍輸入電壓變化的加固型多路穩(wěn)壓電源。 目前，可通過DC/DC直流電源變換器進(jìn)行電壓變換，為電子設(shè)備提供工作電壓。DC/DC轉(zhuǎn)換器一般由脈沖寬度調(diào)制控制集成電路和場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成，但其輸入電壓不能適應(yīng)寬范圍電壓輸入。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型目的在于提供一種電源穩(wěn)壓裝置，通過在設(shè)置限流電路從而解決其輸入電源的范圍窄的問題。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案 —種電源穩(wěn)壓裝置，其特征在于，包括限流電路、P麗調(diào)節(jié)電路、電壓調(diào)節(jié)負(fù)反饋電路和穩(wěn)壓電路； 所述限流電路具有多個(gè)電源輸入端，用于冗余、非冗余、浮動(dòng)、非浮動(dòng)電源的輸入，能夠使通過所述限流電路的電流穩(wěn)定，并通過輸出端提供給所述P麗調(diào)節(jié)電路；[0008] 在所述電壓調(diào)節(jié)負(fù)反饋電路的控制下，所述P麗調(diào)節(jié)電路以預(yù)設(shè)電壓為目標(biāo)電壓調(diào)節(jié)輸出電壓； 所述穩(wěn)壓電路用于在所述輸出電壓超過預(yù)設(shè)范圍時(shí)，通過控制P麗調(diào)節(jié)電路停止工作以關(guān)閉所述電源穩(wěn)壓裝置。 優(yōu)選的，所述限流電路包括場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)及多個(gè)不同規(guī)格的電容、電阻和二極管；所述場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)通過導(dǎo)通和關(guān)閉，接入相應(yīng)的電阻和電容實(shí)現(xiàn)限流，并通過所述二極管限制電流的流動(dòng)方向，允許冗余電源的輸入。 優(yōu)選的，所述P麗調(diào)節(jié)電路包括電容、電阻、二極管、場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)、變壓器和集成電路；當(dāng)所述P麗調(diào)節(jié)電路被接入時(shí)，通過所述場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)控制相應(yīng)的電阻和電容被接入，使電流傳遞給變壓器，通過變壓器處理得到所需電壓；所述集成電路用于控制調(diào)節(jié)所述P麗調(diào)節(jié)電路輸出穩(wěn)定的預(yù)設(shè)電壓；所述二極管用于控制電流的流向，允許冗余電源的輸入。 優(yōu)選的，所述電壓調(diào)節(jié)負(fù)反饋電路分別與所述P麗調(diào)節(jié)電路中的變壓器和集成電路相連接。 從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置了多個(gè)電源輸入端，可接入多種電壓。將接入的不同電壓首先經(jīng)過限流電路，避免了上電瞬間的大電流對(duì)轉(zhuǎn)換器內(nèi)部元件的沖擊，在電流平穩(wěn)、外部輸入電壓上升到P麗調(diào)節(jié)電路能正常工作的時(shí)候，P麗調(diào)節(jié)電路自啟動(dòng)，產(chǎn)生脈沖驅(qū)動(dòng)，場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)入開關(guān)工作狀態(tài)，此時(shí)變壓器也隨之進(jìn)入工作狀態(tài)，通過變壓器線圈電壓的負(fù)反饋調(diào)節(jié)P麗電路的脈沖，得到穩(wěn)定的輸出電壓，從而實(shí)現(xiàn)寬范圍電壓輸入的要求。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例
或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅
是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提
下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。 圖1為本實(shí)用新型DC/DC轉(zhuǎn)換器框圖； 圖2為本實(shí)用新型限流電路圖； 圖3為本實(shí)用新型P麗調(diào)節(jié)電路圖。
具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。 如圖1所示，本實(shí)用新型公開了一種電源穩(wěn)壓裝置，包括限流電路1、 P麗調(diào)節(jié)電路2、電壓調(diào)節(jié)負(fù)反饋電路3和穩(wěn)壓電路4。所述限流電路1具有多個(gè)電源輸入端，適用于冗余、非冗余、浮動(dòng)、非浮動(dòng)電源的輸入，能夠使通過所述限流電路1的電流穩(wěn)定，并通過輸出端提供給所述P麗調(diào)節(jié)電路2 ;在所述電壓調(diào)節(jié)負(fù)反饋電路3的控制下，所述P麗調(diào)節(jié)電路2以預(yù)設(shè)電壓為目標(biāo)電壓調(diào)節(jié)輸出電壓；所述穩(wěn)壓電路4用于在所述輸出電壓超過預(yù)設(shè)范圍時(shí)，通過控制P麗調(diào)節(jié)電路2停止工作以關(guān)閉所述電源穩(wěn)壓裝置。[0020] 在使用時(shí)，對(duì)DC/DC轉(zhuǎn)換器上電，限流電路中的電流抑制電路，避免了上電瞬間的大電流對(duì)轉(zhuǎn)換器內(nèi)部元件的沖擊，在電流平穩(wěn)、外部輸入電壓上升到P麗調(diào)節(jié)電路能正常工作的時(shí)候，P麗調(diào)節(jié)電路自動(dòng)啟動(dòng)，產(chǎn)生脈沖驅(qū)動(dòng)，場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)入工作狀態(tài)，此時(shí)變壓器也隨之進(jìn)入工作狀態(tài)，其副邊輸出12V電源為P麗調(diào)節(jié)電路供電，同時(shí)被電阻分壓后輸入給電壓調(diào)節(jié)負(fù)反饋電路，當(dāng)分壓后的電壓調(diào)節(jié)負(fù)反饋電路中電壓值大于2. 5V時(shí)，P麗調(diào)節(jié)電路停止工作，低于2. 5V時(shí)P麗調(diào)節(jié)電路正常工作，從而來確保變壓器另一副邊輸出穩(wěn)定的5V電源。 如圖2所示限流電路圖，當(dāng)外部110V電源接通時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管V8導(dǎo)通，場(chǎng)效應(yīng)管V6被迫關(guān)閉；場(chǎng)效應(yīng)管V3導(dǎo)通，此時(shí)電流經(jīng)過場(chǎng)效應(yīng)管V3、電阻R24-R27、電阻R28、電阻R120回到電源的負(fù)極，由于電阻R24-R27、電阻R28、電阻R120的接入，限制了電源啟動(dòng)時(shí)的電流。如果此時(shí)啟動(dòng)電流仍然很大，滿足場(chǎng)效應(yīng)管V9導(dǎo)通條件后，場(chǎng)效應(yīng)管V9將會(huì)導(dǎo)通，場(chǎng)效應(yīng)管V9導(dǎo)通后將場(chǎng)效應(yīng)管V3的柵極電壓拉低，此時(shí)流過場(chǎng)效應(yīng)管V3的漏極和源極的電流將會(huì)減小，隨著電流的減小，場(chǎng)效應(yīng)管V9將會(huì)關(guān)閉，場(chǎng)效應(yīng)管V9關(guān)閉后，通過場(chǎng)效應(yīng)管V3的電流將再次增加，這樣就會(huì)將啟動(dòng)電流控制在一個(gè)額定的值。隨著電容C16的不斷充電，UP-端的電壓值逐漸降低，此電壓值降低到一定程度將會(huì)使V8關(guān)閉，由于場(chǎng)效應(yīng)管V8關(guān)閉，外部電源經(jīng)過電阻R7、電阻R8、場(chǎng)效應(yīng)管V1后回到電源負(fù)極，由于二極管V1的穩(wěn)壓值是15V，此時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管V6將會(huì)導(dǎo)通，場(chǎng)效應(yīng)管V6導(dǎo)通以后將場(chǎng)效應(yīng)管V9的基極電壓拉低，因此場(chǎng)效應(yīng)管V9將會(huì)關(guān)閉，由于場(chǎng)效應(yīng)管V9的關(guān)閉，場(chǎng)效應(yīng)管V3處于完全導(dǎo)通狀態(tài)，外部電流通過UP+、 UP-、場(chǎng)效應(yīng)管V3、場(chǎng)效應(yīng)管V6回到電源的負(fù)極，限流啟動(dòng)過程結(jié)束。[0022] 如圖3所示P麗調(diào)節(jié)電路，外部輸入電源經(jīng)過限流電路后輸入給DC/DC轉(zhuǎn)換器P麗調(diào)節(jié)電路，P麗調(diào)節(jié)電路依據(jù)電壓調(diào)節(jié)負(fù)反饋電路的反饋電壓值控制輸出電壓，進(jìn)而控制通過變壓器Tl線圈4-3的電流值，確保在16V 150V直流電壓輸入時(shí)，經(jīng)過變壓器Tl變壓后輸出穩(wěn)定的+5V電源。 即當(dāng)DC/DC轉(zhuǎn)換器上電時(shí)，UP+、UP_兩點(diǎn)間的電壓有個(gè)上升過程。由于變壓器Tl未進(jìn)入工作狀態(tài)，因此線圈1 、2間沒有電壓輸出，此時(shí)UP+、UP_間的電壓通過場(chǎng)效應(yīng)管V10、電阻R11給P麗調(diào)節(jié)電路集成電路A1供電。當(dāng)集成電路A1的第7管腳的電壓上升到12. 5V時(shí)(11.5V 13. 5V，典型值是12. 5V)，集成電路A1進(jìn)入工作狀態(tài)，集成電路A1的第6管腳開始輸出鋸齒波，通過電阻R23驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管V4導(dǎo)通或者關(guān)閉。當(dāng)集成電路A1的6腳輸出高電平時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管V4導(dǎo)通，此時(shí)外部電源電流通過變壓器線圈4、3場(chǎng)效應(yīng)管V4、電阻R21、R22回到電源負(fù)極，當(dāng)變壓器原邊線圈4、3中有電流通過的時(shí)候，副邊線圈1、2產(chǎn)生一15V的電壓，此電壓經(jīng)過二極管V33、V5半波整流產(chǎn)生+12. 5V電源給A1供電；副邊線圈5、6和10、9分別產(chǎn)生兩路隔離的+5V電源，當(dāng)Al進(jìn)入工作狀態(tài)后，其第8管腳會(huì)輸出一穩(wěn)定的+5V電壓，此電壓通過電阻R17將三極管V7導(dǎo)通，場(chǎng)效應(yīng)管V7導(dǎo)通后將場(chǎng)效應(yīng)管V10的柵極電壓拉低，當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管V10的VGS電壓值小于-1. 8V時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管V10將會(huì)關(guān)閉，此時(shí)集成電路Al的電源由變壓器線圈1、2供電。集成電路管腳8輸出的5V電壓通過電阻R6、電容C17形成震蕩電路，為Al提供一穩(wěn)定的信號(hào)源，其震蕩頻率由R、C的值決定F = 1. 5/(R*C) ， R的單位是歐姆，C的單位是法拉，F(xiàn)的單位是赫茲。此時(shí)，P麗調(diào)節(jié)電路進(jìn)入工作狀態(tài)。 為了獲得穩(wěn)定+5V電源，P麗調(diào)節(jié)電路A1從變壓器T1的線圈1、2引入電壓負(fù)反饋。線圈1、2產(chǎn)生的12V電壓經(jīng)過二極管V33、電阻R45、R3、R13分壓后反饋給A1的2腳，2腳是電壓比較器的輸入信號(hào)，當(dāng)2腳對(duì)地的電壓高于2. 5V時(shí)，集成電路A1啟動(dòng)過壓保護(hù)，此時(shí)A1的6腳輸出低電平，場(chǎng)效應(yīng)管V4關(guān)閉，此時(shí)變壓器T1原邊電壓降低，副邊的電壓也隨之降低，當(dāng)2腳的反饋電壓小于2. 5V時(shí)，集成電路A1重新進(jìn)入正常工作狀態(tài)。若此時(shí)Al的電源電壓低于8. 3V， Al將啟動(dòng)欠壓保護(hù)，Al停止工作，變壓器Tl也將隨之停止工作，其副邊線圈輸出的電壓將會(huì)消失。 在限流電路工作結(jié)束后，外部輸入電源經(jīng)過T1的4-3線圈、二極管V14、電容C13回到電源的負(fù)極，此時(shí)變壓器T1開始工作，副邊產(chǎn)生電壓，并且副邊電容開始充電，此時(shí)電源的電流增大，當(dāng)副邊電容充滿電后，DC/DC進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)后，電源電流趨于平穩(wěn)。[0026] 至此，整個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器的限流電路部分和脈寬調(diào)制部分啟動(dòng)完成，DC/DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)入正常工作狀態(tài)。 對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)使用者能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)使用者來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求一種電源穩(wěn)壓裝置，其特征在于，包括限流電路、PWM調(diào)節(jié)電路、電壓調(diào)節(jié)負(fù)反饋電路和穩(wěn)壓電路；所述限流電路具有多個(gè)電源輸入端，適用于冗余、非冗余、浮動(dòng)、非浮動(dòng)電源的輸入，能夠使通過所述限流電路的電流穩(wěn)定，并通過輸出端提供給所述PWM調(diào)節(jié)電路；在所述電壓調(diào)節(jié)負(fù)反饋電路的控制下，所述PWM調(diào)節(jié)電路以預(yù)設(shè)電壓為目標(biāo)電壓調(diào)節(jié)輸出電壓；所述穩(wěn)壓電路用于在所述輸出電壓超過預(yù)設(shè)范圍時(shí)，通過控制PWM調(diào)節(jié)電路停止工作以關(guān)閉所述電源穩(wěn)壓裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述裝置，其特征在于，所述限流電路包括場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)及多個(gè)不同規(guī)格的電容、電阻和二極管；所述場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)通過導(dǎo)通和關(guān)閉，接入相應(yīng)的電阻和電容實(shí)現(xiàn)限流，并通過所述二極管限制電流的流動(dòng)方向，允許冗余電源的輸入。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，所述P麗調(diào)節(jié)電路包括電容、電阻、二極管、場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)、變壓器和集成電路；當(dāng)所述P麗調(diào)節(jié)電路被接入時(shí)，通過所述場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)控制相應(yīng)的電阻和電容被接入，使電流傳遞給變壓器，通過變壓器處理得到所需電壓；所述集成電路用于控制調(diào)節(jié)所述P麗調(diào)節(jié)電路輸出穩(wěn)定的預(yù)設(shè)電壓；所述二極管用于控制電流的流向，允許冗余電源的輸入。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，所述電壓調(diào)節(jié)負(fù)反饋電路分別與所述P麗調(diào)節(jié)電路中的變壓器和集成電路相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電源穩(wěn)壓裝置，其特征在于，包括限流電路、PWM調(diào)節(jié)電路、電壓調(diào)節(jié)負(fù)反饋電路和穩(wěn)壓電路；所述限流電路具有多個(gè)電源輸入端，適用于冗余、非冗余、浮動(dòng)、非浮動(dòng)電源的輸入，能夠使通過所述限流電路的電流穩(wěn)定，并通過輸出端提供給所述PWM調(diào)節(jié)電路；在所述電壓調(diào)節(jié)負(fù)反饋電路的控制下，所述PWM調(diào)節(jié)電路以預(yù)設(shè)電壓為目標(biāo)電壓調(diào)節(jié)輸出電壓；所述穩(wěn)壓電路用于在所述輸出電壓超過預(yù)設(shè)范圍時(shí)，通過控制PWM調(diào)節(jié)電路停止工作以關(guān)閉所述電源穩(wěn)壓裝置，從而得到穩(wěn)定的電壓輸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)寬范圍電壓輸入的要求。
文檔編號(hào)H02M3/156GK201550022SQ20092024705
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
發(fā)明者孟馳宇, 畢慧敏, 王友章 申請(qǐng)人:北京鐵路信號(hào)工廠