專利名稱：一種輸出功率恒定的智能開(kāi)關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開(kāi)一種開(kāi)關(guān)電源，特別是一種輸出功率恒定的智能開(kāi)關(guān)電源。
背景技術(shù)：
隨著電子科技的飛速發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而部分電子終端設(shè)備因感性負(fù)載及容性負(fù)載較大需要帶載能力強(qiáng)的電源供電，所以此類設(shè)備大多采用傳統(tǒng)線性電源供電，而線性電源是先將交流電經(jīng)過(guò)變壓器變壓，再經(jīng)過(guò)整流電路整流濾波得到未穩(wěn)定的直流電壓，再經(jīng)過(guò)電壓反饋調(diào)整輸出電壓，再為終端設(shè)備供電，這種電源技術(shù)很成熟，可以達(dá)到很高的穩(wěn)定度，波紋也很小，但是需要龐大而笨重的變壓器，所需的濾波電容的體積和重量也相當(dāng)大，而且電壓反饋電路是工作在線性狀態(tài)，調(diào)整管上有一定的電壓降，在輸出較大工作電流時(shí)，致使調(diào)整管的功耗太大，轉(zhuǎn)換效率低，還要安裝很大的散熱片。這種電源體積大、重量大、效率低、發(fā)熱量大，并且只能工作在輸入電壓恒定的電網(wǎng)環(huán)境，已不適合目前電子設(shè)備高效節(jié)能、小型化以及電網(wǎng)全電壓90V464VAC輸入的要求。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述提到的現(xiàn)有技術(shù)中的感性負(fù)載及容性負(fù)載的供電電源體積大、重量大等缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種新的輸出功率恒定的智能開(kāi)關(guān)電源，其在主控制模塊的反饋引腳上連接有功能實(shí)施元件，保證開(kāi)關(guān)電源始終工作在輸出功率恒定的狀態(tài)下。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是一種輸出功率恒定的智能開(kāi)關(guān)電源，開(kāi)關(guān)電源包括整流濾波模塊、主變換模塊、主控制模塊、續(xù)流整流濾波模塊和反饋模塊， 整流濾波模塊將外接交流市電轉(zhuǎn)換成直流電后輸出給主變換模塊，經(jīng)主變換模塊進(jìn)行電壓變換后輸出給續(xù)流整流濾波模塊，續(xù)流整流濾波模塊進(jìn)行續(xù)流整流后輸出給負(fù)載供電，主控制模塊控制主變換模塊工作，反饋模塊檢測(cè)續(xù)流整流濾波模塊的輸出電壓，并反饋給主控制模塊，主控制模塊的反饋引腳與地之間連接有電容Cl，與電容Cl并聯(lián)連接有功能實(shí)施元件。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案進(jìn)一步還包括所述的功能實(shí)施元件采用穩(wěn)壓二極管ZDl，穩(wěn)壓二極管ZDl的穩(wěn)壓值為3. 9V。所述的功能實(shí)施元件采用電阻R29。所述的功能實(shí)施元件采用并聯(lián)連接的穩(wěn)壓二極管ZDl和電阻R29，穩(wěn)壓二極管ZDl 的穩(wěn)壓值為3. 9V。所述的主變換模塊中包括有變壓器Tl，變壓器Tl的初級(jí)繞組上串聯(lián)連接有溫度保險(xiǎn)絲FTl。所述的開(kāi)關(guān)電源還包括防雷與過(guò)流保護(hù)模塊，外接電源經(jīng)過(guò)防雷與過(guò)流保護(hù)模塊輸出給整流模塊。所述的開(kāi)關(guān)電源還包括EMI濾波模塊，EMI濾波模塊連接在防雷與過(guò)流保護(hù)模塊和整流模塊之間。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型采用特殊的電路結(jié)構(gòu)，使開(kāi)關(guān)電源主電路輸入功率恒定并且不進(jìn)入過(guò)功率保護(hù)模式，從而使電源始終保持輸出，并且根據(jù)能量守恒定律，隨著輸出負(fù)載的加大，輸出電壓隨之降低，其電性功能與傳統(tǒng)線性電源相同，可完全取代傳統(tǒng)線性應(yīng)用于感性負(fù)載及容性負(fù)載較大的電子終端設(shè)備，并且具有體積小、重量輕、 效率最高可達(dá)99%等優(yōu)點(diǎn)，輸入電壓在全電壓范圍內(nèi)任意變化，都能保持正常輸出，能滿足各國(guó)電網(wǎng)及節(jié)能要要求。本實(shí)用新型采用PWM (脈寬調(diào)制)控制模式，電源工作溫升低，避免使用時(shí)因過(guò)熱或著火等狀況發(fā)生造成用戶人身安全及財(cái)產(chǎn)損失；輸入電壓可工作在在全電壓范圍，能滿足各國(guó)及地區(qū)電網(wǎng)電壓要求。下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為本實(shí)用新型電路方框圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一主控制模塊部分電路原理圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二主控制模塊部分電路原理圖。圖4為本實(shí)用新型整體電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實(shí)施例相同或近似的，均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。請(qǐng)參看附圖1和附圖4，本實(shí)用新型主要包括整流濾波模塊、主變換模塊、主控制模塊、續(xù)流整流濾波模塊和反饋模塊，其中整流濾波模塊將外接交流市電轉(zhuǎn)換成直流電后輸出給主變換模塊，本實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)電源中還包括有防雷與過(guò)流保護(hù)模塊和EMI濾波模塊，其中防雷與過(guò)流保護(hù)模塊包括串聯(lián)在火線上的保險(xiǎn)管Fl和跨接在零線和火線之間的壓敏電阻MOVl，EMI濾波模塊主要包括跨接在零線和火線之間的電容CXl和電感LFl、電感 LF2，電感LFl連接在電容CXl前級(jí)，電感LF2連接在電容CXl后級(jí)。外接電源經(jīng)過(guò)防雷與過(guò)流保護(hù)模塊輸出給EMI濾波模塊，經(jīng)EMI濾波模塊濾波后輸出給整流濾波模塊，本實(shí)施例中的整流濾波模塊采用整流橋DBl以及高壓濾波電容C9，外接交流市電經(jīng)整流橋DBl整流成直流并經(jīng)C9濾波，C9兩端為直流母線，經(jīng)整流橋DBl整流并經(jīng)C9濾波后的直流電壓輸出給主變換模塊進(jìn)行功率變換，本實(shí)施例中，主變換模塊主要采用變壓器Tl，變壓器Tl采用高頻變壓器，經(jīng)主變換模塊進(jìn)行電壓變換，本實(shí)施例中，變壓器Tl的初級(jí)繞組上串聯(lián)連接有溫度保險(xiǎn)絲FT1。本實(shí)施例中，主變換模塊還包括開(kāi)關(guān)管Q1，開(kāi)關(guān)管Ql與Tl初級(jí)線圈及限流電阻R16串聯(lián)連接在直流母線上，主控制模塊控制開(kāi)關(guān)管Ql通斷。本實(shí)施例中，主控制模塊主要為PWM控制芯片U1。主變換模塊進(jìn)行電壓變換后輸出給續(xù)流整流濾波模塊， 續(xù)流整流濾波模塊進(jìn)行續(xù)流整流后輸出給負(fù)載供電，本實(shí)施例中，續(xù)流整流濾波模塊采用常規(guī)的開(kāi)關(guān)電源中的續(xù)流整流濾波模塊。本實(shí)施例中，還包括有一個(gè)反饋模塊，反饋模塊包括光耦U2和三端穩(wěn)壓器U3，反饋模塊的兩個(gè)檢測(cè)端分別連接在續(xù)流整流濾波模塊中的續(xù)流電感LlA兩端，續(xù)流電感LlA 前級(jí)一端通過(guò)依次串聯(lián)的電阻R21、電阻R22和三端穩(wěn)壓器U3接地，續(xù)流電感LlA后級(jí)一端通過(guò)依次串聯(lián)的電阻R25和電阻似8接地，與電阻R28并聯(lián)連接有電阻R27，電阻R25和電阻R28的公共端與三端穩(wěn)壓器U3的控制端連接，光耦U2的初級(jí)(即發(fā)光二極管一極)分別連接在電阻R22兩端，光耦U2的次級(jí)(即光敏三極管一極)通過(guò)反饋電阻R8反饋至PWM控制芯片Ul的FB端(即FEED BACK反饋腳)上。本實(shí)施例中，PWM控制芯片Ul的FB端與地之間連接有電容Cl，與電容Cl并聯(lián)連接有功能實(shí)施元件，根據(jù)功能實(shí)施元件的不同，本實(shí)用新型分為下述兩個(gè)具體實(shí)施例實(shí)施例一請(qǐng)參看附圖2，本實(shí)施例中，功能實(shí)施元件采用穩(wěn)壓二極管ZD1，穩(wěn)壓二極管ZDl的穩(wěn)壓值為3. 9V。實(shí)施例二 請(qǐng)參看附圖3，本實(shí)施例中，功能實(shí)施元件采用電阻R29。具體實(shí)施時(shí)，也可以采用穩(wěn)壓二極管ZDl和電阻R29并聯(lián)的形式，達(dá)到雙重效果， 使輸出功率精確恒定，滿足感性負(fù)載及容性負(fù)載較大的電子終端設(shè)備功能需求。穩(wěn)壓二極管ZDl的穩(wěn)壓值為3. 9V。本實(shí)用新型在使用，如實(shí)施例一，開(kāi)關(guān)電源工作在恒壓模式，反饋電壓VFB(即光耦 U2輸出電壓)通過(guò)限流電阻R8加在PWM控制芯片Ul的FB腳上，PWM控制芯片Ul的反饋引腳對(duì)地間并接穩(wěn)壓二極管ZDl (穩(wěn)壓值為3. 9V)與高頻濾波電容Cl，PWM控制芯片Ul的反饋引腳的內(nèi)部設(shè)定過(guò)功率保護(hù)電壓為4. 4V，反饋電壓VFB電壓通過(guò)穩(wěn)壓二極管ZDl的穩(wěn)壓功能使PWM控制芯片Ul反饋腳的電壓始終穩(wěn)定在3. 9V，使PWM控制芯片Ul反饋腳的電壓始終達(dá)不到4. 4V的過(guò)功率保護(hù)電壓，所以PWM控制芯片Ul始終正常工作，但因PWM控制芯片Ul的恒功率功能，當(dāng)電源輸出負(fù)載加大時(shí)，輸出電壓線性下降，根據(jù)能量守恒定律，使輸出功率始終控制在與輸入功率平衡的狀態(tài)，以達(dá)到傳統(tǒng)線性電源的功能，實(shí)現(xiàn)輸出功率恒定。本實(shí)用新型在使用，如實(shí)施例二，開(kāi)關(guān)電源工作在恒流模式，反饋電壓VFB通過(guò)限流電阻R8加在PWM控制芯片Ul的FB腳上，PWM控制芯片Ul的反饋腳對(duì)地間并接恒壓電阻R29與高頻濾波電容C1，PWM控制芯片Ul的反饋腳的內(nèi)部設(shè)定過(guò)功率保護(hù)電壓為4. 4V, PWM控制芯片Ul內(nèi)部有一個(gè)恒流源通過(guò)反饋腳加在電阻似9上，因恒流源電流始終穩(wěn)定不變，通過(guò)歐姆定律U=I*R合理設(shè)定電阻似9阻值，使PWM控制芯片Ul反饋腳的電壓始終穩(wěn)定在3. 9V，使PWM控制芯片Ul反饋腳的電壓始終達(dá)不到4. 4V的過(guò)功率保護(hù)電壓，所以PWM 控制芯片Ul始終正常工作，但因PWM控制芯片Ul的恒功率功能，當(dāng)電源輸出負(fù)載加大時(shí)， 輸出電壓線性下降，根據(jù)能量守恒定律，使輸出功率始終控制在與輸入功率平衡的狀態(tài)，以達(dá)到傳統(tǒng)線性電源的功能；實(shí)現(xiàn)輸出功率恒定。以上兩種應(yīng)用模式可分開(kāi)單獨(dú)實(shí)施輸出功率的恒定，也可同時(shí)施實(shí)達(dá)到雙重效果，使輸出功率精確恒定，滿足感性負(fù)載及容性負(fù)載較大的電子終端設(shè)備功能需求。本實(shí)用新型采用特殊的電路結(jié)構(gòu)，使開(kāi)關(guān)電源主電路輸入功率恒定并且不進(jìn)入過(guò)功率保護(hù)模式，從而使電源始終保持輸出，并且根據(jù)能量守恒定律，隨著輸出負(fù)載的加大， 輸出電壓隨之降低，其電性功能與傳統(tǒng)線性電源相同，可完全取代傳統(tǒng)線性應(yīng)用于感性負(fù)載及容性負(fù)載較大的電子終端設(shè)備，并且具有體積小、重量輕、效率最高可達(dá)99%等優(yōu)點(diǎn)， 輸入電壓在全電壓范圍內(nèi)任意變化，都能保持正常輸出，能滿足各國(guó)電網(wǎng)及節(jié)能要要求。本實(shí)用新型采用PWM (脈寬調(diào)制)控制模式，電源工作溫升低，避免使用時(shí)因過(guò)熱或著火等狀況發(fā)生造成用戶人身安全及財(cái)產(chǎn)損失；輸入電壓可工作在在全電壓范圍，能滿足各國(guó)及地區(qū)電網(wǎng)電壓要求。
權(quán)利要求1.一種輸出功率恒定的智能開(kāi)關(guān)電源，其特征是所述的開(kāi)關(guān)電源包括整流濾波模塊、主變換模塊、主控制模塊、續(xù)流整流濾波模塊和反饋模塊，整流濾波模塊將外接交流市電轉(zhuǎn)換成直流電后輸出給主變換模塊，經(jīng)主變換模塊進(jìn)行電壓變換后輸出給續(xù)流整流濾波模塊，續(xù)流整流濾波模塊進(jìn)行續(xù)流整流后輸出給負(fù)載供電，主控制模塊控制主變換模塊工作，反饋模塊檢測(cè)續(xù)流整流濾波模塊的輸出電壓，并反饋給主控制模塊，主控制模塊的反饋引腳與地之間連接有電容Cl，與電容Cl并聯(lián)連接有功能實(shí)施元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出功率恒定的智能開(kāi)關(guān)電源，其特征是所述的功能實(shí)施元件采用穩(wěn)壓二極管ZD1，穩(wěn)壓二極管ZDl的穩(wěn)壓值為3. 9V。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出功率恒定的智能開(kāi)關(guān)電源，其特征是所述的功能實(shí)施元件采用電阻R29。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出功率恒定的智能開(kāi)關(guān)電源，其特征是所述的功能實(shí)施元件采用并聯(lián)連接的穩(wěn)壓二極管ZDl和電阻R29，穩(wěn)壓二極管SH的穩(wěn)壓值為3. 9V。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的輸出功率恒定的智能開(kāi)關(guān)電源，其特征是 所述的主變換模塊中包括有變壓器Tl，變壓器Tl的初級(jí)繞組上串聯(lián)連接有溫度保險(xiǎn)絲 FTl。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的輸出功率恒定的智能開(kāi)關(guān)電源，其特征是 所述的開(kāi)關(guān)電源還包括防雷與過(guò)流保護(hù)模塊，外接電源經(jīng)過(guò)防雷與過(guò)流保護(hù)模塊輸出給整流模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輸出功率恒定的智能開(kāi)關(guān)電源，其特征是所述的開(kāi)關(guān)電源還包括EMI濾波模塊，EMI濾波模塊連接在防雷與過(guò)流保護(hù)模塊和整流模塊之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)是一種輸出功率恒定的智能開(kāi)關(guān)電源，開(kāi)關(guān)電源包括整流模塊、主變換模塊、主控制模塊、續(xù)流整流濾波模塊和反饋模塊，整流模塊將外接交流市電轉(zhuǎn)換成直流電后輸出給主變換模塊，經(jīng)主變換模塊進(jìn)行電壓變換后輸出給續(xù)流整流濾波模塊，續(xù)流整流濾波模塊進(jìn)行續(xù)流整流后輸出給負(fù)載供電，主控制模塊控制主變換模塊工作，反饋模塊檢測(cè)續(xù)流整流濾波模塊的輸出電壓，并反饋給主控制模塊，主控制模塊的反饋引腳與地之間連接有電容C1，與電容C1并聯(lián)連接有功能實(shí)施元件。本實(shí)用新型體積小、重量輕、效率最高可達(dá)99%，輸入電壓在全電壓范圍內(nèi)任意變化，都能保持正常輸出，能滿足各國(guó)電網(wǎng)及節(jié)能要求。
文檔編號(hào)H02M7/04GK202276293SQ201120375718
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者王本欣, 陳克峰, 顧永德 申請(qǐng)人:深圳茂碩電子科技有限公司