實驗裝置的一體化電源的制作方法
【專利摘要】實驗裝置的一體化電源?，F(xiàn)有的實驗裝置電源采用線性穩(wěn)壓電源和直流信號源兩套裝置，具有體積大、效率低、維護不方便等缺點。本實用新型的組成包括:輸入保護及整流濾波器（1），所述的輸入保護及整流濾波器連接功率變換器（2），所述的功率變換器連接輸出整流濾波器（3），所述的輸出整流濾波器分別連接集成穩(wěn)壓器（4）、可調電源（6），所述的集成穩(wěn)壓器連接直流信號源（5），所述的輸出整流濾波器連接取樣反饋電路（7），所述的取樣反饋電路通過脈寬調制PWM控制器（8）連接所述的功率變換器。本實用新型用于為實驗裝置提供直流電源和直流信號源。
【專利說明】實驗裝置的一體化電源
[0001]【技術領域】:
[0002]本實用新型涉及一種實驗裝置的一體化電源。
[0003]【背景技術】:
[0004]目前，常規(guī)的實驗裝置電源采用線性穩(wěn)壓電源和直流信號源兩套裝置，線性電源采用工頻變壓器降壓、橋式整流、電容濾波、晶體管線性穩(wěn)壓的結構，具有體積大、成本高、效率低的特點，同時直流信號源又是單獨一套裝置，在實驗數(shù)據(jù)測試中由于調節(jié)參量較多，使用起來比較繁瑣，且不利于現(xiàn)場維護?，F(xiàn)有的實驗裝置電源采用線性穩(wěn)壓電源和直流信號源兩套裝置，具有體積大、效率低、維護不方便等缺點。因此，急需一種適合于針對各種實驗裝置的一體化電源。
[0005]實用新型內容:
[0006]本實用新型的目的是提供一種實驗裝置的一體化電源。
[0007]上述的目的通過以下的技術方案實現(xiàn):
[0008]一種實驗裝置的一體化電源，其組成包括:輸入保護及整流濾波器，所述的輸入保護及整流濾波器連接功率變換器，所述的功率變換器連接輸出整流濾波器，所述的輸出整流濾波器分別連接集成穩(wěn)壓器、可調電源，所述的集成穩(wěn)壓器連接直流信號源，所述的輸出整流濾波器連接取樣反饋電路，所述的取樣反饋電路通過脈寬調制PWM控制器連接所述的功率變換器。
[0009]所述的實驗裝置的一體化電源，所述的輸入保護及整流濾波器的浪涌抑制保護采用負溫度系數(shù)熱敏電阻NTC5D-9，所述的輸入保護及整流濾波器的過壓保護采用壓敏電阻471KD10，所述的輸入保護及整流濾波器的抑制共模干擾采用鐵氧體UU10.5磁芯繞制共模電感，所述的輸入保護及整流濾波器的整流橋采用KBP210。
[0010]所述的實驗裝置的一體化電源，所述的功率變換器采用反激式拓撲結構，所述的功率變換器的高頻變壓器采用鐵氧體磁芯EE25漆包線繞制，所述的功率變換器的功率開關管采用N溝道增強型場效應管MTP4N100 ;所述的取樣反饋電路采用精密穩(wěn)壓器TL431和隔離光電耦合器PC817，所述的脈寬調制PWM控制器采用昂寶電子0B2268，所述的集成穩(wěn)壓器采用LM7812和LM7912，所述的可調電源采用LM317和LM337，所述的直流信號源采用LM353。
[0011]有益效果:
[0012]1.本實用新型的功率變換器采用反激式拓撲結構，與傳統(tǒng)的線性電源相比具有較高的效率，較小的體積以及較低的成本，并且具有過流、過壓、短路等完備的保護功能。
[0013]2.本實用新型集直流電源和直流信號源為一體，解決了兩套裝置占地面積大、調節(jié)參量較多使用不方便的問題，并且非常便于現(xiàn)場維護。
[0014]3.本實用新型的脈寬調制PWM控制器采用昂寶電子的0B2268不僅可以滿足嚴格的待機功耗與效率標準，而且具有逐周期電流限制、最大功率限制、功率開關管柵極電壓箝位保護以及優(yōu)越的高低AC電壓補償，同時具有更低的啟動電流和更低的工作電流。
[0015]4.本實用新型的集成穩(wěn)壓器采用LM1812和LM7912、可調電源采用LM317和LM337都是三端集成穩(wěn)壓器，具有電壓跌落低紋波小的特點。直流信號源采用的LM353具有較寬頻帶及很強的帶載能力。
[0016]5.本實用新型體積小、成本低、效率高的直流電源和直流信號源的一體化電源，滿足各種實驗臺對直流電源和直流信號源的需求。
[0017]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0018]附圖1是本實用新型的總體結構圖。
[0019]附圖2為本實用新型的輸入保護及整流濾波單元電路原理圖。
[0020]附圖3為本實用新型的功率變換、輸出整流濾波、取樣反饋、PWM控制器電路原理圖。
[0021]附圖4為本實用新型的可調電源電路原理圖。
[0022]附圖5為本實用新型的直流信號源電路原理圖。
[0023]附圖6為本實用新型的集成穩(wěn)壓器電路原理圖。
[0024]【具體實施方式】:
[0025]實施例1:
[0026]一種實驗裝置的一體化電源，其組成包括:輸入保護及整流濾波器1，所述的輸入保護及整流濾波器連接功率變換器2，所述的功率變換器連接輸出整流濾波器3，所述的輸出整流濾波器分別連接集成穩(wěn)壓器4、可調電源6，所述的集成穩(wěn)壓器連接直流信號源5，所述的輸出整流濾波器連接取樣反饋電路7，所述的取樣反饋電路通過脈寬調制PWM控制器8連接所述的功率變換器。
[0027]實施例2:
[0028]根據(jù)實施例1所述的實驗裝置的一體化電源，所述的輸入保護及整流濾波器的浪涌抑制保護采用負溫度系數(shù)熱敏電阻NTC5D-9，所述的輸入保護及整流濾波器的過壓保護采用壓敏電阻471KD10，所述的輸入保護及整流濾波器的抑制共模干擾采用鐵氧體UU10.5磁芯繞制共模電感，所述的輸入保護及整流濾波器的整流橋采用KBP210。
[0029]實施例3:
[0030]根據(jù)實施例1或2所述的實驗裝置的一體化電源，所述的功率變換器采用反激式拓撲結構，所述的功率變換器的高頻變壓器采用鐵氧體磁芯EE25漆包線繞制，所述的功率變換器的功率開關管采用N溝道增強型場效應管MTP4N100 ;所述的取樣反饋電路采用精密穩(wěn)壓器TL431和隔離光電耦合器PC817，所述的脈寬調制PWM控制器采用昂寶電子0B2268，所述的集成穩(wěn)壓器采用LM7812和LM7912，所述的可調電源采用LM317和LM337，所述的直流信號源采用LM353。
[0031]實施例4:
[0032]所述的實驗裝置的一體化電源，圖1中，所述的實驗裝置的一體化電源的所有電路都用導線連接，各圖間相同名稱標號的表示連接在一起。其組成包括:85?265VAC交流輸入連接輸入保護及整流濾波I，輸入保護及整流濾波連接功率變換2，功率變換連接輸出整流濾波3，輸出整流濾波輸出+5V電壓以及+15V和-15V電壓，輸出整流濾波輸出+5V電壓連接取樣反饋7，取樣反饋通過脈寬調制PWM控制器8連接功率變換2，輸出整流濾波輸出+15V和-15V電壓分別連接集成穩(wěn)壓器4和可調電源6，集成穩(wěn)壓器輸出+12V和-12V電壓，可調電源輸出+2?+15V和_2'15V連續(xù)可調電壓，集成穩(wěn)壓器輸出+12V和-12V電壓連接直流信號源5，直流信號源輸出-5、5V可調的直流小信號。
[0033]圖2中，85?265VAC交流作為輸入，2A保險Fl起過流保護作用，安規(guī)電容Xl起到濾除串模干擾的作用，負溫度系數(shù)熱敏電阻RT起到通電時瞬間限流保護作用，壓敏電阻RV起吸收浪涌電壓和防雷擊保護作用，U型共模電感LI起抑制共模干擾的作用，整流橋BG把輸入的交流電壓變?yōu)槊}動直流電壓，濾波電容Cl使脈動直流電壓變得很平滑，高壓瓷片電容C2濾除高頻干擾信號，DC輸出12(T360V的直流電壓。
[0034]圖3中，所述的功率變換器采用反激式拓撲結構，高頻變壓器BYQ采用鐵氧體磁芯EE28漆包線繞制，原邊繞組1、3腳50匝，電源供電繞組5、6腳9膽，+15V輸出繞組8匝，-15V輸出繞組8匝，5V輸出繞組3匝。功率開關管采用N溝道增強型場效應管MTP4N100，該器件具有1000V的耐壓值。C3、R4、D2組成緩沖網(wǎng)絡，防止開關管漏極電壓過高擊穿。R1、R3為啟動電阻，使驅動芯片0B2268在微安級別電流下啟動。精密穩(wěn)壓器TL431和隔離光電耦合器PC817組成取樣反饋網(wǎng)絡，若輸出電壓升高隔離光電耦合器PC817的光電管導通電流增大，增大的反饋電流進入驅動芯片0B2268，0B2268的脈寬調制PWM輸出的8腳脈沖寬度將減小，脈寬減小傳輸能量將降低，輸出電壓隨之降低，最終實現(xiàn)閉環(huán)自動調節(jié)電壓的功能。
[0035]圖4中，快速可恢復保險S1、S2和蜂鳴器LS1、LS2共同作為輸出短路保護的報警提示，線性可調三端穩(wěn)壓器LM317和LM337分別通過R19、R20、R21、R22共同作用，通過調整電位器R20和R22的大小使得輸出分別在+2?+15V和-2?-15V間連續(xù)可調，D8、D9、D10、Dll在電路中起到鉗位保護作用，C15、C17提高輸出電流能力，C16、C18濾除引線過長引起的聞頻干擾。
[0036]圖5、圖6中，R23、R24、R25共同組成分壓網(wǎng)絡，通過精密調整電位器R24來改變LM353同相端的電位，使之在-5、5V之間連續(xù)可調，LM353接成電壓跟隨器的形式，這樣在輸出端就得到了精密可調且?guī)лd能力很強的直流小信號源。LM1812和LM7912為固定輸出的集成三端穩(wěn)壓器，輸出電壓分別為+12V和-12V.
【權利要求】
1.一種實驗裝置的一體化電源，其組成包括:輸入保護及整流濾波器，其特征是:所述的輸入保護及整流濾波器連接功率變換器，所述的功率變換器連接輸出整流濾波器，所述的輸出整流濾波器分別連接集成穩(wěn)壓器、可調電源，所述的集成穩(wěn)壓器連接直流信號源，所述的輸出整流濾波器連接取樣反饋電路，所述的取樣反饋電路通過脈寬調制PWM控制器連接所述的功率變換器。
2.根據(jù)權利要求1所述的實驗裝置的一體化電源，其特征是:所述的輸入保護及整流濾波器的浪涌抑制保護采用負溫度系數(shù)熱敏電阻NTC5D-9，所述的輸入保護及整流濾波器的過壓保護采用壓敏電阻471KD10，所述的輸入保護及整流濾波器的抑制共模干擾采用鐵氧體UU10.5磁芯繞制共模電感，所述的輸入保護及整流濾波器的整流橋采用KBP210。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的實驗裝置的一體化電源，其特征是:所述的功率變換器采用反激式拓撲結構，所述的功率變換器的高頻變壓器采用鐵氧體磁芯EE25漆包線繞制，所述的功率變換器的功率開關管采用N溝道增強型場效應管MTP4N100 ;所述的取樣反饋電路采用精密穩(wěn)壓器TL431和隔離光電耦合器PC817，所述的脈寬調制PWM控制器采用昂寶電子0B2268，所述的集成穩(wěn)壓器采用LM7812和LM7912，所述的可調電源采用LM317和LM337，所述的直流信號源采用LM353。
【文檔編號】H02M7/217GK203522567SQ201320707684
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年11月10日 優(yōu)先權日:2013年11月10日
【發(fā)明者】邸斌, 何召蘭, 張凱利, 孫慧, 王宏昊, 胡山 申請人:哈爾濱理工大學