專利名稱：具有多路輸出的高頻開關直流穩壓電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電源裝置，特別涉及一種高輸入電壓多輸出回路高功率高頻開關直流穩壓電源。
MOSFET功率管具有驅動簡單，工作頻率高輸出功率也較大的特點，高頻開關穩壓電源普遍采用它作為功率元件。但由于MOSFET管承受過電壓能力比較差，其應用范圍受到限制，特別對輸入電壓大于600V，輸出功率大于1000W的開關穩壓電源，MOSFET功率管就不能很好滿足要求。現有解決這個問題的方法，一般是采用多個功率管形成多路驅動的技術方案，因而也就增加電路復雜性，成本也提高了。
本實用新型的目的是公開一種能承受較大輸入電壓，具有多路輸出，輸出功率大的由單個MOSFET功率管驅動的高頻開關直流穩壓電源。
本實用新型的目的是這樣實現的具有多路輸出的高頻開關直流穩壓電源，包括輸入整流濾波器，PWM脈寬控制器，DC／DC高頻變換器，高頻變壓器，輸出整流濾波器，工作電源，其特征在于所述的DC／DC高頻變換器由功率三極管和場效應管串聯而成。
輸出整流濾波器由多路整流濾波電路并聯而成。
在高頻變壓器與地之間設置有二極管和線圈構成的吸收回路。
工作電源由自饋線圈和二極管串聯而成。
在DC／DC高頻變換器中的功率管集電極與地之間設置有電阻與二極管并聯后再與電容串聯的過壓保護電路。
在高頻變壓器輸入線圈兩端并接有由電阻和電容并聯后與二極管串聯構成的過壓吸收回路。
在DC／DC高頻變換器中的三極管基極與電源線之間接有二極管(其陽極連三極管基極，陰極連電源線)作為漏電回路。
本實用新型通過對單管單端正激變換器進行技術改進，巧妙地利用雙極型晶體管的優點克服了MOSFET功率管的缺點，讓單管單端正激變換器能在高輸入電壓、高開關頻率環境下很好地工作，增加吸收線圈平衡了電路的穩定性。同時，做到了輸入與輸出完全隔離的功能。既保持了單管單端正激變換器構成的高頻開關直流穩壓電源成本低廉、電路簡單的特點，又加大了其輸出功率及輸出路數，使其使用于高輸入電壓的環境。


圖1是本實用新型方框圖；圖2是本實用新型實施例一電路圖；圖3是本實用新型實施例二電路圖。
下面參照附圖對實施例進行詳細說明(參照圖1)交流輸入經過輸入整流濾波器輸出直流電源，DC／DC高頻變換器在PWM脈寬控制器的作用下，將輸入整流濾波器的直流輸出轉變為高頻交流電，送給高頻變壓器，高頻變壓器一方面通過自饋線圈反饋給PWM脈寬控制器，使其控制DC／DC高頻變換器，另一方面通過次級線圈輸出，經輸出整濾波器，輸出達到要求的直流電。
(參照圖2、3)圖2、圖3是本實用新型的二個實施例。兩個實施例不同之處在于圖2中的高頻變壓器只有一個初級輸入線圈，4個次級輸出線圈；圖3中的高頻變壓器有2個初級輸入線圈，8個次級輸出線圈，對應于不同數量的次級輸出線圈分別有4路和8路輸出整流濾波電路。為了增加輸出功率可在實施例二的基礎上，再增加2個初級線圈，8個次級線圈及8路輸出線圈，則可構成12路。
下面以實施例一為例進行詳細說明，實施例一電路工作過程如下初始接通電源時高壓直流電源經L1濾波，經啟動電阻8R4降壓、8C5及8C6濾波給UC3844提供+16V的啟動電壓，瞬間經8C1、8D1、8D2箝位作用而提供8Q1的開通脈沖，后8C1充電完畢處于高阻狀態，由8R7、8D1、8D2繼續提供8Q1的導通電流；同時電源+Vs對高頻變壓器的初級N1充電，由于磁耦合作用，自饋線圈N2產生耦合電壓，一路通過8D4，由8C5、8C6濾波，提供UC3844的正常供電電壓及通過8R7、8D1、8D2提供8Q1的導通電流，此時，啟動電阻8R4不起作用；另一路通過8D5到達UC3844的電壓反饋控制端，在UC3844片中的誤差放大器調節下、通過PWM鎖存器和輸出級，調節輸出控制電壓脈沖的占空比，控制8Q2的導通時間。由于8Q1與8Q2是串聯連接，當8Q2導通時，8Q1已經開通，電源Vs對高頻變壓器初級N1充電，由次級線圈N4-N7進行能量傳輸；當8Q2截止時，線圈N2反饋電壓下降，8D4、8D5截止，8Q1基極B通過8D3放電，電位下降，8Q1也截止。同時，T1中儲存的電磁能量通過N3、8D25釋放，與電源Vs疊加，此時，8Q1與8Q2組合的功率管承受的電壓值為2Vs，再通過啟動電阻8R4又重新對8Q1充電導通，然后UC3844又開通8Q2，高頻變壓器T1重新充電，周期重新開始。
對于單端正激變換器在高頻變壓器由導通至截止過程中，原先儲存于高頻變壓器中的能量在截止時如果沒辦法釋放，會很容易產生自激而震蕩，破壞電路的平衡性而達不到要求的技術指標。為此而設置了8D25與能量再生線圈N3，作為能量釋放回路，把高頻變壓器在截止時的能量散釋掉并加快8Q1再啟動，從而達到鞏固穩壓的目的。
實施例一電路具體接法電感L1、電容8C3-8C6、電阻8R4構成輸入整流濾波電路。電感L1接于輸入線上，電容8C4接于電感L1輸出端與地線之間，電感L1的輸出端一方面連接電阻8R4，一方面連接電阻8R1與電容8C2并聯電路，一方面通過電容8C3連地，一方面連線圈N1一個輸入端。三極管8Q1的集電極C通過二極管8D26連電阻8R1、電容8C2并聯電路，并通過其連電源Vs，通過電容8C12連電阻8R15二極管8D6并聯電路，并通過并聯電路連地，另一方面還直接連線圈N1-1，N1-2。電阻8R1、電容8C2、二極管8D26構成過壓吸收回路。電阻8R5、二極管8D6、電容C12構成過壓保護電路。三極管8Q1的基極通過連接二極管8D3的陽極再與二極管8D4的陰極連接；通過連接二極管8D2陰極連接二極管8D1并通過二極管8D1連接電阻8R7與電容8C1并聯支路。電阻8R7、電容8C1并聯支路的另一端也同時與二極管8D4陰極、電阻8R4、二極管8D3陰極等連接。三極管8Q1的發射極連接場效應管8Q2的漏極。場效應管8Q2的柵極，通過電阻8R9連地，通過電阻8R8連IC1的6腳；場效應管8Q2的源極通過電阻8R6連地通過電阻8R10連IC1、UC3844的3腳(ISEN腳)。線圈N3與二極管8D25構成吸收放電回路，串接于線圈N1一端和地之間。
IC1UC3844的1腳(COMP)通過電阻8R5、電容8C7的并聯支路連2腳(VFB)；2腳(VFB)通過電阻8R11、8RR串聯支路連地，通過電阻8R13連二極管8D5的陰極，電阻8R14與電容8C10并聯接于二極管8D5的陰極與地之間；3腳(ISEN)通過電容8C8連地，通過電阻8R10連場效應管8Q2的柵極；4腳(CT)通過電容8C11連地，通過電阻8R12、8R2串聯支路連8腳(REF)，5腳(GND)連地，6腳(OUT)通過電阻8R8連場效應管8Q2的漏極，7腳是電源腳，8腳(REF)通過電阻8R2、8R12串聯支路連4腳(CT)，通過電容8C9連地。二極管8D4、8D5的陽極相連，共同端連接自饋線圈N2，自饋線圈N2，起提供工作電源和反饋電壓信息的作用。
輸出整流濾波電路由多路輸出支路構成，每路支路結構一樣，以其中一路為例說明。次級線圈N4的兩個輸出端，其中一端連地，一端連二極管8D23的陽極，二極管8D24、電容8C3并聯于二極管8D23的陰極與地之間，二極管8D23、8D24、電容8C37構成濾波整流電路，穩壓集成IC5的1腳連二極管8D23的陰極，2腳連地，3腳輸出，在3腳與地之間并聯有電容8C38、8C35構成濾波電路。
權利要求1．具有多路輸出的高頻開關直流穩壓電源，包括輸入整流濾波器，PWM脈寬控制器，DC／DC高頻變換器，高頻變壓器，輸出整流濾波器，工作電源，其特征在于所述的DC／DC高頻變換器由功率三極管和場效應管串聯而成。
2．根據權利要求1所述的具有多路輸出的高頻開關直流穩壓電源，其特征在于在高頻變壓器與地之間設置有二極管和線圈構成的吸收回路。
3．根據權利要求1所述的具有多路輸出的高頻開關直流穩壓電源，其特征在于在DC／DC高頻變換器中的功率管集電極與地之間設置有電阻與二極管并聯后再與電容串聯的過壓保護電路。
4．根據權利要求1所述的具有多路輸出的高頻開關直流穩壓電源，其特征在于；在高頻變壓器輸入線圈兩端并接有由電阻和電容并聯后與二極管串聯構成的過壓吸收回路。
5．根據權利要求1所述的具有多路輸出的高頻開關直流穩壓電源，其特征在于；在DC／DC高頻變換器中的三極管基極與電源線之間接有二極管(其陽極連三極管基極，陰極連電源線)作為漏電回路。
6．根據權利要求1所述的具有多路輸出的高頻開關直流穩壓電源，其特征在于輸出整流濾波器由多路整流濾波電路并聯而成。
7．根據權利要求1所述的具有多路輸出的高頻開關直流穩壓電源，其特征在于工作電源由自饋線圈和二極管串聯而成。
專利摘要具有多路輸出的高頻開關直流穩壓電源,包括輸入整流濾波器,PWM脈寬控制器,DC/DC高頻變換器,高頻變壓器,輸出整流濾波器,工作電源,DC/DC高頻變換器由功率三極管和場效應管串聯而成。通過對單管單端正激變換器進行技術改進,克服了MOSFET功率管的缺點,又保持了單管單端正激變換器構成的高頻開關直流穩壓電源成本低廉、電路簡單的特點,同時加大了其輸出功率及輸出路數,使其適用于高輸入電壓的環境。增加吸收線圈平衡了電路的穩定性。
文檔編號H02M3/24GK2430811SQ0022853
公開日2001年5月16日 申請日期2000年6月17日 優先權日2000年6月17日
發明者林少鑫, 黃繼鳳 申請人:汕頭經濟特區自動化電器設備總廠有限公司