CN102624242A - 无超调稳压开关电源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及开关电源，尤其是一种无超调稳压开关电源。包括隔离变压器、整流滤波电路、开关电源和升压电源电路，它还包括PWM控制芯片和单片机MCU，PWM控制芯片其接口+V、-V与前相整流滤波电路DA输出端连接，其接口OUTA与OUTB与开关电源和升压电源电路的INPUTA与INPUTB接口连接；单片机MCU的数据输入端口通过采样电路与后相整流滤波电路DA输出端连接，其脉冲控制信号输出接口与PWM控制芯片的COMP接口连接。本发明针对现有开关电源尖峰干扰和谐振干扰大，对周围其他仪表造成电磁干扰，所以电路中采用两次整流滤波减少谐波成分，并增加了PWM控制芯片与单片机MCU，使输出波形更精确。
Description
技术领域：
本发明涉及开关电源，尤其是一种应用于需电压输出稳定，且电流输出数值较大等工业场所的无超调稳压开关电源。
背景技术：
现有的开关电源主要存在严重的开关干扰。开关电源中，功率调整开关晶体管工作在开关状态，它产生的交流电压和电流通过电路中的其他元器件产生尖峰干扰和谐振干扰，这些干扰如果不采取一定措施加以抑制、消除和屏蔽，将严重影响整机正常工作。此外，由于开关电源振荡器没有工频变压器的隔离，这些干扰就会串入工频电网，使附近的其他电子仪器和设备受到严重干扰。
发明内容：
本发明是为了克服现有技术中的不足， 提供一种电压输出稳定的无超调稳压开关电源。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种无超调稳压开关电源，包括隔离变压器、整流滤波电路、开关电源和升压电源电路，它还包括PWM控制芯片和单片机MCU，所述整流滤波电路包括前相整流滤波电路和后相整流滤波电路；所述PWM控制芯片的+V、-V接口与该前相整流滤波电路的DA输出端连接，其OUTA、OUTB接口与开关电源和升压电源电路的INPUTA、INPUTB接口连接；所述单片机MCU的数据输入端口通过采样电路与后相整流滤波电路的DA输出端连接，其脉冲控制信号输出接口与PWM控制芯片的COMP接口连接。
更进一步，所述PWM控制芯片是SG3525A；所述单片机MCU是STC89C52AD。
本发明这样的电路结构，使三相交流电经过整流滤波电路整流后形成可调的直流电，滤波后由开关电源和升压电源电路形成交流电，再经整流滤波电路整流滤波后形成平稳的直流电。通过对输出电压采样，反馈电流通过放大器控制整流晶闸管的导通角大小，调整整流主电路的输出直流电压，以达到稳压目的。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：针对现有开关电源尖峰干扰和谐振干扰大，对周围其他仪表造成电磁干扰，所以电路中采用两次整流滤波减少谐波成分，并增加了PWM控制芯片与单片机MCU，可以使输出波形更精确。
附图说明：
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明实施例中PWM控制芯片部分的结构示意图。
图3是本发明实施例中开关电源和升压电源电路的结构示意图。
具体实施方式：
参见图1，这种无超调稳压开关电源由隔离变压器、前相整流滤波电路、开关电源和升压电源电路、后相整流滤波电路、PWM控制芯片和单片机MCU几部分组成，所述PWM控制芯片其+V、-V接口与前相整流滤波电路的DA输出端连接，其OUTA、OUTB接口与开关电源和升压电源电路的INPUTA、INPUTB接口连接；所述单片机MCU的数据输入端口通过采样电路与后相整流滤波电路的DA输出端连接，其脉冲控制信号输出接口与PWM控制芯片的COMP接口连接。
前相整流滤波部分主要将市电220V首先经其RC滤波电路，对尖锋电压进行抑制，高频滤波后的电压经其整流电路整流，得到直流电压，整流滤波电路后面的滤波电容具有充放电作用，滤除整流后的交流成分。由开关电源与升压电源部分输出的逆变电压，经过后相整流滤波部分的大功率高频整流二极管进行整流，再经LC滤波电路滤波后输出直流电压，与输出端连接的采样电路通过其分流器对输出进行采样，再传送到由单片机MCU和PWM控制芯片构成的控制电路进行控制调节，以输出稳定的电压。
参见图2，PWM控制芯片接受来自单片机的脉冲控制信号（PORT6），完成对MOSFET管通断控制(OUTA，OUTB引脚)，PWM控制芯片部分PWM集成芯片SG3525A对升压电源（Boost）电路中的MOSFET进行控制，其波形产生原理：通过将DA输出直流电压与内部锯齿波比较生成所需PWM波形。通过控制直流电压的幅值即可调节输出PWM波的占空比，控制DC-DC电路输出。直流电压由单片机控制DA产生，锯齿波频率由芯片外接电阻、电容确定。产生的PWM波为HO和LO两路输出的信号和。将HO与LO两端并接后作为系统PWM波控制。占空比为0-100%可调。
参见图3，开关电源和升压电源电路部分还具备如下功能，在大电流的情况下，容易损坏芯片，所以需要对大电流的情况给予电路保护。本实施例中采用单片机控制继电器的通断来控制电路中的电流，控制信号来自112DF，经光电耦合器输出给继电器，同时对输出电路电流采样，采样值与额定值比较，当电流大于最大承受电流时，则产生信号使单片机进入中断处理程序，使继电器启动，实现DC-DC电路断电，从而达到保护电路的作用。
采样电路完成对输出电压的采样并将其转化为数字量，输出给单片机MCU数据端口I1.0-I1.7，经单片机分析后将直流电压由单片机控制DA产生输出给PORT6，与PWM控制芯片内部锯齿波比较生成所需PWM波形。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明的技术方案范围内。
Claims (3)
1.一种无超调稳压开关电源，包括隔离变压器、整流滤波电路、开关电源和升压电源电路，其特征在于，它还包括PWM控制芯片和单片机MCU，所述整流滤波电路包括前相整流滤波电路和后相整流滤波电路；所述PWM控制芯片的+V、-V接口与该前相整流滤波电路的DA输出端连接，其OUTA、OUTB接口与开关电源和升压电源电路的INPUTA、INPUTB接口连接；所述单片机MCU的数据输入端口通过采样电路与后相整流滤波电路的DA输出端连接，其脉冲控制信号输出接口与PWM控制芯片的COMP接口连接。
2.根据权利要求1所述的无超调稳压开关电源，其特征在于，所述PWM控制芯片是SG3525A。
3.根据权利要求1所述的无超调稳压开关电源，其特征在于，所述单片机MCU是STC89C52AD。
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