CN103887995A

CN103887995A - 一种高性能可调直流稳压电源

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Publication number: CN103887995A
Application number: CN201410157068.0A
Authority: CN
Inventors: 张新安
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-04-19
Filing date: 2014-04-19
Publication date: 2014-06-25

Abstract

一种高性能可调直流稳压电源，由EMI滤波电路、整流滤波电路、可调开关稳压电路、可调线性稳压电路和软启动电路组成，其连接关系如附图所示。可调直流稳压电源的前级采用可调开关稳压电路降压，后级采用可调线性稳压电路稳压，可调开关稳压电路和可调线性稳压电路稳压的输出电压采用同轴双联多圈精密线性可调电位器调节，实现可调线性稳压电路调整管的低压差控制，可输出1.25～15V连续可调的直流电压，最大输出电流为1.5A。其积极效果在于：稳压性能好，输出电压纹波小，效率高，体积小、重量轻、成本低、调节精度高、保护功能完善。

Description

一种高性能可调直流稳压电源

技术领域

本发明涉及直流稳压电源技术领域，具体涉及一种高性能可调直流稳压电源。

背景技术

直流稳压电源是各种电子产品的重要组成部分，可调直流稳压电源广泛应用于教学、科研和电子产品的检修等领域，目前市场上和电子产品中使用的直流稳压电源大致有线性直流稳压电源和开关稳压电源两类。线性直流稳压电源的优点是稳压性能好，输出电压纹波小，电路简单，主要缺点是降压变压器的体积大、重量大、成本高、调整管的压降较大，功耗高，稳压电源的效率低。开关稳压电源的优点是效率高，体积小、重量轻、成本低、主要缺点是输出电压纹波大，噪声大。

发明内容

为解决现有可调直流稳压电源的不足，本发明公开一种高性能可调直流稳压电源。该直流稳压电源的前级采用可调开关稳压电路降压，后级采用可调线性稳压电路稳压，可调开关稳压电路和可调线性稳压电路稳压的输出电压采用同轴双联多圈精密线性可调电位器调节，实现可调线性稳压电路调整管的低压差控制，可输出1.25～15V连续可调的直流电压，最大输出电流为1.5A。可广泛应用于教学、科研、电子产品的电源和电子产品的检修等领域。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明由EMI滤波电路、整流滤波电路、可调开关稳压电路、可调线性稳压电路和软启动电路组成。EMI滤波电路的输入端接交流市电，输出端接整流滤波电路的输入端；可调开关稳压电路的输入端接整流滤波电路的输出端，输出端接可调线性稳压电路的输入端；可调线性稳压电路的输出端接软启动电路的输入端；软启动电路的输出端接可调线性稳压电路的电压调节端。可输出1.25～15V连续可调的直流电压，最大输出电流为1.5A。

本发明的积极效果在于：稳压性能好，输出电压纹波小，效率高，体积小、重量轻、成本低、调节精度高、保护功能完善。

附图说明

图1为本发明的方框图。

图2为本发明的电路原理图。

具体实施方式

如附图1所示，本发明由EMI滤波电路、整流滤波电路、可调开关稳压电路、可调线性稳压电路和软启动电路组成。EMI滤波电路的输入端接交流市电，输出端接整流滤波电路的输入端；可调开关稳压电路的输入端接整流滤波电路的输出端，输出端接可调线性稳压电路的输入端；可调线性稳压电路的输出端接软启动电路的输入端；软启动电路的输出端接可调线性稳压电路的电压调节端。可输出1.25～15V连续可调的直流电压，最大输出电流为1.5A。

如附图2所示。

EMI滤波电路是由电容C1和共模电感L1组成的低通滤波电路，可抑制市电电源与直流稳压电源之间的高频电磁干扰。C1用于抑制串模干扰信号，L1用于抑制共模干扰信号。

整流滤波电路是由桥式整流器BD1和滤波电容C2组成。对输入的市电电压整流滤波，得到300V左右的直流电压，为可调开关稳压电路供电。

可调开关稳压电路由集成电路TNY279PN、PC871、TL431，电阻R1、R2、R3、R4，电容C3、C4、C5、C6，二极管D1、D2，开关器T1，多圈精密线性可调电位器RP1组成。可输出5～18V连续可调的直流电压，最大输出电流为1.5A。具有输入欠压、输出过压、过热和电流限制保护功能。

TNY279PN是一个内置700V功率MOSFET的电流模式PWM控制器芯片，自行供电，无需外加偏置电路，它接受反馈并控制整个可调开关稳压电路的工作，提供输入欠压、输出过压、过热和电流限制保护。D1、R1和C3用于消除开关变压器T1产生的尖峰电压。D2、C6是可调开关稳压电路的输出整流滤波电路。

R4和RP1是可调开关稳压电路的输出电压取样电阻，它们对输出的分压决定TL431的REF端来控制该器件从阴极到阳极的分流，这个电流又直接驱动光耦PC871的发光部分，当输出电压有变大的趋势时，V_ref随之增大导致流过TL431的电流增大，于是光耦发光增强，感光端得到的反馈电压也就越大，TNY279PN在接受这个变大反馈电压后改变MOSFET的开关时间，输出电压随之减少。本发明将R4和RP1分别设计为430Ω和2.7KΩ，可调开关稳压电路的输出电压可在5V～18V之间连续可调。

可调线性稳压电路由三端可调集成稳压器LM317，滤波电容C7、C9，输出电压取样电阻R5、多圈精密线性可调电位器RP2和保护二极管D3、D4组成，本发明将R5和RP2分别设计为240Ω和2.7KΩ，可调线性稳压电路的输出电压可在1.25～15V之间连续可调。

本发明设计的高性能可调直流稳压电源，RP1和RP2为同轴双联多圈精密线性可调电位器，调节同轴双联多圈精密线性可调电位器，可使可调线性稳压电路的三端可调集成稳压器LM317的输入电压始终比输出电压高3～5V，实现调整管的低压差控制，可调线性稳压电路能在整个可调输出电压范围内始终保持高效率。

C7用于提高稳压电路的纹波抑制比，减小输出电压的纹波分量。C9用于防止LM317在深度负反馈工作下可能产生的自激振荡，并可进一步减小输出电压的纹波分量。D3的作用是防止线性稳压电路的输入端短路时，电容C9放电损坏三端可调集成稳压器。D4的作用是防止线性稳压电路的输出端短路时，电容C7放电损坏三端可调集成稳压器。正常工作时，保护二极管D3、D4都处于截止状态。

软启动电路由三极管BG1，电阻R6、R7和电容C8组成，其输入端C8的正极接LM317的输出端，输出端BG1集电极接LM317的输出电压调节端。软启动电路的作用是使线性稳压电路的输出电压有一个缓慢的上升过程，以适应感性或容性负载的启动特性，防止启动电流过大损坏LM317。当市电输入电压接入时，因电容C8有较大的充电电流，BG1饱和导通，使LM317的输出电压调节端的电压很低，故输出电压很低，随着C8的充电，BG1的基极电流减少，其集电极电位升高，LM317的输出电压升高，当C8充电完毕时，BG1截止，输出电压达到设定值。启动时间可以通过改变和C8和R7的值进行调整，本发明将C8设计为10μF，R7设计为200KΩ，启动时间为2秒。

本发明设计的高性能可调直流稳压电源，开关稳压电路采用性能优良外围电路简单的TNY279PN电流模式PWM控制器芯片，线性稳压电路采用性能优良的三端可调集成稳压器LM317，输出电压采用同轴双联多圈精密线性可调电位器调节，电路简单，成本低，体积小、重量轻、调节精度高、保护功能完善，输出电压稳定性高，纹波小。市电输入电压在90VAC～264V输入范围内变化时，输出电压的电源稳定度≤ 0.01%±2mV。负载稳定度≤ 0.01%±2mV，纹波电压小于1mV_P-P，内阻≤ 30mΩ，额定负载时的效率大于84%，具有过流、过热、输入和输出短路保护功能，效率高。

本发明设计的高性能可调直流稳压电源，可广泛应用于教学、科研、电子产品的电源和电子产品的检修等领域，拥有广阔的市场前景。

应当指出，以上说明并非是对本发明的限制，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变形、修改、替换或添加，也属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种高性能可调直流稳压电源，其特征是：它由EMI滤波电路、整流滤波电路、可调开关稳压电路、可调线性稳压电路和软启动电路组成；EMI滤波电路的输入端接交流市电，输出端接整流滤波电路的输入端；可调开关稳压电路的输入端接整流滤波电路的输出端，输出端接可调线性稳压电路的输入端；可调线性稳压电路的输出端接软启动电路的输入端；软启动电路的输出端接可调线性稳压电路的电压调节端；可输出1.25～15V连续可调的直流电压，最大输出电流为1.5A。

2.根据权利要求1所述的一种高性能可调直流稳压电源，其特征是：EMI滤波电路是由电容C1和共模电感L1组成的低通滤波电路。

3.根据权利要求1所述的一种高性能可调直流稳压电源，其特征是：可调开关稳压电路由集成电路TNY279PN、PC871、TL431，电阻R1、R2、R3、R4，电容C3、C4、C5、C6，二极管D1、D2，开关器T1，多圈精密线性可调电位器RP1组成；R4和RP1分别设计为430Ω和2.7KΩ，可调开关稳压电路输出电压可在5V～18V之间连续可调。

4.根据权利要求1所述的一种高性能可调直流稳压电源，其特征是：可调线性稳压电路由三端可调集成稳压器LM317，滤波电容C7、C9，输出电压取样电阻R5、多圈精密线性可调电位器RP2和保护二极管D3、D4组成；R5和RP2分别设计为240Ω和2.7KΩ，可调线性稳压电路的输出电压可在1.25～15V之间连续可调。

5.根据权利要求1所述的一种高性能可调直流稳压电源，其特征是：软启动电路由三极管BG1，电阻R6、R7和电容C8组成，其输入端C8的正极接LM317的输出端，输出端BG1集电极接LM317的输出电压调节端，C8设计为10μF，R7设计为200KΩ，启动时间为2秒。