CN104796014A - 一种微位移测试系统用电源 - Google Patents

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陈学军
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Abstract

本发明公开了一种微位移测试系统用电源，包括输入整流滤波电路、钳位保护电路、高频变压器、单片电源、反馈电路和输出整流滤波电路；所述输入整流滤波电路包括整流桥、整流极性电容；所述高频变压器包括初级绕组、次级绕组和反馈绕组；所述单片电源包括第一引脚、第二引脚、第三引脚；所述钳位保护电路包括钳位稳压二极管、钳位二极管；所述输出整流滤波电路包括第一次级二极管、次级极性电容、次级稳压二极管、次级电感和第二次级二极管；所述反馈电路包括反馈二极管、反馈电容、光耦合器和反馈极性电容，其技术效果是：其能够以最少的外围电路来降低损耗、提高电源效率、减小电源体积与重量、减轻电磁干扰。

Description

一种微位移测试系统用电源
技术领域
本发明涉及一种电源，尤其涉及一种微位移测试系统用电源。
背景技术
传统的AC-DC变换方式采用工频变压器降压，得到低压正弦电压，再通过整流电路将交流整成直流电压，再通过大电容滤波，将直流电压变成脉动直流，最后通过稳压电路将脉动电压稳成所需的电源电压。但这种方式效率低，并且工频变压器体积庞大，价格贵，随着近年来开关电源技术的发展，这种方式已经逐渐被取代。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种微位移测试系统用电源，能够以最少的外围元件解决方案降低损耗、提高电源效率、减小电源体积与重量、减轻电磁干扰。
实现上述目的的技术方案是：一种微位移测试系统用电源，包括输入整流滤波电路、钳位保护电路、高频变压器、单片电源、反馈电路、输出整流滤波电路，其中：
所述输入整流滤波电路包括整流桥和整流极性电容，其中所述整流极性电容的正极与所述整流桥正极输出端连接，负极与所述整流桥负极输出端连接；
所述高频变压器包括初级绕组、次级绕组和反馈绕组；
所述单片电源包括第一引脚、第二引脚和第三引脚，其中所述第二引脚与所述整流极性电容的负极连接；
所述钳位保护电路包括钳位稳压二极管和钳位二极管，其中所述钳位稳压二极管的负极与所述整流极性电容的正极以及所述初级绕组的非同名端连接；所述钳位二极管的正极与所述钳位稳压二极管的正极连接，所述钳位二极管的负极与所述初级绕组的同名端以及所述单片电源的第一引脚连接；
所述输出整流滤波电路包括第一次级二极管、次级极性电容、次级稳压二极管、次级电感和第二次级二极管，所述第一次级二极管的负极与所述次级绕组的同名端连接，所述第一次级二极管的正极与所述次级极性电容的正极连接，所述次级极性电容的负极与所述次级绕组的非同名端连接，所述次级极性电容的正极与所述次级稳压二极管的正极连接，所述次级电感的一端与所述次级稳压二极管的负极连接，所述次级电感的另一端与所述第二次级二极管的负极连接，所述第二次级二极管的正极与所述次级极性电容的负极连接；
所述反馈电路包括反馈二极管、反馈电容、光耦合器和反馈极性电容，其中所述反馈二极管的负极与所述反馈绕组的同名端连接，所述反馈电容的一端与所述反馈二极管正极连接，所述反馈电容的另一端与所述反馈绕组的非同名端，以及所述单片电源的第二引脚连接，所述光耦合器的一端与所述反馈二极管的正极连接，所述光耦合器的另一端与所述单片电源的第三引脚连接以及所述反馈极性电容的正极连接，所述光耦合器与所述第二次级二极管耦合，所述反馈极性电容的负极与所述单片电源的第二引脚连接。
进一步地，所述单片电源为美国功率集成公司的TOP224单片电源。
采用了本发明的一种微位移测试系统用电源，包括输入整流滤波电路、钳位保护电路、高频变压器、单片电源、反馈电路、输出整流滤波电路：所述输入整流滤波电路包括整流桥、整流极性电容；所述高频变压器包括初级绕组、次级绕组、反馈绕组；所述单片电源包括第一引脚、第二引脚、第三引脚；所述钳位保护电路包括钳位稳压二极管、钳位二极管；所述输出整流滤波电路包括第一次级二极管、次级极性电容、次级稳压二极管、次级电感、第二次级二极管；所述反馈电路包括反馈二极管、反馈电容、光耦合器、反馈极性电容；能够以最少的外围元件解决方案降低损耗、提高电源效率、减小电源体积与重量、减轻电磁干扰。
附图说明
图1为本发明一种微位移测试系统用电源的电路图。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：
请参阅图1，本发明的一种微位移测试系统用电源，包括输入整流滤波电路1、高频变压器2、单片电源3、钳位保护电路4、输出整流滤波电路5和反馈电路6，其中：
输入整流滤波电路1包括整流桥11和整流极性电容12，其中整流极性电容12的正极与整流桥11正极输出端连接，整流极性电容12的负极与整流桥11负极输出端连接；交流电源经过整流桥11和整流极性电容12整流滤波后产生直流高压，向高频变压器2的初级绕组供电。
高频变压器2包括初级绕组21、次级绕组22和反馈绕组23；当单片电源3导通时，电能以磁能量形式存储在初级绕组21中；当单片电源3截止时，能量传输给次级绕组22。高频变压器2在电路中具有能量存储、隔离输出和电压变换的功能。
单片电源3采用美国功率集成公司(Power Integration Inc.)的三端单片电源TOP224。单片电源3包括第一引脚31、第二引脚32、第三引脚33，其中第二引脚32与整流极性电容12的负极连接。该单片电源3将MOSFET和控制电路集成在一起，不仅提高了电源效率，而且使电源的体积和重量大为减小。
钳位保护电路4包括钳位稳压二极管41和钳位二极管42，其中钳位稳压二极管41的负极与整流极性电容12的正极以及初级绕组21的非同名端连接；钳位二极管42的正极与钳位稳压二极管41的正极连接，钳位二极管42的负极与初级绕组21的同名端以及单片电源3的第一引脚31连接；通过钳位稳压二极管41和钳位二极管42，使高频变压器2漏感产生的尖峰电压和初级绕组21上产生的反向电动势，钳位到安全值。
输出整流滤波电路5包括第一次级二极管51、次级极性电容52、次级稳压二极管53、次级电感54和第二次级二极管55，第一次级二极管51的负极与次级绕组22的同名端连接，第一次级二极管51的负极与次级绕组22的同名端连接，第一次级二极管51的正极与次级极性电容52的正极连接，次级极性电容52的负极与次级绕组22的非同名端连接，次级极性电容52的正极与次级稳压二极管53的正极连接，次级电感54的一端与次级稳压二极管53的负极连接，次级电感54的另一端与第二次级二极管55的负极连接，第二次级二极管的正极55与次级极性电容52的负极连接。输出整流滤波电路5有效抑制浪涌电流，稳定输出电压。
反馈电路6包括反馈二极管61、反馈电容62、光耦合器63、反馈极性电容64，其中反馈二极管61的负极与反馈绕组23的同名端连接，反馈电容62的一端与反馈二极管61的正极连接，反馈电容62的另一端与反馈绕组23的非同名端，以及单片电源3的第二引脚32连接，光耦合器63的一端与反馈二极管61的正极连接，光耦合器63的另一端与单片电源3的第三引脚33以及反馈极性电容64的正极连接，光耦合器63与第二次级二极管55耦合，反馈极性电容64的负极与单片电源3的第二引脚32连接。反馈绕组23的电压经过反馈电路6整流滤波后获得反馈电压，经光耦合器63为单片电源3提供偏压。
本发明一种微位移测试系统用电源在使用时，交流电源经过整流桥11和整流极性电容12整流滤波后产生直流高压，给高频变压器2的初级绕组21供电。高频变压器2初级绕组21的极性与其次级绕组22、反馈绕组23的极性相反。在单片电源3导通时，第一次级二极管51截止，此时电能以磁能量形式存储在初级绕组21中；当单片电源3截止时，第一次级二极管51导通，能量传输给次级绕组22。高频变压器2在电路中兼有能量存储、隔离输出和电压变换这三大功能。
输入整流滤波电路1的直流高压经初级绕组21加至单片电源3的第三引脚31上。在输入整流滤波电路1与单片电源3之间设置钳位保护电路4，通过钳位稳压二极管41和钳位二极管42，在单片电源3截止瞬间，初级绕组21极性为上负下正，高频变压器2漏感会产生尖峰电压，此时尖峰电压就被钳位稳压二极管41吸收掉。当单片电源3导通时，高频变压器2的初级绕组21极性上正下负，使得第一次级二极管51截止，钳位电路不起作用。
次级绕组22电压经输出整流滤波电路5整流滤波，获得输出电压。
反馈绕组23电压经反馈电路6整流滤波后获得反馈电压，通过光耦合器63中的光敏三极管给单片电源3的第三引脚33提供偏压。
反馈电路6通过调节单片电源3的占空比实现稳压的。
综上所述，本发明的一种微位移测试系统用电源，能够通过输入整流滤波电路1、高频变压器2、钳位保护电路4、输出整流滤波电路5和反馈电路6，以最少的外围电路降低微位移测试系统用电源的损耗、提高电源效率、减小电源体积与重量、减轻电磁干扰。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (2)

1.一种微位移测试系统用电源，包括输入整流滤波电路、钳位保护电路、高频变压器、单片电源、反馈电路、输出整流滤波电路，其特征在于：
所述输入整流滤波电路包括整流桥和整流极性电容，其中所述整流极性电容的正极与所述整流桥正极输出端连接，负极与所述整流桥负极输出端连接；
所述高频变压器包括初级绕组、次级绕组和反馈绕组；
所述单片电源包括第一引脚、第二引脚和第三引脚，其中所述第二引脚与所述整流极性电容的负极连接；
所述钳位保护电路包括钳位稳压二极管和钳位二极管，其中所述钳位稳压二极管的负极与所述整流极性电容的正极以及所述初级绕组的非同名端连接；所述钳位二极管的正极与所述钳位稳压二极管的正极连接，所述钳位二极管的负极与所述初级绕组的同名端以及所述单片电源的第一引脚连接；
所述输出整流滤波电路包括第一次级二极管、次级极性电容、次级稳压二极管、次级电感和第二次级二极管，所述第一次级二极管的负极与所述次级绕组的同名端连接，所述第一次级二极管的正极与所述次级极性电容的正极连接，所述次级极性电容的负极与所述次级绕组的非同名端连接，所述次级极性电容的正极与所述次级稳压二极管的正极连接，所述次级电感的一端与所述次级稳压二极管的负极连接，所述次级电感的另一端与所述第二次级二极管的负极连接，所述第二次级二极管的正极与所述次级极性电容的负极连接；
所述反馈电路包括反馈二极管、反馈电容、光耦合器和反馈极性电容，其中所述反馈二极管的负极与所述反馈绕组的同名端连接，所述反馈电容的一端与所述反馈二极管正极连接，所述反馈电容的另一端与所述反馈绕组的非同名端，以及所述单片电源的第二引脚连接，所述光耦合器的一端与所述反馈二极管的正极连接，所述光耦合器的另一端与所述单片电源的第三引脚连接以及所述反馈极性电容的正极连接，所述光耦合器与所述第二次级二极管耦合，所述反馈极性电容的负极与所述单片电源的第二引脚连接。
2.根据权利要求1所述的一种微位移测试系统用电源，其特征在于：所述单片电源为美国功率集成公司的TOP224单片电源。
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