CN203574547U - 开关式交流稳压电源 - Google Patents
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Abstract
开关式交流稳压电源，三角波发生电路和可控正弦发生电路同时连接比较器的同相和反相输入端，比较器输出端产生矩形波后连接至电子开关的一个输入端，并经一级反相器送到电子开关的电源输入端，电子开关两个输出端经LC滤波电路连接至高频开关变压器，并经多级LC滤波器送至负载用于对负载供电，电压和电流取样电路从负载上通过A/D转换器获取的电压和电流信号分成两路，一路通过微处理器进行LCD显示，一路通过微处理器处理后送D／A转换器经光电隔离驱动电路送至可控正弦产生电路，电压互感器从市电中获得低谐波失真的标准正弦波，送至可控正弦发生电路。开关电源的调整管工作在开关状态，功率损耗小，效率可达70％～95％，体积小，重量轻。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种稳压电源，尤其是开关式交流稳压电源。
背景技术
目前，空间技术、计算机、通信、雷达及家电中的电源逐渐被开关电源所取代。现在一般应用的串联调整稳压电源是连续控制的线性稳压电源。这种传统的串联稳压器、调整管总是工作在放大区，流过的电流是连续的，这种稳压器的缺点是承受过载和短路的能力差，效率低，一般只有35％～60％。由于调整管要损耗较大的功率，所以需要采用大功率调整管，并装有体积很大的散热器。
实用新型内容
本申请要解决的技术问题是提供一种功率损耗小，效率高的开关式交流稳压电源。
为解决上述技术问题，采用的技术方案是：开关式交流稳压电源，包括脉冲宽度调制产生电路和微处理器部分，脉冲宽度调制产生电路由可控正弦发生电路、三角波发生电路和比较器三个部分组成，三角波发生电路和可控正弦发生电路同时连接比较器的同相和反相输入端，比较器输出端产生矩形波后连接至电子开关的一个输入端，并经一级反相器送到电子开关的电源输入端，电子开关两个输出端经LC滤波电路连接至高频开关变压器，并经多级LC滤波器送至负载用于对负载供电，微处理器部分由微处理器芯片、键盘、LCD显示器、A／D转换器和D／A转换器组成，电压和电流取样电路从负载上通过A/D转换器获取的电压和电流信号分成两路，一路通过微处理器进行LCD显示，一路通过微处理器处理后送D／A转换器经光电隔离驱动电路送至可控正弦产生电路，电压互感器从市电中获得低谐波失真的标准正弦波，送至可控正弦发生电路。
本实用新型的有益效果是：开关电源的调整管工作在开关状态，功率损耗小，效率可达70％～95％，稳压器的体积小，重量轻，调整管的功率损耗较小，散热器也随之减小。此外，开关频率工作在几十kHZ，可用数值较小的滤波电感、电容元件，故可以大大提高允许的环境温度。
附图说明
附图1是开关式交流稳压电源电路图。
具体实施方式
由三角波发生电路产生150kHz的三角波，由低频正弦波产生电路产生50Hz的正弦波。两个信号分别同时送到比较器的同相和反相输入端，在比较器的输出端将产生矩形波。该矩形波的频率与150kHz的三角波相同，该矩形波的脉冲宽度受50Hz正弦波实时幅度的调制后，随50Hz正弦波实时幅度而变化，即已调制矩形波。将其送到高速电子开关中一个输入端，并经过一级反向器反向，送到高速电子开关的另外一个市电整流滤波获得的直流高电压送到高速电子开关的电源输入端。高速电子开关的两个输出端由两个反向的输入矩形波驱动，从约311V直流电源取得能量后，分别经过一级短时间常数的LC滤波电路连接到高频开关变压器的初级。该LC滤波电路的作用是使进入高频开关变压器初级的矩形波脉冲拐角趋于圆滑，以降低其高频谐波。高频开关变压器的初、次级还起到对市电隔离的作用，高频开关变压器的次级获得交变、拐角圆滑的矩形波电压，经过多级长时间常数的LC滤波电路，将150kHZ高频信号滤除，还原出50Hz正弦波的调制信号，送到负载用于对负载供电。电压和电流取样电路从负载上获取电压和电流信号，经A／D转换器转换，变成离散的数字信号。一方面用于通过微处理器处理后进行实时显示；另一方面用于通过微处理器处理后送D／A转换器变换为模拟量，经过光电隔离驱动电路来控制正弦波发生器的幅值，又经过比较器、反向器、高速电子开关、LC滤波、高频开关变压器、多级LC滤波等电路，用于控制负载上电压或电流的稳定。电压互感器的作用是从市电中获得低谐波失真的标准正弦波，经由正弦波产生电路控制其幅值；键盘用于输入准备向负载提供的电压或电流值。
正弦波的来源采用直接从市电的220V／50Hz的正弦波，利用电压互感器变换成较低电压的50Hz正弦波(例如5V)。该正弦波的谐波失真度取决于市电的谐波失真度和互感器的参数，其输出幅度由D／A转换器控制光电耦合器驱动电路实现，D／A转换器输出信号控制光电耦合器导通程度，与分压电阻分压后产生交流和直流叠加的电压，经电容隔离直流分量，仅保留交流分量送运算放大器进行若干倍的放大，产生随D／A信号幅度大小而控制的纯净交流信号量。D／A控制信号产生的原则是：根据输出到负载上的电压或电流配合市电的电压幅度大小进行综合运算，由微处理器向D／A转换器提供通过综合运算的数字量，使得提供给负载的输出电压(或电流)趋于稳定。脉冲宽度调制产生电路由正弦波产生电路、三角波产生电路和比较器三个部分组成。三角波加到比较器的反向输入端，正弦波加到比较器的同向输入端，比较器输出端产生受正弦波瞬时幅度而变化的脉冲宽度调制波。
微处理器部分用于实现系统装置的智能化，微处理器部分包括微处理器芯片、键盘、LCD显示器、A／D和D／A转换器，且适合于控制的微处理器芯片往往采用单片机，而单片机基本上都包含有I／0接口电路、ROM，RAM、定时器和中断系统，因此这些部件基本上都不需要扩展。
Claims (1)
1.开关式交流稳压电源，其特征在于：包括脉冲宽度调制产生电路和微处理器部分，脉冲宽度调制产生电路由可控正弦发生电路、三角波发生电路和比较器三个部分组成，三角波发生电路和可控正弦发生电路同时连接比较器的同相和反相输入端，比较器输出端产生矩形波后连接至电子开关的一个输入端，并经一级反相器送到电子开关的电源输入端，电子开关两个输出端经LC滤波电路连接至高频开关变压器，并经多级LC滤波器送至负载用于对负载供电，微处理器部分由微处理器芯片、键盘、LCD显示器、A／D转换器和D／A转换器组成，电压和电流取样电路从负载上通过A/D转换器获取的电压和电流信号分成两路，一路通过微处理器进行LCD显示，一路通过微处理器处理后送D／A转换器经光电隔离驱动电路送至可控正弦产生电路，电压互感器从市电中获得低谐波失真的标准正弦波，送至可控正弦发生电路。
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| CN201320713647.XU CN203574547U (zh) | 2013-11-12 | 2013-11-12 | 开关式交流稳压电源 |
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| CN203574547U true CN203574547U (zh) | 2014-04-30 |
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| CN (1) | CN203574547U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105842492A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-08-10 | 韩海洲 | 工频矢量小信号标准源仪 |
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2013
- 2013-11-12 CN CN201320713647.XU patent/CN203574547U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105842492A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-08-10 | 韩海洲 | 工频矢量小信号标准源仪 |
| CN105842492B (zh) * | 2016-04-13 | 2023-08-01 | 太原山互科技有限公司 | 工频矢量小信号标准源仪 |
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