CN204046413U - 一种新型零伏起调高压电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，包括：驱动电路、逆变电路、整流电路、滤波电路、采样电路、运算放大电路，所述驱动电路输出端连接逆变电路输入端，逆变电路输出端连接整流电路输入端，整流电路的输出端连接滤波电路输入端，滤波电路输出端连接采样电路的输入端，采样电路的输出端连接运算放大电路输入端，运算放大电路输出端连接驱动电路输入端。本实用新型的一种新型零伏起调高压电路克服了传统的可调输出型电源，特别是高压电源在起调时电压可高或存在振荡的缺点，在不改变驱动器原有的输出脉冲的情况下，通过调整MOS管栅极的驱动脉冲波形，缩短起调时MOS管的导通时间来降低起调输出电压，达到零伏稳定起调。

Description

一种新型零伏起调高压电路

技术领域

本实用新型涉及一种零伏起调高压电路，特别涉及在高压开关电源设计中的输出电压可调模块；属于电子电路领域。 

背景技术

对于输出可调型开关电源，特别是高压输出时，由于输出电压调节范围宽，要想使起调电压越小，就需无限缩短起调驱动脉冲的宽度，即精确控制驱动器的起调状态，因此需提高反馈环路放大倍数。这种做法的弊端就是对驱动器的精度要求较高，同时提高反馈环路放大倍数后容易导致起调电压振荡，很难做到从零伏稳定起调。 

发明内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种新型零伏起调高压电路，解决现有技术中可调型开关电源对驱动器的精度要求较高，同时提高反馈环路放大倍数后容易导致起调电压振荡，很难做到从零伏稳定起调的技术问题。 

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案： 

一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，包括：驱动电路、逆变电路、整流电路、滤波电路、采样电路、运算放大电路，所述驱动电路输出端连接逆变电路输入端，逆变电路输出端连接整流电路输入端，整流电路的输出端连接滤波电路输入端，滤波电路输出端连接采样电路的输入端，采样电路的输出端连接运算放大电路输入端，运算放大电路输出端连接驱动电路输入端。 

前述的一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，所述驱动电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第一二极管D1及第一集成块U1；第一集成块U1包括第1引脚、第2引脚、第3引脚、第4引脚、第5引脚、第6引脚、第7引脚、第8引脚，第8引脚连接供电电压+12V,第8引脚与第4引脚相连，第2引脚与第6引脚相连，第1引脚接地；第一电阻R1一端接第一集成块U1的第8引脚，第一电阻R1另一端接第一集成块U1的第7引脚；第二电阻R2一端接第一集成块U1的第7引脚，另一端接第一集成块U1的第6引脚；第一电容C1一端接第一集成块U1的第2引脚，另一端接地；第三电阻R3一端与第一二极管D1的正极相连后接在第一集成块U1的第3引脚，第三电阻R3另一端与第一二极管D1的负极相连后接在MOS管V的栅极。 

前述的一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，所述逆变电路包括MOS管V、变压 器T、第二电容C2、第三电容C3；变压器T初级绕组一端接入输入电压Vin，变压器T次级绕组对应的同名端接地，次级绕组另一端接在第二二极管D2的正端，初级绕组另一端接在MOS管V的漏极；MOS管V的源极接地；第二电容C2一端接在MOS管V的栅极，另一端接地；第三电容C3一端接在MOS管V的漏极，另一端接地。 

前述的一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，所述整流电路包括第二二极管D2和第五电容C5；第五电容一端接第二二极管负极，一端接地。 

前述的一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，所述滤波电路包括第六电阻R6和第六电容C6；第六电阻一端接在第二二极管的负极，第六电阻另一端为电路高压输出端Vout；第六电容C6一端接在电路输出端，第六电容C6另一端接地。 

前述的一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，所述采样电路包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和第七电容C7；第七电阻R7一端接在电压输出端，另一端接在第八电阻R8的一端；第八电阻R8另一端接在第九电阻R9的一端；第九电阻R9的另一端接地；第七电容C7一端接在电压输出端，另一端接在第八电阻R8和第九电阻R9连接处。 

前述的一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，所述运算放大电路包括第四电阻R4、第五电阻R5、第四电容C4和第二集成块U2；第四电阻R4一端接在第八电阻R8和第九电阻R9连接处，另一端接在第二集成块U2的反相端，基准电压Vref由第五电阻R5一端接入；第五电阻R5另一端接在第二集成块U2的同相端；第四电容C4一端接在第二集成块U2的反相端，另一端接在第二集成块U2的输出端；第二集成块U2的输出端接在第一集成块U1的第5引脚上。 

前述的一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，所述第一集成块用于产生驱动脉冲。 

前述的一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，所述第五电阻连接控制电压。 

前述的一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，所述第二电容连接在MOS管的栅、源极。 

本实用新型的有益之处在于：本实用新型的一种新型零伏起调高压电路克服了传统的可调输出型电源，特别是高压电源在起调时电压可高或存在振荡的缺点，在不改变驱动器原有的输出脉冲的情况下，通过调整MOS管栅极的驱动脉冲波形，缩短起调时MOS管的导通时间来降低起调输出电压，达到零伏稳定起调。 

附图说明

图1是本实用新型一种新型零伏起调高压电路的原理图； 

图2是本实用新型未并联电容和并联电容后的栅极驱动波形图。 

图中附图标记的含义：R1、第一电阻，R2、第二电阻，R3、第三电阻，R4、第四电阻， R5、第五电阻，R6、第六电阻，R7、第七电阻，R8、第八电阻，R9、第九电阻，C1、第一电容，C2、第二电容，C3、第三电容，C4、第四电容，C5、第五电容，C6、第六电容，C7、第七电容，D1、第一二极管，D2、第二二极管，U1、第一集成块，U2、第二集成块，V、MOS管，T、变压器，Vin、输入电压，Vout、输出电压，Vref、基准电压。 

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。 

参照图1所示，实用新型的一种新型零伏起调高压电路，由驱动电路、逆变电路、整流电路、滤波电路、采样电路、运算放大电路组成。 

其中驱动电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第一二极管D1及第一集成块U1。第一集成块U1的第8引脚连接供电电压+12V,同时与第4引脚相连，第2引脚与第6引脚相连，第1引脚接地。第一电阻R1一端接第一集成块U1的第8引脚，另一端接第一集成块U1的第7引脚。第二电阻R2一端接第一集成块U1的第7引脚，另一端接第一集成块U1的第6引脚。第一电容C1一端接第一集成块U1的第2引脚，另一端接地。第三电阻R3一端与第一二极管D1的正极相连后接在第一集成块U1的第3引脚，第三电阻R3另一端与第一二极管D1的负极相连后接在MOS管V的栅极。 

逆变电路包括MOS管V、变压器T、第二电容C2、第三电容C3。变压器T初级绕组一端接入输入电压Vin，其次级绕组对应的同名端接地，次级绕组另一端接在第二二极管D2的正端，初级绕组另一端接在MOS管V的漏极。MOS管V的源极接地。第二电容C2一端接在MOS管V的栅极，另一端接地。第三电容C3一端接在MOS管V的漏极，另一端接地。 

整流电路包括第二二极管D2和第五电容C5。第五电容一端接第二二极管负极，一端接地。 

滤波电路包括第六电阻R6和第六电容C6。第六电阻一端接在第二二极管的负极，另一端为电路高压输出端Vout。第六电容C6一端接在电路输出端，另一端接地。 

采样电路包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和第七电容C7。第七电阻R7一端接在电压输出端，另一端接在第八电阻R8的一端，第八电阻R8另一端接在第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端接地。第七电容C7一端接在电压输出端，另一端接在第八电阻R8和第九电阻R9连接处。 

运算放大电路包括第四电阻R4、第五电阻R5、第四电容C4和第二集成块U2。第四电阻R4一端接在第八电阻R8和第九电阻R9连接处，另一端接在第二集成块U2的反相端，基准电压Vref由第五电阻R5一端接入，第五电阻R5另一端接在第二集成块U2的同相端。第四电容C4一端接在第二集成块U2的反相端，另一端接在第二集成块U2的输出端，第二 集成块U2的输出端接在第一集成块U1的第5引脚上。 

本实用新型的基本原理如下：这里第一集成块U1采用SE555型驱动器，其它PWM脉宽调制型驱动器均适用。第二集成块U2采用LM158型集成运放，其它型号集成运放均适用。当驱动器U1第8脚加入+12V供电电压时，驱动器进入工作状态，其第3引脚产生一振荡频率为Hz的驱动脉冲，脉冲宽度由U1的第5脚电压控制，电压越高输出脉宽越大。该驱动脉冲送入MOS管V的栅极以控制MOS管V的通、断状态。当输入电压Vin上电后，变压器T的次级绕组便可得到一高压脉冲，脉冲幅度由变压器T的初、次级绕组的匝比、电感量和输入电压Vin的电压值共同决定。整流电路将高压脉冲整形成直流电压送入滤波电路。由第六电阻R6和第六电容C6组成的RC滤波网络能滤除叠加在直流高压上的高频杂波，提高输出电压Vout的纯度。基准电压Vref用来控制输出电压的大小，它通过第五电阻R5送入集成运放U2的同相端，采样电路所得的反馈电压通过第四电阻R4送入集成运放U2的反相端，集成运放U2将这两个电压比较放大后送入驱动器U1的第5脚来控制输出脉宽的宽度。因此，基准电压Vref越大，输出电压越高，从而达到控制输出电压的目的。 

本实用新型的主要特征是在于通过在MOS管栅、源极并联一电容C2，驱动器U1产生的驱动脉冲经过电阻R3后没有直接使MOS管导通，而是先给电容C2充电，当电容C2的充电电压达到MOS管的导通阈值电压后MOS管才开始导通。通过此种方法有效缩短起调时MOS管的导通时间，从而降低起调电压，并联电容后的栅极驱动波形参见图2，其中ton表示MOS管的导通时间。实验证明本电路能从零伏稳定起调。 

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。 

Claims (10)

1.一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，包括：驱动电路、逆变电路、整流电路、滤波电路、采样电路、运算放大电路，所述驱动电路输出端连接逆变电路输入端，逆变电路输出端连接整流电路输入端，整流电路的输出端连接滤波电路输入端，滤波电路输出端连接采样电路的输入端，采样电路的输出端连接运算放大电路输入端，运算放大电路输出端连接驱动电路输入端。

2.根据权利要求1所述的一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，所述驱动电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第一二极管D1及第一集成块U1；第一集成块U1包括第1引脚、第2引脚、第3引脚、第4引脚、第5引脚、第6引脚、第7引脚、第8引脚，第8引脚连接供电电压+12V,第8引脚与第4引脚相连，第2引脚与第6引脚相连，第1引脚接地；第一电阻R1一端接第一集成块U1的第8引脚，第一电阻R1另一端接第一集成块U1的第7引脚；第二电阻R2一端接第一集成块U1的第7引脚，另一端接第一集成块U1的第6引脚；第一电容C1一端接第一集成块U1的第2引脚，另一端接地；第三电阻R3一端与第一二极管D1的正极相连后接在第一集成块U1的第3引脚，第三电阻R3另一端与第一二极管D1的负极相连后接在MOS管V的栅极。

3.根据权利要求2所述的一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，所述逆变电路包括MOS管V、变压器T、第二电容C2、第三电容C3；变压器T初级绕组一端接入输入电压Vin，变压器T次级绕组对应的同名端接地，次级绕组另一端接在第二二极管D2的正端，初级绕组另一端接在MOS管V的漏极；MOS管V的源极接地；第二电容C2一端接在MOS管V的栅极，另一端接地；第三电容C3一端接在MOS管V的漏极，另一端接地。

4.根据权利要求3所述的一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，所述整流电路包括第二二极管D2和第五电容C5；第五电容一端接第二二极管负极，一端接地。

5.根据权利要求4所述的一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，所述滤波电路包括第六电阻R6和第六电容C6；第六电阻一端接在第二二极管的负极，第六电阻另一端为电路高压输出端Vout；第六电容C6一端接在电路输出端，第六电容C6另一端接地。

6.根据权利要求5所述的一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，所述采样电路包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和第七电容C7；第七电阻R7一端接在电压输出端，另一端接在第八电阻R8的一端；第八电阻R8另一端接在第九电阻R9的一端；第九电阻R9的另一端接地；第七电容C7一端接在电压输出端，另一端接在第八电阻R8和第九电阻R9连接处。

7.根据权利要求6所述的一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，所述运算放大电路包括第四电阻R4、第五电阻R5、第四电容C4和第二集成块U2；第四电阻R4一端接在第八电阻R8和第九电阻R9连接处，另一端接在第二集成块U2的反相端，基准电压Vref由第五电阻R5一端接入；第五电阻R5另一端接在第二集成块U2的同相端；第四电容C4一端接在第二集成块U2的反相端，另一端接在第二集成块U2的输出端；第二集成块U2的输出端接在第一集成块U1的第5引脚上。

8.根据权利要求7所述的一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，所述第一集成块用于产生驱动脉冲。

9.根据权利要求8所述的一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，所述第五电阻连接控制电压。

10.根据权利要求9所述的一种新型零伏起调高压电路，其特征在于，所述第二电容连接在MOS管的栅、源极。