CN209860819U - 直流开关稳压电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种直流开关稳压电源电路，其包括有降压整流电路、SG3524型控制器、开关电路、高频变压器、后级桥式整流器和LDO稳压器。在高频变压器的次级端设计了后级桥式整流器和LDO稳压器，采用后级桥式整流器的整流效果更精细，可以提高能量利用率，适合高负荷场合，而采用LDO稳压器是减少纹波和噪声最有效的办法，输出电压恒定，不需要改变原有的反馈系统，有效弥补了SG3524型控制器输出纹波较大的缺陷。

Description

直流开关稳压电源电路

技术领域

本实用新型的实施例涉及一种稳压电源，具体而言，涉及一种直流开关稳压电源电路。

背景技术

大到超级计算机，小到袖珍计算器，所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。由于电子技术的特性，电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能，而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源，直流稳压电源的供电电源大都是交流电源，当交流供电电源的电压或负载电阻变化时，稳压器的直流输出电压都会保持稳定。因此，直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。

直流稳压电源可以分类两类，包括线性和开关型。传统的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但它存在着效率低(只40％－50％)、体积大、铜铁消耗量大，工作温度高及调整范围小等缺点。为了提高效率，人们研制出了开关型稳压电源，效率可达85％以上，稳压范围宽，除此之外，还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点，是一种较理想的稳压电源。正因为如此，开关式稳压电源已广泛应用于各种电子设备中。

在申请号为2017114763488的发明专利申请中，公开了一种直流开关稳压电源，包括依次相连的控制器、驱动电路、高频脉冲变压器及滤波和倍压整流电路。其中，其控制器采用SG3524控制器，SG3524是开关电源脉宽调制型控制器，其具有效率高、体积小、重量轻等优点，但是也具有输出纹波较大，在有限的时间内实现比较困难的不足之处。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种输出波纹小的直流开关稳压电源电路。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种直流开关稳压电源电路，包括降压整流电路、SG3524型控制器、开关电路、高频变压器、后级桥式整流器和LDO稳压器；所述后级桥式整流器的输入端与高频变压器的次级端耦合，所述后级桥式整流器的输出端与LDO稳压器的输入端耦合，所述LDO稳压器的输出端接负载。

此外，本实用新型还提供如下附属技术方案：

降压整流电路包括降压变压器和前级桥式整流器，所述降压变压器初级端接入电网、次级端与前级桥式整流器的输入端耦合，前级桥式整流器的输出端分别与SG3524型控制器的电源端和高频变压器的初级端耦合。

开关电路包括第一功率管和第二功率管，该第一、二功率管均为NPN型三极管，第一功率管的基极与SG3524型控制器的第11脚耦合、集电极与高频变压器的初级端的一极耦合、发射极接地，第二功率管的基极与SG3524型控制器的第14脚耦合、集电极与高频变压器的初级端的另一极耦合、发射极接地。

第一功率管的基极和发射极之间并联有一电阻R9；第二功率管的基极和发射极之间并联有一电阻R10。

直流开关稳压电源电路还包括取样反馈电路，该取样反馈电路包括电阻R1和电阻R2，其中的电阻R1耦合在后级桥式整流器的输出端与SG3524型控制器的第1脚之间，电阻R2耦合SG3524型控制器的第1脚与地之间。

相比于现有技术，本实用新型的直流开关稳压电源电路的优势在于：其包括有降压整流电路、SG3524型控制器、开关电路、高频变压器、后级桥式整流器和LDO稳压器。利用降压整流电路对电网电压进行降压整流，输出低压直流电，该低压直流电不仅可以用于供SG3524型控制器用作工作电压，同时也是供后级电路处理的输入电压；SG3524型控制器输出PWM脉冲信号，控制开关电路产生高频脉冲；该高频脉冲通过高频变压器的合成和电压调整，在高频变压器的次级端即可获得额定的高频交流电压，由于变压器线圈对高频成分的阻碍，次级波形已不是方波，可称之为准正弦波，电压稳定；该高频交流电压经过后级桥式整流器整流后转换为直流电，再经过LDO稳压器处理后即可输出稳压直流电。

在高频变压器的次级端设计了后级桥式整流器和LDO稳压器，采用后级桥式整流器的整流效果更精细，可以提高能量利用率，适合高负荷场合，而采用LDO稳压器是减少纹波和噪声最有效的办法，输出电压恒定，不需要改变原有的反馈系统，有效弥补了SG3524型控制器输出纹波较大的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，并非对本实用新型的限制。

图1是本实用新型较佳实施例的直流开关稳压电源电路的原理框图。

图2是本实用新型较佳实施例的直流开关稳压电源电路的的电路图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型技术方案作进一步非限制性的详细描述。

见图1和图2，本实施例的直流开关稳压电源电路主要包括降压整流电路、SG3524型控制器、开关电路、高频变压器、后级桥式整流器、LDO稳压器和取样反馈电路。

降压整流电路包括降压变压器T1和前级桥式整流器UR1，降压变压器T1的初级端接入电网，即输入220V交流电，该T1的次级端与前级桥式整流器UR1的输入端耦合。前级桥式整流器UR1由四个二极管组成，该前级桥式整流器UR1的输出端分别与SG3524型控制器U1的电源端和高频变压器T2的初级端耦合。本实施例中，前级桥式整流器UR1的输出端输出28V直流电。

SG3524型控制器U1由基准电压源、振荡器、误差放大器、限流放大器、输出级等组成，为现有的脉宽调制型开关电源控制器，具有完整的PWM功率控制功能。本实施例中，SG3524型控制器U1的第1脚与取样反馈电路耦合，第2脚通过电阻R3(5KΩ)后接地，第3脚空接，第4脚和第5脚之间耦合有电阻R11(0.1KΩ)，该电阻R11还与开关电路耦合，为电流检测取样电阻，第6脚通过电阻R5(2KΩ)后接地，第7脚通过电容C2(0.01μF)后接地，第8脚直接接地，第9脚通过电容C3(0.001μF)和电阻R6(20KΩ)的串联电路后接地，电容C3和电阻R6组成频率补偿网络，第10脚空接，第11脚与开关电路耦合，第12脚通过电阻R7(1KΩ)后接前级桥式整流器UR1的输出端，第13脚通过电阻R8(1KΩ)后接前级桥式整流器UR1的输出端，第14脚与开关电路耦合，第15脚与前级桥式整流器UR1的输出端耦合，输入26V直流电，第16脚通过电容C1(0.01μF)后接地、并通过电阻R4(5KΩ)与其自身第2脚耦合。SG3524型控制器U1主要用于输出PWM脉冲信号，控制开关电路产生高频脉冲。

开关电路主要包括第一功率管VT1和第二功率管VT2，该第一、二功率管均为NPN型三极管，型号为TIP31A。第一功率管VT1的基极与SG3524型控制器U1的第11脚耦合、集电极与高频变压器T2的初级端的一极耦合、发射极接地，第二功率管VT2的基极与SG3524型控制器U1的第14脚耦合、集电极与高频变压器T1的初级端的另一极耦合、发射极接地。为该两个功率管的可靠稳定，因此在第一功率管VT1的基极和发射极之间并联电阻R9(1KΩ)，在第二功率管VT2的基极和发射极之间并联电阻R10(1KΩ)。该两个电阻用于在没有PWM脉冲信号时保证功率管的可靠截止。

高频变压器T2为中间抽头型变压器，其初级端的中间抽头与前级桥式整流器UR1的输出端耦合，输入28V直流电，其次级端与后级桥式整流器UR2的输入端耦合。在SG3524型控制器U1输出的PWM脉冲信号的控制下，第一、二功率管VT1、VT2在工作时为两管轮流导通，并在输出端连接的高频变压器T2上产生高频电压，高频变压器T2的次级端也得到感应电压。与电网电压不同的是，高频变压器T2的次级端输出的电压为准正弦波，即稳定交流电，电压稳定。

后级桥式整流器UR2由四个二极管组成，其输入端输入高频变压器T2输出的交流电，输出端分别与LDO稳压器和取样反馈电路耦合，高频变压器T2的交流电在后级桥式整流器UR2的整流作用下转换为直流电。该直流电进入LDO稳压器U2，LDO稳压器U2是一款低压差线性稳压器，具有极低的自有噪声和较高的电源抑制比，直流电在LDO稳压器U2的作用下纹波和噪声得以减少，电压稳定性得以提高。为了提高LDO稳压器U2的运行稳定性，可以在其输入端接电容C5(4.7μF)，在其输出端接电容C6(4.7μF)。

后级桥式整流器UR2输出的直流电还通过取样反馈电路取样反馈回SG3524型控制器U1。取样反馈电路包括电阻R1(5KΩ)和电阻R2(5KΩ)，其中的电阻R1耦合在后级桥式整流器的输出端与SG3524型控制器的第1脚之间，电阻R2耦合SG3524型控制器的第1脚与地之间。后级桥式整流器UR2输出的直流电在经过电阻R1和电阻R2分压后，从第1脚送入控制器内部误差放大器和比较器处理，进而自动控制其第11脚与14脚的输出脉宽(即脉宽调制)，达到稳定输出电压的目的。

本实用新型的直流开关稳压电源电路的电路结构简单，输出稳定的直流电源，并且波纹小，精准度高。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种直流开关稳压电源电路，包括降压整流电路、SG3524型控制器、开关电路和高频变压器，其特征在于：还包括后级桥式整流器和LDO稳压器；所述后级桥式整流器的输入端与高频变压器的次级端耦合，所述后级桥式整流器的输出端与LDO稳压器的输入端耦合，所述LDO稳压器的输出端接负载。

2.根据权利要求1所述的直流开关稳压电源电路，其特征在于：所述降压整流电路包括降压变压器和前级桥式整流器，所述降压变压器初级端接入电网、次级端与前级桥式整流器的输入端耦合，前级桥式整流器的输出端分别与SG3524型控制器的电源端和高频变压器的初级端耦合。

3.根据权利要求1所述的直流开关稳压电源电路，其特征在于：所述开关电路包括第一功率管和第二功率管，该第一、二功率管均为NPN型三极管，第一功率管的基极与SG3524型控制器的第11脚耦合、集电极与高频变压器的初级端的一极耦合、发射极接地，第二功率管的基极与SG3524型控制器的第14脚耦合、集电极与高频变压器的初级端的另一极耦合、发射极接地。

4.根据权利要求3所述的直流开关稳压电源电路，其特征在于：所述第一功率管的基极和发射极之间并联有一电阻R9；所述第二功率管的基极和发射极之间并联有一电阻R10。

5.根据权利要求1所述的直流开关稳压电源电路，其特征在于：还包括取样反馈电路，该取样反馈电路包括电阻R1和电阻R2，其中的电阻R1耦合在后级桥式整流器的输出端与SG3524型控制器的第1脚之间，电阻R2耦合SG3524型控制器的第1脚与地之间。