CN210201735U - 一种大功率开关电源控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大功率开关电源控制电路，包括DSP控制器最小系统、驱动电路、辅助电源电路、采样电路和保护电路，所述DSP控制器最小系统输出端通过驱动电路与开关电源的电源电路的开关管的驱动端相连，所述驱动电路包括脉冲变压器和两片TC4422驱动器，所述采样电路的输入端与电源电路的直流输出端电气相连，所述采样电路有三端稳压器TL431和光电耦合器PCB17构成，所述保护电路由各类检测信号通过或门CD4075B经过光电隔离、反相及电平转化后输入到DSP的PDPINTA端口构成；本实用新型基于DSP的大功率高频开关电源，充分发挥了DSP强大功能，可以对开关电源进行多方面控制，并且能够简化器件，降低成本，减少功耗，提高设备的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型具体涉及一种电源控制电路，具体是一种大功率开关电源控制电路。
背景技术
大功率开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的导通与截止。将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压，一般大功率电源大至由电源电路、PWM控制电路、单片机控制电路、辅助电源四大部份组成，电源电路主要用于将交流输入转化为平稳的直流输出，市面上开关电源电路的技术运用已经日益成熟，但是对开关电源控制电路的设计还在许多不足。
目前市场大多的开关电源控制电路多为均流控制电路，通常通过在并联支路上串联电阻的方式解决并联支路的均流问题。但由于电阻自身特性的原因，这样的方式动态均流效果并不理想，且容易在电阻上产生较大的功率损耗，因此，针对这类问题，我们需要一种大功率开关电源控制电路。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种大功率开关电源控制电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种大功率开关电源控制电路，包括DSP控制器最小系统、驱动电路、辅助电源电路、采样电路和保护电路，所述DSP控制器最小系统输出端通过驱动电路与开关电源的电源电路的开关管的驱动端相连，所述驱动电路包括脉冲变压器和两片TC4422驱动器，所述采样电路的输入端与电源电路的直流输出端电气相连，所述采样电路有三端稳压器TL431和光电耦合器PCB17构成，所述保护电路由各类检测信号通过或门CD4075B经过光电隔离、反相及电平转化后输入到DSP的PDPINTA端口构成。
MHz的外接晶振提供，复位电路直接通过开关按键复位。 作为本实用新型进一步的方案：所述DSP控制器最小系统包括TMS320LF2407A芯片、时钟电路、复位电路以及键盘显示电路，时钟电路通过15
LCD构成了电源系统的人机交换界面。 作为本实用新型再进一步的方案：所述DSP控制器最小系统外接4×4的矩阵式键盘和SPRT12864M
作为本实用新型再进一步的方案：所述DSP控制器最小系统的PWM脉宽调制信号通过输出端与TC4422驱动器的IN端口相连，TC4422驱动器的OUT端口通过脉冲变压器分别于开关管驱动端相连。
作为本实用新型再进一步的方案：所述三端稳压器TL431与光电耦合器PC817一次侧的LED串联，光电耦合器PC817的电压输出端与DSP的ADCINOO引脚相连。
作为本实用新型再进一步的方案：所述电源电路包括输入电网电压的EMI滤波器、输入整流滤波电路、高频逆变电路、高频变压器和输出整流滤波电路，所述高频逆变电路采用半桥式功率逆变电路，半桥式功率逆变电路开关管采用IGBT作为功率开关器件，开关管包括Q1和Q2，Q1和Q2构成推挽式电路，TC4422驱动器的OUT端口通过脉冲变压器与Q1和Q2的电气相连，Q1和Q2的栅极电压反向连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型基于DSP的大功率高频开关电源，充分发挥了DSP强大功能，可以对开关电源进行多方面控制，并且能够简化器件，降低成本，减少功耗，提高设备的可靠性。
附图说明
图1为大功率开关电源控制电路与电源电路的系统拓扑图。
图2为大功率开关电源控制电路中驱动电路的电路原理示意图。
图3为大功率开关电源控制电路中采样电路的电路原理示意图。
图4为大功率开关电源控制电路中保护电路的电路原理示意图。
图5为与大功率开关电源控制电路配合的电源电路的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1～5，本实用新型实施例中，一种大功率开关电源控制电路，包括DSP控制器最小系统、驱动电路、辅助电源电路、采样电路和保护电路，所述DSP控制器最小系统输出端通过驱动电路与开关电源的电源电路的开关管的驱动端相连，所述驱动电路包括脉冲变压器和两片TC4422驱动器，所述采样电路的输入端与电源电路的直流输出端电气相连，所述采样电路有三端稳压器TL431和光电耦合器PCB17构成，所述保护电路由各类检测信号通过或门CD4075B经过光电隔离、反相及电平转化后输入到DSP的PDPINTA端口构成。
MHz的外接晶振提供，复位电路直接通过开关按键复位。 所述DSP控制器最小系统包括TMS320LF2407A芯片、时钟电路、复位电路以及键盘显示电路，时钟电路通过15
LCD构成了电源系统的人机交换界面。 所述DSP控制器最小系统外接4×4的矩阵式键盘和SPRT12864M
所述DSP控制器最小系统的PWM脉宽调制信号通过输出端与TC4422驱动器的IN端口相连，TC4422驱动器的OUT端口通过脉冲变压器分别于开关管驱动端相连。
所述三端稳压器TL431与光电耦合器PC817一次侧的LED串联，光电耦合器PC817的电压输出端与DSP的ADCINOO引脚相连，设置的三端稳压器TL431阴极流过的电流就是LED的电流,输出电压Ud经分压网络后到参考电压UR与三端稳压器TL431中的2.5 V基准电压Uref进行比较，在阴极上形成误差电压，使LED的工作电流If发生变化，再通过光电耦合器PC817将变化的电流信号转换为电压信号输入DSP的ADCINOO引脚，完成对电源电路中采样功能。
所述电源电路包括输入电网电压的EMI滤波器、输入整流滤波电路、高频逆变电路、高频变压器和输出整流滤波电路，所述高频逆变电路采用半桥式功率逆变电路，半桥式功率逆变电路开关管采用IGBT作为功率开关器件，开关管包括Q1和Q2，Q1和Q2构成推挽式电路，TC4422驱动器的OUT端口通过脉冲变压器与Q1和Q2的电气相连，Q1和Q2的栅极电压反向连接。
本实用新型的工作原理是：本实用新型的电源电路主要将交流输入电压转换为直流电压，其中控制电路实际上是一个实时检检测和控制系统，包括对开关电源输出端电压、电流和IGBT温度的检测，对收集信息的分析和运算处理，对电源工作参数的设置和显示等，其控制过程主要是通过采集开关电源的相关参数，送入DSP芯片进行预定的分析和计算，得出相应的控制数据，通过改变输出PWM波的占空比，送到逆变桥开关器件的控制端，从而控制输出申压和电流，基于DSP的大功率高频开关电源，充分发挥了DSP强大功能，可以对开关电源进行多方面控制，并且能够简化器件，降低成本，减少功耗，提高设备的可靠性。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种大功率开关电源控制电路，包括DSP控制器最小系统、驱动电路、辅助电源电路、采样电路和保护电路，其特征在于，所述DSP控制器最小系统输出端通过驱动电路与开关电源的电源电路的开关管的驱动端相连，所述驱动电路包括脉冲变压器和两片TC4422驱动器，所述采样电路的输入端与电源电路的直流输出端电气相连，所述采样电路有三端稳压器TL431和光电耦合器PCB17构成，所述保护电路由各类检测信号通过或门CD4075B经过光电隔离、反相及电平转化后输入到DSP的PDPINTA端口构成。
2.根据权利要求1所述的大功率开关电源控制电路，其特征在于，所述DSP控制器最小系统包括TMS320LF2407A芯片、时钟电路、复位电路以及键盘显示电路，时钟电路通过15MHz的外接晶振提供，复位电路直接通过开关按键复位。
3.根据权利要求2所述的大功率开关电源控制电路，其特征在于，所述DSP控制器最小系统外接4×4的矩阵式键盘和SPRT12864M LCD构成了电源系统的人机交换界面。
4.根据权利要求1所述的大功率开关电源控制电路，其特征在于，所述DSP控制器最小系统的PWM脉宽调制信号通过输出端与TC4422驱动器的IN端口相连，TC4422驱动器的OUT端口通过脉冲变压器分别于开关管驱动端相连。
5.根据权利要求1所述的大功率开关电源控制电路，其特征在于，所述三端稳压器TL431与光电耦合器PC817一次侧的LED串联，光电耦合器PC817的电压输出端与DSP的ADCINOO引脚相连。
6.根据权利要求1-5任一所述的大功率开关电源控制电路，其特征在于，所述电源电路包括输入电网电压的EMI滤波器、输入整流滤波电路、高频逆变电路、高频变压器和输出整流滤波电路，所述高频逆变电路采用半桥式功率逆变电路，半桥式功率逆变电路开关管采用IGBT作为功率开关器件，开关管包括Q1和Q2，Q1和Q2构成推挽式电路，TC4422驱动器的OUT端口通过脉冲变压器与Q1和Q2的电气相连，Q1和Q2的栅极电压反向连接。
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|---|---|---|---|---|
| TWI742624B (zh) * | 2020-04-21 | 2021-10-11 | 元宏國際股份有限公司 | 中高功率可調頻之數位電源系統 |
| CN113572368A (zh) * | 2020-04-28 | 2021-10-29 | 元宏国际股份有限公司 | 中高功率可调频的数字电源系统 |
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