CN216672871U - 一种具有输出电流可变的恒功率电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有输出电流可变的恒功率电源，包括依次连接的市电输入线路、防雷电路、开关变压器变换电路、调节反馈电路，开关变压器变换电路包括变压器T1、开关管Q1，开关管Q1与防雷电路的输出端连接取电，变压器T1的电压输入跟随开关管Q1，变压器T1的二次侧与外部用电设备连接供电；调节反馈电路，其包括分别与变压器T1的二次侧并联的NPN三极管Q2、NPN三极管Q3，控制器U1电连接所述开关管Q1。本实用新型能够达到稳定恒功率电源的工作电流的效果。

Description

一种具有输出电流可变的恒功率电源

技术领域

本实用新型涉及恒功率电源的技术领域，主要涉及一种具有输出电流可变的恒功率电源。

背景技术

目前，恒功率电源较于传统电源具有更宽的输出电压、电流范围，单型号电源可满足客户多种规格产品的测试需求。完全可以替代传统矩阵电源。恒功率电源的电压与电流的输出受极限功率的限制，减少输出电流可获得更高的电压或者通过减少输出电压可以获得更大的输出电流，因此要比传统的“矩阵”电源更加灵活。

但是如何对现有的恒功率电源的电路进行优化，进而达到电流调节范围更宽的同时保证恒功率电源的工作电流稳定，进而使恒功率电源的输出功率稳定是有待本领域技术人员来解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有输出电流可变的恒功率电源，能够达到稳定恒功率电源的工作电流的效果。

为此，提供一种具有输出电流可变的恒功率电源,包括：

市电输入线路，其包括正母线和负母线，正母线和负母线分别从市电取电；

防雷电路，其包括并联在正母线和负母线之间的压敏电阻MOV1、与负母线电连接的压敏电阻NTC1，市电依次流过压敏电阻MOV1、压敏电阻NTC1后输出；

开关变压器变换电路，其包括变压器T1、开关管Q1，开关管Q1与防雷电路的输出端连接取电，市电的交流电压转换成直流电压后输入至变压器T1一次侧的一端，变压器T1一次侧的另一端经开关管Q1连接至控制器U1，变压器T1的二次侧与外部用电设备连接供电，变压器T1二次侧的辅助绕组与控制器U1的VCC端连接；

调节反馈电路，其包括NPN三极管Q2、NPN三极管Q3，变压器T1二次侧的一端分别经串联电阻R10、电阻R15后与NPN三极管Q3的c极连接，NPN三极管Q2的c极经光耦U2的发射端连接至变压器T1的二次侧，光耦U2的接收端与控制器U1的控制端连接，NPN三极管Q2的b极连接在电阻R10与电阻R15之间，NPN三极管Q2的E极与NPN三极管Q3的E极共接接地。

进一步地，还包括EMI整流电路，其从所述防雷电路取市电后分出两路，其中，一路经整流桥堆BD1整流后输出至电解电容C1来滤波成平滑的直流电压，直流电压传输至开关变压器变换电路，另一路经依次串联的二极管D2、二极管D3之间的节点来采集输入电压，所述二极管D2的导通方向指向负母线，所述二极管D3的导通方向指向正母线。

所述NPN三极管Q2的E极与NPN三极管Q3的E极之间连接有电阻R22，串联电阻R10、电阻R15经稳压管D8与变压器T1的二次侧连接。

进一步地，还包括二次侧整流滤波输出电路，其中，所述变压器T1的二次侧依次经肖特基二极管D1、电容C5、电容C6、共模电感LF2后与外部用电设备连接供电。

进一步地，还包括由电阻R5及电阻R5A并联而成的吸收电阻，吸收电阻的一端与肖特基二极管D1的输入端连接，另一端经电容C3与肖特基二极管D1的输出端连接。

本实用新型所提供一种具有输出电流可变的恒功率电源，设置有相互电连接的市电输入线路、防雷电路、开关变压器变换电路、调节反馈电路、控制器U1，开关管Q1驱动开关来导通变压器T1一次侧电压的输入，根据变压器T1一次侧输入的电压来改变输出的电压，输入的电压能够改变变压器T1一次侧辅助绕组的电压值，进而改变控制器U1计算得出的残余电压，进而改变输出电压，能够达到稳定恒功率电源的工作电流的效果。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型的具有输出电流可变的恒功率电源的连接结构示意图。

附图标记：1-市电输入线路；2-防雷电路；3-EMI整流电路；4-开关变压器变换电路；5-二次侧整流滤波输出电路；6-调节反馈电路；7-PWM脉冲电路。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

在本实施例中，市电输入线路1经防雷电路2与EMI整流滤波电路连接，EMI整流滤波电路一路与开关变压器变换电路4连接，另一路与PWM脉冲电路7连接；开关变压器变换器一路与PWM脉冲电路7连接，另一路与二次整流输出电路连接传输输出电压；二次侧整流输出电路与调节反馈电路6连接采集残余电压，二次侧整流输出电路将输出电压及残余电压输出至外部的供电设备，通过残余电压来保证供电设备的稳定供电。设置有相互电连接的市电输入线路1、防雷电路2、开关变压器变换电路4、调节反馈电路6、控制器U1，开关管Q1驱动开关来导通变压器T1一次侧电压的输入，根据变压器T1一次侧输入的电压来改变输出的电压，输入的电压能够改变变压器T1一次侧辅助绕组的电压值，进而改变控制器U1计算得出的残余电压，进而改变输出电压，能够达到稳定恒功率电源的工作电流的效果。

见图1，本实施例的具有输出电流可变的恒功率电源，包括市电输入线路1，其包括正母线和负母线，正母线和负母线分别从市电取电；防雷电路2，其包括并联在正母线和负母线之间的压敏电阻MOV1、与负母线电连接的压敏电阻NTC1，市电依次流过压敏电阻MOV1、压敏电阻NTC1后输出；开关变压器变换电路4，其包括变压器T1、开关管Q1，开关管Q1与防雷电路2的输出端连接取电，市电的交流电压转换成直流电压后输入至变压器T1一次侧的一端，变压器T1一次侧的另一端经开关管Q1连接至控制器U1，变压器T1的二次侧与外部用电设备连接供电，变压器T1二次侧的辅助绕组与控制器U1的VCC端连接；调节反馈电路6，其包括NPN三极管Q2、NPN三极管Q3，变压器T1二次侧的一端分别经串联电阻R10、电阻R15后与NPN三极管Q3的c极连接，NPN三极管Q2的c极经光耦U2的发射端连接至变压器T1的二次侧，光耦U2的接收端与控制器U1的控制端连接，NPN三极管Q2的b极连接在电阻R10与电阻R15之间，NPN三极管Q2的E极与NPN三极管Q3的E极共接接地。

进一步地，所述NPN三极管Q2的E极与NPN三极管Q3的E极之间连接有电阻R22，串联电阻R10、电阻R15经稳压管D8与变压器T1的二次侧连接。通过开关管Q1驱动开关变压器变换电路4的输出电压，进而达到电流调节范围更宽的同时保证恒功率电源的工作电流稳定，进而使恒功率电源的输出功率稳定的效果。

进一步地，还包括EMI整流电路3，其从所述防雷电路2取市电后分出两路，其中，一路经整流桥堆BD1整流后输出至电解电容C1来滤波成平滑的直流电压，直流电压传输至开关变压器变换电路4，另一路经依次串联的二极管D2、二极管D3之间的节点来采集输入电压，所述二极管D2的导通方向指向负母线，所述二极管D3的导通方向指向正母线。

进一步地，还包括二次侧整流滤波输出电路5，其中，所述变压器T1的二次侧依次经肖特基二极管D1、电容C5、电容C6、共模电感LF2后与外部用电设备连接供电。

进一步地，还包括由电阻R5及电阻R5A并联而成的吸收电阻，吸收电阻的一端与肖特基二极管D1的输入端连接，另一端经电容C3与肖特基二极管D1的输出端连接。

具体地控制方法如下：

1.本实施例中，F1为3.15A//250V保险丝，为电路异常提供断电保护，100-240V市电输入线路1经过保险丝F1输入。

2.本实施例中，MOV1元件能吸收L线对N线的雷击能量。NTC1用于减小输入浪涌电流，防止开机瞬间L-N输入市电窜入较大峰值电流损伤后级电路零件，MOV1为10S561压敏电阻，NTC1为5D-9热敏电阻。

防雷电路22由MOV1，NTC1组成。

3.本实施例中，EMI滤波电路滤除来自市电线路干扰后，一路再经整流桥堆BD1整流，C1电解电容滤波成平滑的直流电压，为后级开关变换电路提供能量。另一路经D2、D3检测L-N两端电压通过电阻R6、R6A接到PWEM脉冲/残余电压泄放电路芯片，为泄放电压能量提供通路。

EMI及整流滤波电路包括LF1共模电感，CX1电容，BD1桥堆，C1电解电容。C1A瓷片电容，D2、D3整流二极管。

4.本实施例中，开关变压器变换电路4由变压器T1接受前级供给的能量，开关管Q1受PWM芯片的控制，PWM芯片工作时，开关管Q1处在一个高速的导通和截止状态，从而使变压器始终跟随其工作在一个储能和释放能量的状态。同时R3、R3A、R4、R4A、C2、D4作为吸收回路，吸收因为开关脉冲时出现的尖峰电流电压。

开关变压器变换电路4包括电阻R3、R3A、R4、R4A、R8、R11、R12、电容C2、二极管D4、D5、开关MOS管Q1及变压器T1。

5.本实施例中，二次整流及输出电路其作用在于使开关变换电路次级感应到的电压变为外部设备所要的平滑稳定的DC直流电压。肖特基在开关管截止时得到其释放能量而导通，将整流为二次侧所需直流电能，C5、C6对其滤波储能，再供给用电设备。

二次整流及输出电路主要包括肖特基二极管D1，电解电容C5、C6，共模电感LF2，吸收电阻R5、R5A，瓷片电容C3。

6.本实施例中，恒功率反馈电路通过NPN三极管Q2，Q3作为一个恒功率比较电路，电压分压电阻为R15，R10，电流采样电阻为R22，除去稳压管D8，进行核心公式计算：

Uo/Io＝(20-6.2)V/1A＝13.8Ω

R22*(R10+R15)/R15＝0.05*(27k+100)/100＝13.55Ω(验证通过)

可调节反馈输出稳压电路包括光耦U2、NPN三极管Q2、Q3、电阻R9、R10、R13、R15、R16、R22、R14、稳压管D8、D9、D10、D11。

7.本实施例中，PWM脉冲及残余电压泄放电路通过供电绕组和光耦U2检测输出电压的变化，通过PWM芯片U1控制开关管工作脉冲宽度，使输出始终保持稳定的电压电流输出。

PWM脉冲及残余电压泄放电路主要由二极管D6、D7、电阻R6、R6A、R7、R7A、R7B、R17、R18、R20、R21、电容C8、C9、C10、C11、PWM芯片U1和供电绕组构成。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种具有输出电流可变的恒功率电源,其特征在于，包括：

市电输入线路，其包括正母线和负母线，正母线和负母线分别从市电取电；

防雷电路，其包括并联在正母线和负母线之间的压敏电阻MOV1、与负母线电连接的压敏电阻NTC1，市电依次流过压敏电阻MOV1、压敏电阻NTC1后输出；

开关变压器变换电路，其包括变压器T1、开关管Q1，开关管Q1与防雷电路的输出端连接取电，市电的交流电压转换成直流电压后输入至变压器T1一次侧的一端，变压器T1一次侧的另一端经开关管Q1连接至控制器U1，变压器T1的二次侧与外部用电设备连接供电，变压器T1二次侧的辅助绕组与控制器U1的VCC端连接；

调节反馈电路，其包括NPN三极管Q2、NPN三极管Q3，变压器T1二次侧的一端分别经串联电阻R10、电阻R15后与NPN三极管Q3的c极连接，NPN三极管Q2的c极经光耦U2的发射端连接至变压器T1的二次侧，光耦U2的接收端与控制器U1的控制端连接，NPN三极管Q2的b极连接在电阻R10与电阻R15之间，NPN三极管Q2的E极与NPN三极管Q3的E极共接接地。

2.根据权利要求1所述的具有输出电流可变的恒功率电源，其特征在于，所述NPN三极管Q2的E极与NPN三极管Q3的E极之间连接有电阻R22，串联电阻R10、电阻R15经稳压管D8与变压器T1的二次侧连接。

3.根据权利要求2所述的具有输出电流可变的恒功率电源，其特征在于，还包括EMI整流电路，其从所述防雷电路取市电后分出两路，其中，一路经整流桥堆BD1整流后输出至电解电容C1来滤波成平滑的直流电压，直流电压传输至开关变压器变换电路，另一路经依次串联的二极管D2、二极管D3之间的节点来采集输入电压，所述二极管D2的导通方向指向负母线，所述二极管D3的导通方向指向正母线。

4.根据权利要求3所述的具有输出电流可变的恒功率电源，其特征在于，还包括二次侧整流滤波输出电路，其中，所述变压器T1的二次侧依次经肖特基二极管D1、电容C5、电容C6、共模电感LF2后与外部用电设备连接供电。

5.根据权利要求4所述的具有输出电流可变的恒功率电源，其特征在于，还包括由电阻R5及电阻R5A并联而成的吸收电阻，吸收电阻的一端与肖特基二极管D1的输入端连接，另一端经电容C3与肖特基二极管D1的输出端连接。

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