CN218473036U - 一种小功率5v分路供电稳压电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种小功率5V分路供电稳压电源电路，包括PWM信号发生与供电电路、初次级隔离电路和输出整流与稳压电源电路，12V直流电源接入PWM信号发生与供电电路的输入端，PWM信号发生与供电电路、初次级隔离电路与输出整流与稳压电源电路顺次串联，输出整流与稳压电源电路的多个输出端分别对外输出5V直流电源。本实用新型将12V直流电源输入PWM信号发生与供电电路，PWM信号发生与供电电路产生PWM驱动控制信号并且控制初级脉冲电源工作，再经过初次级隔离电路隔离各个次级输出分路，最后经过输出整流与稳压电源电路完成多路5V直流电源输出，隔离性能好，输出电压稳定，精度高，电路结构简单，适合大面积推广使用。

Description

一种小功率5V分路供电稳压电源电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种小功率5V分路供电稳压电源电路。

背景技术

现在医疗、仪器仪表、互联网、铁路、通信等领域,集成电路芯片得到广泛应用，其中以通信电源领域使用更加普遍，12V直流电源对大多数集成电路芯片不能直接供电，需要降压到5V才能满足要求。同时存在许多隔离分路中集成电路芯片不共地的情况，需要相互隔离才能正常工作。虽然12V直流电源具有输出功率大、输出精度高、纹波小、应用广泛的特点，但是通信电源设备中很多集成电路芯片采用5V小功率电源供电，并需要相互隔离，这要求将12V直流电源转换成许多小功率5V分路供电稳压电源输出，从而达到分别隔离与精确供电功能。但是,现有技术中并没有这样的分路供电稳压电源电路。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种小功率5V分路供电稳压电源电路。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种小功率5V分路供电稳压电源电路，包括PWM信号发生与供电电路、初次级隔离电路和输出整流与稳压电源电路，12V直流电源接入所述PWM信号发生与供电电路的输入端，所述PWM信号发生与供电电路的输出端与所述初次级隔离电路的输入端电连接，所述初次级隔离电路的输出端与所述输出整流与稳压电源电路的输入端电连接，所述输出整流与稳压电源电路的多个输出端分别对外输出5V直流电源。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的小功率5V分路供电稳压电源电路，将12V直流电源输入所述PWM信号发生与供电电路，PWM信号发生与供电电路产生PWM驱动控制信号并且控制初级脉冲电源工作，再经过初次级隔离电路隔离各个次级输出分路，最后经过输出整流与稳压电源电路完成多路5V直流电源输出，隔离性能好，输出电压稳定，精度高，电路结构简单，适合大面积推广使用。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的小功率5V分路供电稳压电源电路的结构示意图；

图2为实用新型一实施例的小功率5V分路供电稳压电源电路的电路示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种小功率5V分路供电稳压电源电路，包括PWM信号发生与供电电路、初次级隔离电路和输出整流与稳压电源电路，12V直流电源接入所述PWM信号发生与供电电路的输入端，所述PWM信号发生与供电电路的输出端与所述初次级隔离电路的输入端电连接，所述初次级隔离电路的输出端与所述输出整流与稳压电源电路的输入端电连接，所述输出整流与稳压电源电路的多个输出端分别对外输出5V直流电源。

本实用新型的小功率5V分路供电稳压电源电路，将12V直流电源输入所述PWM信号发生与供电电路，PWM信号发生与供电电路产生PWM驱动控制信号并且控制初级脉冲电源工作，再经过初次级隔离电路隔离各个次级输出分路，最后经过输出整流与稳压电源电路完成多路5V直流电源输出，隔离性能好，输出电压稳定，精度高，电路结构简单，适合大面积推广使用。

在本实用新型的一个或多个实施例中，所述PWM信号发生与供电电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、二极管D1、二极管D2、三极管Q1、三极管Q2和控制芯片U1，所述控制芯片U1的电源输入端接入+12VP直流电源，所述控制芯片U1的电源输入端通过所述电容C4接初级地，所述控制芯片U1的误差放大输出端与初级地之间电连接有所述电阻R2，所述控制芯片U1的误差放大输出端还与所述二极管D1的1号引脚电连接，所述控制芯片U1的反馈电压输入端通过所述电阻R3接初级地，所述控制芯片U1的基准电压输出端与所述二极管D1的2号引脚电连接，所述控制芯片U1的基准电压输出端与初级地之间顺次串联有所述电阻R1和电容C1，且所述电阻R1和电容C1的公共端与所述二极管D1的3号引脚电连接，所述控制芯片U1的基准电压输出端通过所述电容C2接初级地，所述控制芯片U1的定时端与基准电压输出端之间电连接有所述电阻R4，所述控制芯片U1的定时端还通过所述电容C3接初级地，所述控制芯片U1的接地端接初级地，所述控制芯片U1的电流检测输入端通过所述电阻R5接初级地，所述控制芯片U1的输出端分别与所述二极管D2的1号引脚和2号引脚电连接，所述二极管D2的3号引脚接初级地，所述控制芯片U1的输出端与初级地之间顺次串联有所述电阻R6和电阻R7，且所述电阻R6和电阻R7的公共端分别与所述三极管Q1和三极管Q2的基极电连接，所述三极管Q1的集电极接入+12VP直流电源，所述三极管Q1的集电极通过所述电容C5接初级地，所述三极管Q1的发射极与所述三极管Q2的发射极电连接，所述三极管Q1的发射极通过所述电容C6接初级地，所述三极管Q1的发射极作为输出端分别与所述初次级隔离电路的三个输入端电连接，所述三极管Q2的集电极接初级地。

通过控制芯片U1产生PWM高频脉宽信号控制反激式DC-DC变换原理的主电路工作，二极管D1、电阻R1、电阻R2、电容C1与控制芯片U1的误差放大输出端组成电压输入误差放大器，起到输出正电压钳位作用，始终保持内部+2.5V基准电压，从而使PWM信号稳定输出不会关断。控制芯片U1的电流检测输入端通过电阻R5接初级地，主回路电流取样值始终不会达到峰值，使控制芯片U1不会关掉输出PWM信号，电阻R4、电容C2、电容C3的大小设置可以控制PWM信号的工作频率，控制芯片U1的电源输入端与电容C4组成12V芯片供电电源电路，只有在12V芯片供电电源低于7V时才会关掉PWM信号，控制芯片U1的反馈电压输入端通过电阻R3接初级地，促使控制芯片U1内部电压输入误差放大器输出始终为+2.5V,使输出PWM信号的占空比始终达到最大,输出功率始终保持最大值，电阻R6、电阻R7、电容C5、电容C6、三极管Q1和三极管Q2组成初级供电电路，控制芯片U1的输出端输出的PWM信号控制三极管Q1和三极管Q2组成的对管图腾电路导通与截止，从而对后续变压器初级绕组提供脉冲供电电源。

这里，所述控制芯片U1采用型号为UC2845的现有芯片，UC2845芯片是一种广泛使用具有电压输入误差放大器、电流精确控制型的PWM信号发生器。

在本实用新型的一个或多个实施例中，所述初次级隔离电路包括电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C15、电容C20、变压器T1、变压器T2和变压器T3，所述变压器T1的初级线圈的一端、变压器T2的初级线圈的一端和变压器T3的初级线圈的一端分别与所述PWM信号发生与供电电路的输出端电连接，所述变压器T1的初级线圈的另一端、变压器T2的初级线圈的另一端和变压器T3的初级线圈的另一端分别通过所述电容C7、电容C8和电容C9对应接初级地，所述变压器T1的次级线圈的一端通过所述电容C10与所述输出整流与稳压电源电路的第一输入端电连接，所述变压器T1的次级线圈的另一端接第一次级地，所述变压器T2的次级线圈的一端通过所述电容C15与所述输出整流与稳压电源电路的第二输入端电连接，所述变压器T2的次级线圈的另一端接第二次级地，所述变压器T3的次级线圈的一端通过所述电容C20与所述输出整流与稳压电源电路的第三输入端电连接，所述变压器T3的次级线圈的另一端接第三次级地。

通过电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C15、电容C20、变压器T1、变压器T2和变压器T3组成三路电源输出隔离电路，电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C15和电容C20起变压器初次级绕组输入与输出端高频隔离磁复位的作用，防止变压器初级与次绕组高频工作时短路出现磁饱和，导致输出波形畸变。

在本实用新型的一个或多个实施例中，所述输出整流与稳压电源电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、二极管D3、二极管D4、二极管D5、稳压源U2、稳压源U3和稳压源U4，所述二极管D3的3号引脚作为第一输入端与所述初次级隔离电路的第一输出端电连接，所述二极管D3的1号引脚接第一次级地，所述二极管D3的2号引脚与所述稳压源U2的输入端电连接，所述稳压源U2的输入端与第一次级地之间并联有所述电容C11和电容C12，所述稳压源U2的输出端与第一次级地之间顺次串联有所述电阻R8和电阻R9，所述电阻R8和电阻R9的公共端与所述稳压源U2的调节输入端电连接，所述稳压源U2的输出端与第一次级地之间并联有所述电容C13和电容C14，所述稳压源U2的输出端对外输出第一路+5V直流电源，所述二极管D4的3号引脚作为第二输入端与所述初次级隔离电路的第二输出端电连接，所述二极管D4的1号引脚接第二次级地，所述二极管D4的2号引脚与所述稳压源U3的输入端电连接，所述稳压源U3的输入端与第二次级地之间并联有所述电容C16和电容C17，所述稳压源U3的输出端与第二次级地之间顺次串联有所述电阻R10和电阻R11，所述电阻R10和电阻R11的公共端与所述稳压源U3的调节输入端电连接，所述稳压源U3的输出端与第二次级地之间并联有所述电容C18和电容C19，所述稳压源U3的输出端对外输出第二路+5V直流电源，所述二极管D5的3号引脚作为第三输入端与所述初次级隔离电路的第三输出端电连接，所述二极管D5的1号引脚接第三次级地，所述二极管D5的2号引脚与所述稳压源U3的输入端电连接，所述稳压源U4的输入端与第三次级地之间并联有所述电容C21和电容C22，所述稳压源U4的输出端与第三次级地之间顺次串联有所述电阻R12和电阻R13，所述电阻R12和电阻R13的公共端与所述稳压源U4的调节输入端电连接，所述稳压源U4的输出端与第三次级地之间并联有所述电容C23和电容C24，所述稳压源U4的输出端对外输出第三路+5V直流电源。

通过二极管D3、二极管D4和二极管D5组成倍压整流电路，具有输出整流并且提高变压器次级输出整流电压的功能，通过电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、稳压源U2、稳压源U3和稳压源U4组成三路5V稳压电源电路，功能是三路次级输出整流信号经过稳压滤波后分别输出。

这里，所述稳压源U2、稳压源U3和稳压源U4分别采用型号为LM317的现有稳压芯片，不仅具有固定式三端稳压电路的最简单形式，又具备输出电压可调的特点。此外，还具有调压范围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高等优点。lm317是可调节3端正电压稳压器，在输出电压范围1.2伏到37伏时能够提供超过1.5安的电流，此稳压器非常易于使用。

需要指出的是，本实用新型的实施例中，所述输出整流与稳压电源电路也可以设置为更多路，附图2中仅示出了三路+5V输出的情形，实际中可以根据需要灵活设置为更多路，具体的电路结构可以参照图2中的三路来设置，这里不再一一列举。

本实用新型的小功率5V分路供电稳压电源电路，输出的多路5V电源之间相互隔离，并且精度较高，技术指标达到此类小功率分路供电稳压电源的技术要求，并且广泛应用于通信电源模块的集成电路芯片供电实际电路中。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种小功率5V分路供电稳压电源电路，其特征在于：包括PWM信号发生与供电电路、初次级隔离电路和输出整流与稳压电源电路，12V直流电源接入所述PWM信号发生与供电电路的输入端，所述PWM信号发生与供电电路的输出端与所述初次级隔离电路的输入端电连接，所述初次级隔离电路的输出端与所述输出整流与稳压电源电路的输入端电连接，所述输出整流与稳压电源电路的多个输出端分别对外输出5V直流电源。

2.根据权利要求1所述的小功率5V分路供电稳压电源电路，其特征在于：所述PWM信号发生与供电电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、二极管D1、二极管D2、三极管Q1、三极管Q2和控制芯片U1，所述控制芯片U1的电源输入端接入+12VP直流电源，所述控制芯片U1的电源输入端通过所述电容C4接初级地，所述控制芯片U1的误差放大输出端与初级地之间电连接有所述电阻R2，所述控制芯片U1的误差放大输出端还与所述二极管D1的1号引脚电连接，所述控制芯片U1的反馈电压输入端通过所述电阻R3接初级地，所述控制芯片U1的基准电压输出端与所述二极管D1的2号引脚电连接，所述控制芯片U1的基准电压输出端与初级地之间顺次串联有所述电阻R1和电容C1，且所述电阻R1和电容C1的公共端与所述二极管D1的3号引脚电连接，所述控制芯片U1的基准电压输出端通过所述电容C2接初级地，所述控制芯片U1的定时端与基准电压输出端之间电连接有所述电阻R4，所述控制芯片U1的定时端还通过所述电容C3接初级地，所述控制芯片U1的接地端接初级地，所述控制芯片U1的电流检测输入端通过所述电阻R5接初级地，所述控制芯片U1的输出端分别与所述二极管D2的1号引脚和2号引脚电连接，所述二极管D2的3号引脚接初级地，所述控制芯片U1的输出端与初级地之间顺次串联有所述电阻R6和电阻R7，且所述电阻R6和电阻R7的公共端分别与所述三极管Q1和三极管Q2的基极电连接，所述三极管Q1的集电极接入+12VP直流电源，所述三极管Q1的集电极通过所述电容C5接初级地，所述三极管Q1的发射极与所述三极管Q2的发射极电连接，所述三极管Q1的发射极通过所述电容C6接初级地，所述三极管Q1的发射极作为输出端分别与所述初次级隔离电路的三个输入端电连接，所述三极管Q2的集电极接初级地。

3.根据权利要求1所述的小功率5V分路供电稳压电源电路，其特征在于：所述初次级隔离电路包括电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C15、电容C20、变压器T1、变压器T2和变压器T3，所述变压器T1的初级线圈的一端、变压器T2的初级线圈的一端和变压器T3的初级线圈的一端分别与所述PWM信号发生与供电电路的输出端电连接，所述变压器T1的初级线圈的另一端、变压器T2的初级线圈的另一端和变压器T3的初级线圈的另一端分别通过所述电容C7、电容C8和电容C9对应接初级地，所述变压器T1的次级线圈的一端通过所述电容C10与所述输出整流与稳压电源电路的第一输入端电连接，所述变压器T1的次级线圈的另一端接第一次级地，所述变压器T2的次级线圈的一端通过所述电容C15与所述输出整流与稳压电源电路的第二输入端电连接，所述变压器T2的次级线圈的另一端接第二次级地，所述变压器T3的次级线圈的一端通过所述电容C20与所述输出整流与稳压电源电路的第三输入端电连接，所述变压器T3的次级线圈的另一端接第三次级地。

4.根据权利要求1所述的小功率5V分路供电稳压电源电路，其特征在于：所述输出整流与稳压电源电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、二极管D3、二极管D4、二极管D5、稳压源U2、稳压源U3和稳压源U4，所述二极管D3的3号引脚作为第一输入端与所述初次级隔离电路的第一输出端电连接，所述二极管D3的1号引脚接第一次级地，所述二极管D3的2号引脚与所述稳压源U2的输入端电连接，所述稳压源U2的输入端与第一次级地之间并联有所述电容C11和电容C12，所述稳压源U2的输出端与第一次级地之间顺次串联有所述电阻R8和电阻R9，所述电阻R8和电阻R9的公共端与所述稳压源U2的调节输入端电连接，所述稳压源U2的输出端与第一次级地之间并联有所述电容C13和电容C14，所述稳压源U2的输出端对外输出第一路+5V直流电源，所述二极管D4的3号引脚作为第二输入端与所述初次级隔离电路的第二输出端电连接，所述二极管D4的1号引脚接第二次级地，所述二极管D4的2号引脚与所述稳压源U3的输入端电连接，所述稳压源U3的输入端与第二次级地之间并联有所述电容C16和电容C17，所述稳压源U3的输出端第二次级与地之间顺次串联有所述电阻R10和电阻R11，所述电阻R10和电阻R11的公共端与所述稳压源U3的调节输入端电连接，所述稳压源U3的输出端与第二次级地之间并联有所述电容C18和电容C19，所述稳压源U3的输出端对外输出第二路+5V直流电源，所述二极管D5的3号引脚作为第三输入端与所述初次级隔离电路的第三输出端电连接，所述二极管D5的1号引脚接第三次级地，所述二极管D5的2号引脚与所述稳压源U4的输入端电连接，所述稳压源U4的输入端与第三次级地之间并联有所述电容C21和电容C22，所述稳压源U4的输出端与第三次级地之间顺次串联有所述电阻R12和电阻R13，所述电阻R12和电阻R13的公共端与所述稳压源U4的调节输入端电连接，所述稳压源U4的输出端与第三次级地之间并联有所述电容C23和电容C24，所述稳压源U4的输出端对外输出第三路+5V直流电源。

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