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一种小型单相交流输入超低纹波开关电源的制作方法.docx


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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。一种小型单相交流输入超低纹波开关电源的制作方法专利名称:一种小型单相交流输入超低纹波开关电源的制作方法本实用新型提供了一种小型单相交流输入超低纹波开关电源,包括:依次连接的输入滤波器、整流电路、输入储能电路、功率变换电路、整流滤波电路、以及升压回路;其中,输入滤波器包括差模电感L1和共模电感L6,整流电路包括整流桥,输入储能电路包括并联的电容C42和电容C38,功率变换电路包括连接在一起的三极管Q5和变压器U14,整流滤波电路包括差模电感LA2,升压回路包括LT1738芯片和与LT1738芯片连接的共模电感LC6。本实用新型提供的一种小型单相交流输入超低纹波开关电源具有电路设计合理,保护迅速可靠,工作稳定,效率高,体积小的优点。【专利说明】一种小型单相交流输入超低纹波开关电源【技术领域】[0001]本实用新型涉及电源【技术领域】,尤其涉及一种小型单相交流输入超低纹波开关电源,用于将交流输入转换成稳定的直流输出。【背景技术】[0002]在机载设备中,能够提供低纹波电源的设备以线性电源为主,但是线性电源存在变压器转换效率低、稳压芯片压差大、滤波电路不够完善等缺点,时常出现输出纹波大、效率低、发热量大、间接地给使用线性电源的系统增加噪声等问题。[0003]另外,现有的能够提供低纹波电源的设备较为沉重,作为替代的小型单相交流输入超低纹波开关电源的效率比较高,体积小,重量轻,但纹波较大。实用新型内容[0004]本实用新型要解决的技术问题是:现有小型单相交流输入超低纹波开关电源的波纹较大,影响负载的正常工作,还会造成噪声过大和过载。[0005]为了解决上述技术问题,本实用新型提供了:[0006]一种小型单相交流输入超低纹波开关电源,包括:依次连接的输入滤波器、整流电路、输入储能电路、功率变换电路、整流滤波电路、以及升压回路;其中,输入滤波器包括差模电感LI和共模电感L6,整流电路包括整流桥,输入储能电路包括并联的电容C42和电容C38,功率变换电路包括连接在一起的三极管Q5和变压器U14,整流滤波电路包括差模电感LA2,升压回路包括LT1738芯片和与LT1738芯片连接的共模电感LC6。[0007]在优选的方案中,所述小型单相交流输入超低纹波开关电源还包括:设置在整流滤波电路和功率变换电路之间的UC2842型脉冲宽度调制PWM控制芯片。[0008]在优选的方案中,所述小型单相交流输入超低纹波开关电源还包括初级辅助电源,为初级电路和控制芯片的正常工作供电,所述小型单相交流输入超低纹波开关电源还包括:UC2842芯片、变压器T2、以及次级辅助电源;UC2842芯片连接到变压器T2的一次侧;次级辅助电源连接到变压器T2的二次侧,包括依次连接的二极管D38和电容C99。[0009]在优选的方案中,所述小型单相交流输入超低纹波开关电源还包括连接到初级保护电路PWM控制芯片的初级保护电路,初级保护电路包括运算放大器UlOA和U10B,整流二极管D29和D30并联后依次连接分压电阻R109、R110、R111和R112。[0010]在优选的方案中,所述小型单相交流输入超低纹波开关电源还包括与LT1738芯片连接的输出采样电路,输出采样电路包括电阻R99、电容C63、电容C50以及运算放大器U8A;电阻R99和电容C63串联后与电容C50并联,电容C50设置在运算放大器U8A的同向输入端与输出端之间。[0011]本实用新型提供的一种小型单相交流输入超低纹波开关电源具有电路设计合理,保护迅速可靠,工作稳定,效率高,体积小的优点。【附图说明】[0012]图1是本实用新型实施例的小型单相交流输入超低纹波开关电源的拓补图;[0013]图2是本实施例中输入滤波及整流、输入储能电路的电路图;[0014]图3是本实施例中功率变换及整流储能电路的电路图;[0015]图4是本实施例中PWM电路的电路图;[0016]图5是本实施例中辅助电源的电路图;[0017]图6是本实施例中初级保护电路的电路图;[0018]图7是本实施例中输出采样电路的电路图;[0019]图7是本实施例中升压回路的电路图;[0020]图8是本实施例中输出滤波电路的电路图。【具体实施方式】[0021]下面将结合附图,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,所描述的实施例仅为本实用新型的一部分实施例,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。[0022]如图1所示,一种小型单相交流输入超低纹波开关电源,包括:依次连接的输入滤波器、整流电路、输入储能电路、功率变换电路、整流滤波电路、以及升压回路;其中,输入滤波器包括差模电感LI和共模电感L6,整流电路包括整流桥,输入储能电路包括并联的电容C42和电容C38,功率变换电路包括连接在一起的三极管Q5和变压器U14,整流滤波电路包括差模电感LA2,升压回路包括LT1738芯片和与LT1738芯片连接的共模电感LC6。升压回路包括图中的升压电路、输出滤波器、输出采样电路和LT1738芯片。[0023]参见图2,输入滤波电路采用了共模电感L6及差模电感LI的滤波方式,滤滤效果好,可以有效的防止电原工作时对电网的干扰。在输入滤波电路中,加入了保险和输入浪涌电流抑制电路(电阻R132和R133),保证电源的安全和可靠。[0024]参见图3,主功率变换部份采用绕组复位的正激变换拓扑。在这种设计下,,本设计中,。图3中R94、C44、D14用于Q5关断瞬间的尖峰吸收,保证Q5的可靠。经查表初级变压器磁芯采用ETD34,其最大传输功率200W,可用于此次设计。整流管和续流管采用肖特基管,周围加有吸收电路,可保证稳定可靠的工作。储能电感采用CSC77930磁环设计,功率裕量比较大,可极大的压低输出纹波的基波。滤波电容采用铝电解电容与聚酯薄膜并联使用,配合L3与LA2组成多阶滤波电路,使输出纹波降到最小。[0025]参见图4,所述小型单相交流输入超低纹波开关电源还包括:设置在整流滤波电路和功率变换电路之间的UC2842型脉冲宽度调制PWM控制芯片。[0026]此PWM采用UC2842作为主控制芯片,UC2842是在电源中应用最广的芯片之一,通对外围进行仔细的设计,可以实现丰富的控制功能。图4中R134与C81、Q6共同组成初级的软启动电路,保证输出电压的上升单调。R139、C168组成振荡电路,用于控制电路的开关频率,频率被设定为120K,。由于UC2842驱动能力较弱,所以在外围设计了一路由Q9、Q10组成的驱动增强电路,保证对功率级开关管可靠的驱动。信号F为失效保护信号,失效发生时,F被置低,闭锁主控芯片。X3B采样初级峰值电流,在R141、R142形成三角波电压;当过流发生时,这个电路与主控芯片形成逐周期限流,限止输出功率,保护后级电路。[0027]参见图5,所述小型单相交流输入超低纹波开关电源还包括初级辅助电源,为初级电路和控制芯片的正常工作供电,所述小型单相交流输入超低纹波开关电源还包括:UC2842芯片、变压器T2、以及次级辅助电源;UC2842芯片连接到变压器T2的一次侧;次级辅助电源连接到变压器T2的二次侧,包括依次连接的二极管D38和电容C99。[0028]辅助电源用于产生12Vdc的初级辅助电压,为初级电路和控制芯片的正常工作供电。采用UC2842控制的反源方式设计,电路简单可靠。T2次级与D38、C99组成一个次级辅助电源,向次级电路提供一个约为15VDC的电压。使次级电路可以正常工作。此设计中变压器T2采用了EPC19的磁芯。[0029]参见图6,所述小型单相交流输入超低纹波开关电源还包括连接到初级保护电路PWM控制芯片的初级保护电路,初级保护电路包括运算放大器UlOA和U10B,整流二极管D29和D30并联后依次连接分压电阻R109、Rl10、Rlll和Rl12。[0030]初级保护电路用于对输入过欠压保护,防止电源长期工作在非正常条件下被损坏。市电经D29、D30整流,经R109、Rl10、Rlll、R112与R143、R135分压,形成一个采样电压送入运放,当输入电压超出设定范围时,运放输出高电平,驱动Q8或者Q7拉低F信号,闭锁主控芯片。,以期与采样信号比较。过温保护电路用于电源工作于异常状态或者环境异常时,对电源进行过温度保护,防止破坏范围扩大,此电路中采用集成芯片的温度采样,过温点被定为75°C,恢复点约为45°C[0031]参见图7,所述小型单相交流输入超低纹波开关电源还包括与LT1738芯片连接的输出采样电路,输出采样电路包括电阻R99、电容C63、电容C50以及运算放大器U8A;电阻R99和电容C63串联后与电容C50并联,电容C50设置在运算放大器U8A的同向输入端与输出端之间。[0032]用于第一级变换电路的输出电压控制。图中Ull周边电路组成一个基准电路,。其中U8A为控制环路,R113、R114设定输出电压,将其值准确设定在15VDC,OTlA用于控制环路的隔离,将控制信号送至UC2842,控制输出占空比,调节输出电压。R99、C63、C50与U8A共同组成2型放大电路,用于控制环路的参数设置,保证系统的稳定可靠。U8B用于输出过流和短路的保所。当过流和短路发生时,过流信号被CS2采集,U8B的5脚输入一个低电平导致U8B的7脚输出一个低电平,这个信号被OTlA送至UC2842的I脚,拉低UC2842之I脚的电平,使占空比维持于一个极小状态,保护电源各部份不被异常状态损坏。这一保护是基于后级升压电路不能做过流保护而提前设计。[0033]参见图8,LT1738是凌力尔特专为低纹波电路开发的控制芯片,外围电路简单。图中C35与R68、R67共同设定Q4的开关速度和开关方式,将由Q4与D15开关转换引起的尖峰降到最低。C34与R60设定芯片的开磁频率,此次应用中,芯片的开关频率被设定为250K。R32与R54用于电压采样,此次设计中,输出电压被设定为28VDC。C26与R31、C65用于设定环路参数,控制环路稳定快速的工作,以期快速的响应输出负载的变化。C31设定输出电压的上升斜率。图中D15采用低压超快软恢复二极管,降低工时产生的尖峰。LC4采用EPC22的磁芯,可以工作于较高的频下。C37、C39、LC5、C41、C43共同组成一个π型滤波器,降低输出纹波的基波和尖峰。[0034]上述小型单相交流输入超低纹波开关电源方案取代了原有机载雷达中笨重的线性电源,并通过了高低温试验,潮湿试验,振动试验,电磁兼容试验。结果表明,该小型单相交流输入超低纹波开关电源电路设计合理,保护迅速可靠,工作稳定,效率高,体积小。[0035]以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,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。【权利要求】,其特征在于,包括:依次连接的输入滤波器、整流电路、输入储能电路、功率变换电路、整流滤波电路、以及升压回路;其中,输入滤波器包括差模电感LI和共模电感L6,整流电路包括整流桥,输入储能电路包括并联的电容C42和电容C38,功率变换电路包括连接在一起的三极管Q5和变压器U14,整流滤波电路包括差模电感LA2,升压回路包括LT1738芯片和与LT1738芯片连接的共模电感LC6。,其特征在于,还包括:设置在整流滤波电路和功率变换电路之间的UC2842型脉冲宽度调制PWM控制芯片。,其特征在于,还包括与LT1738芯片连接的输出采样电路,输出采样电路包括电阻R99、电容C63、电容C50以及运算放大器U8A;电阻R99和电容C63串联后与电容C50并联,电容C50设置在运算放大器U8A的同向输入端与输出端之间。

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