[发明专利]稳压电源延时充电式无级高位跟踪系统

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及电子技术领域，属于电源类产品，是一种稳压电源延时充电式无级高位跟踪系统。

(二)背景技术：

当前，对于直流稳压、稳流电源的开发，效率高、输出电压纹波小始终是电源的两大基本要求。

目前，具有效率高、重量轻、体积小、携带便利等优点的开关电源，迎合了当今市场的需求，成为直流电源类的主流产品，但是其输出电压纹波大、不易检修等缺点使得很多对电源要求较高或用于实验教学、实验测量等场合的电子部件不便使用开关电源，而一般的工频式电源，都采用继电器切换变压器输出抽头的方式，其提高效率的空间极其有限。

(三)发明内容：

本发明的目的是要克服现有电源类产品输出电压纹波大、效率低，不易检修等缺点，提供一种稳压电源延时充电式无级高位跟踪系统。

本发明的具体方案是：稳压电源延时充电式无级高位跟踪系统，其特征是：具有两个环路共同控制延时开关比较器组成，第一个环路由全波整流电路、全波信号取样电路、同步方波发生器、延时开关比较器、可控硅依次连接而成；第二环路由全波整流电路、可控硅、功率滤波器、输出调整功率管依次连接，并由输出调整功率管的前端通过差压标准转换电路与输出调整功率管的尾端一起，控制连接差压比较兼积分滤波器，再接延时开关比较器反回可控硅。

本发明通过控制可控硅开关延时时间的方式，使功率滤波电容用无损耗的方式获得不同的充电电压、使稳压电源输出功率管输入端(集电极)与输出端(发射极)始终保持一个固定的电压差(全程无级高位跟踪)、最终达到了使稳压电源始终保持较高的效率的目的。其结构简单、工作可靠。

(四)附图说明：

图1是本发明的方框原理图；

图2是本发明的电路设计原理图；

图3是控制波形变换原理之图一；

图4是控制波形变换原理之图二；

图5是控制波形变换原理之图三；

图6是输出电压较高时的跟踪电压波形变换原理之图一；

图7是输出电压较高时的跟踪电压波形变换原理之图二；

图8是输出电压较低时的跟踪电压波形变换原理之图一；

图9是输出电压较低时的跟踪电压波形变换原理之图二；

图10是假设变压器的输出端为理想电压源时功率滤波电容上的充电电压波形图；

图11是实际变压器的输出端为功率滤波电容提供的充电电压波形图。

(五)具体实施方式：

参见图1，本发明具有两个环路共同控制延时开关比较器组成，第一个环路由全波整流电路、全波信号取样电路、同步方波发生器、延时开关比较器、可控硅依次连接而成；第二环路由全波整流电路、可控硅、功率滤波器、输出调整功率管依次连接，并由输出调整功率管的前端通过差压标准转换电路与输出调整功率管的尾端一起，控制连接差压比较兼积分滤波器，再接延时开关比较器反回可控硅。

本发明的工作原理参见图1，系统电路由两个环路共同控制延时开关比较器，改变可控硅的导通时间，使功率滤波电容获得不同的最大充电电压。

第一个环路从全波整流开始，通过全波信号取样，比较器，产生同步方波；再转换成同步三角波，送到延时开关比较器。

第二个环路也从全波整流开始，通过可控硅、功率滤波，至输出调整功率管，再由输出调整功率管的a端通过差压标准转换，与输出调整功率管的c端一起，控制差压比较兼积分滤波器的输出电压。

同步三角波与比较兼积分滤波器的输出电压共同控制延时开关比较器输出正向脉冲的延时时间，来调整可控硅整流后的全波波形上导通时间的相对位置，从而达到控制功率滤波电容的最大充电电压的目的。

调整管(功率输出管)差压转换电路，使b点的电压始终比a点的电压低固定的3V，差压比较兼积分滤波电路将b点和c点的电压差进行比较、变成波动较为平缓的浮动电压送到延时比较开关的反相输入端。

工频电压同步取样电路将整流后的全波波形变成同步方波、同步三角波发生器将同步方波变成同步三角波，再送到延时比较开关的同相输入端。

延时比较开关输出方波电压的上升檐；受差压比较兼积分滤波器和同步三角波发生器的信号控制，改变可控硅的导通延时时间，使功率滤波电容的最大充电电压受到控制。

本发明的具体电路结构参见图2，由稳压二极管W1(约3V)和恒流电路组成差压转换电路，使b点的电压始终比a点的电压低固定的3V，并通过电阻R4接在差压比较兼积分滤波器T2的反相输入端，调整管D2的发射极c点(电源的+V输出端)接在差压比较器T2的同相输入端，共同组成比较器兼积分滤波器(输出电压变化速率控制在50V/s左右，电压的波动较为平缓)。