[发明专利]一种大型多媒体用开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源，此电源特别适用于大型多媒体设备上。

背景技术

大型多媒体设备的广泛应用机电一体化控制技术，一台灯具之上使用了大量的步进电机，这些电机的工作电压一般在12V。为提高电源工作效率、减轻设备重量，提供给控制电路和步进电机的电源几乎都是采用27-28V的开关电源提供供电。这类电源目前市场上品种繁多，价格也千差万别，厂家为提高产品竟争能力，降低成本是很重要的手段之一，因此针对电源方面，特别研发出一款结构简洁、成本底低廉、装配工艺简单的电源。

发明内容

本发明提供一种可靠性高，结构简单，容易装配，生产成本低的大型多媒体用开关电源，包括功率因数校正电路、直流-直流变换电路、输出电流限制电路。 功率因数校正电路电路校正输入电压与电流之间的相位，使电流波形跟踪电压波形变化，降低电流谐波对电网的污染。直流-直流变换电路完成直流高压到直流低压的变换工作，通过变压器隔离输出到整流电路。

进一步地，所有功能电路布置在一块PCB板上。

更进一步地，所述PCB板与机壳成一体结构。

进一步地，所述功率因数校正电路采用安森美公司的集成电路NPC1653A作为控制器。NPC1653A控制器通过对输入市电电压波形跟踪，输出PWM脉冲开关信号对开关管进行控制，使输入电流相位与输入电压保持高度一至。

进一步地，所述直流-直流变换级采用飞兆半导体公司的集成电路FSFR2100作为控制功率开关。通过与变压器、谐振电容、输出整流滤波电路、输出电压采样电路的结合，实现直流高电压到直流低电压的变换和稳定，同时也对输出电流进行限制。

进一步地，所述电源还包括电压熄灭电路。当功率因数校正电路输出电压过低或停止工作时，该电路关闭直流-直流变换级工作电源，也即FSFR2100控制功率开关停止工作，起到保护整体电路的目的。

进一步地，所述电源还包括具有输入电磁兼容滤波（EMC）电路。整流滤波电路对变压器输出脉动电压进行全波整流和滤波，得到所需直流电。

本电源采用有源功率因数校正电路，采用安森美的NPC1653A集成电路作为校正控制器；直流-直流变换级电路采用飞兆半导体公司的集成电路FSFR2100作为PWM控制和功率开关；这两种电路的组合，既简化了设计，又降低了成本，达到提高经济效益的目的。

1．采用有源功率因数校正电路对输入电流作校正处理，使输入电流与输入电压波形接近正弦波，极大地减少了对电网的污染。本发明采用安森美的NPC1653A功率因数校正控制器作为校正控制器，并根据其所提供的方案设计本实用电路。该电路主要由功率因数校正控制器U1、电感L3，功率开关管Q3，二极管D3、D4，整流桥堆RB1，滤波电容C5、C25、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18，电阻R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R20、R21等元件组成。市电通过EMC滤波网络后加到整流桥堆RB1的输入端，经过整流后输出100Hz半正弦波电压，此电压加到电感L3输入端，同时也通过R9、R20加到功率因数校正控制器U1的第3脚，流经R9、R20的电流信息注入U1的第3脚，作为U1对输入电压的取样信息；另一方面功率因数校正电路输出电压经过电阻R13加到U1的第1脚，给该脚输入一定的电流，这个电流信息包含了输出电压的信息，控制器U1完成这两个信息的处理，从U1的第7脚输出适当宽度的脉冲，这个脉冲通过电阻R7加到开关管Q3的栅极，从而控制开关管Q3的开关状态，达到功率因数校正电路输出电压稳定。