[发明专利]一种低成本高可靠性彝药生产隔离型开关电源

说明书

技术领域

本发明属于开关电源技术领域，具体涉及一种具有结构简单、低成本、高可靠性的低成本高可靠性彝药生产隔离型开关电源。

背景技术

随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。现代电子设备中的电路使用了大量的半导体器件，这些半导体需要几伏到几十伏的直流供电，以便得到正常工作所必需的能源。这些直流电源有的属于化学电源，如采用干电池和蓄电池，但这些不能持久性的供电。大多数电子设备的直流供电方法都是将交流电源经过变压、整流、滤波、稳压等变换为所需的直流电压，完成这种变换任务的电源成为直流稳压电源。任何电子设备都离不开可靠的电源，随着技术的发展，它们对电源的要求也越来越高。传统的线性稳压电源具有稳定性能好、输出电压纹波小、使用可靠等优点，但其通常都需要体积大且笨重的工频变压器与体积和重量都很大的滤波器。另外，传统电路中的调整管工作在线性放大状态，为了保证输出电压稳定，其集电极与发射极之间必须承受较大的电压差，导致调整管的功耗较大，电源效率很低，一般只有 45%左右。另外，由于调整管上消耗较大的功率，所以需要采用大功率调整管并装有体积很大的散热器，很难满足现代电子设备发展的需要。

开关电源是一种采用开关方式控制的直流稳压电源，通过控制开关的占空比来调整输出电压。它以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源形式。现代电子设备中使用的直流稳压电源有两大类：线性稳压电源和开关性稳压电源。所谓线性稳压电源就是其调整管工作在线性放大区，这种稳压电源的最主要的缺点是变换效率低，一般只有 35~60%左右。开关稳压电源的开关管工作在开关状态，其主要的优越性就是变换效率高，可高达 70~95%。

现代彝药由于一般属于小众产品，品种多、规格少，生产设备一般都采用中、小功率的设备。在现有技术中，开关性稳压电源多使用运放电路来作为开关稳压单元的核心，即前级电路进行输入信号检测，后级运放将输入检测到的信号与预设的基准进行比较，从而达到控制关闭电源输出的目的；也有使用几个三极管控制电路，即前级进行输入信号检测，后级用三极管将输入检测到的信号进行简单放大，达到控制关闭电源输出的目的。但研究发现，采用运放电路作为隔离型开关电源成本较高，在彝药生产的中、小型功率电源中不适用；而采用传统三极管控制电路作为信号放大虽然成本较低，但由于缺少必要的保护和控制机制，也难以满足现代彝药生产设备的开关电源控制精度的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、低成本、高可靠性的低成本高可靠性彝药生产隔离型开关电源。

本发明的目的是这样实现的：包括整流滤波电路、控制电路、遥控开关电路，所述整流滤波电路输入端与电源U1端耦合且输出端与控制电路的输入端耦合，所述遥控开关电路的输出端与控制电路耦合以控制控制电路的关闭或开通；所述控制电路包括启动单元、自激震荡正反馈单元、脉宽调制单元、保护单元、稳压单元，所述启动单元包括第一初级线圈L1、第一次级线圈L3的变压器 Ta2，所述第一初级线圈L1与串联的电容C4、电阻R3并联后两端分别与整流滤波电路的输出端和三极管T4的集电极耦合，所述三极管T4的基极通过串联电阻R2、电阻R4与整流滤波电路的输出端耦合，所述三极管T4的发射极接地，所述第一次级线圈L3与电源输出端U0连接；所述自激震荡正反馈单元与启动单元耦合并通过变压器 Ta2及附属电路增大三极管T4的基极电流以增大第一初级线圈 L1 的储能来提高电源输出端U0的输出功率，所述脉宽调制单元通过三极管T2、三极管T3、光电三极管OC及附属电路与启动单元耦合以调整三极管T4的占空比来实现电源输出端U0的稳压，所述保护单元通过电容、电阻及二极管与启动单元、自激震荡正反馈单元和脉宽调制单元耦合对其中的三极管形成保护，所述稳压单元通过三极管T5及附属电路对电源输出端U0进行稳压。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明与运放电路和传统三极管控制相比，通过采用简单、可靠和低成本的三极管、变压器、光电三极管及电容、电阻、二极管等电气元件的合理优化组合，以低成本实现开关电源具有输出稳定性能好、输出电压纹波小、使用可靠、保护措施全齐和结构紧凑的优势；