[發(fā)明專利]基于反激式拓?fù)涞男」β手绷麟娫聪到y(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210182730.9
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN103457484A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林桂;傅洋;任治全;鄭耀
• 申請（專利權(quán)）人: 林桂
• 主分類號: H02M7/02
• 分類號: H02M7/02;H02M3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域。

(二)背景技術(shù)：

開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，采用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)，通過控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷的時間比率(占空比)，調(diào)整輸出電壓，維持輸出穩(wěn)定的一種電源。早在20世紀(jì)80年代計算機電源全面實現(xiàn)了開關(guān)電源化，率先完成計算機電源換代，進入90年代開關(guān)電源已廣泛應(yīng)用在各種電子、電器設(shè)備，程控交換機、通訊、電力檢測設(shè)備電源和控制設(shè)備電源之中。開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成。開關(guān)電源和線性電源相比，兩者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但兩者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關(guān)電源，這一點稱為成本反轉(zhuǎn)點。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使的開關(guān)電源技術(shù)也不斷的創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點日益向低輸出電力端移動，從而為開關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間。

模塊化是開關(guān)電源發(fā)展的總體趨勢，可以用模塊化電源組成分布式電源系統(tǒng)，并實現(xiàn)并聯(lián)方式的容量擴展。針對開關(guān)電源運行噪聲大這一缺點，若單獨追求高頻化，其噪聲也必將隨著增大，而用部分諧振轉(zhuǎn)換電路技術(shù)，在理論上即可實現(xiàn)高頻化又可降低噪聲，但部分諧振轉(zhuǎn)換技術(shù)實際應(yīng)用仍存在著技術(shù)問題，故仍需在這一領(lǐng)域開展大量的工作，使得多項技術(shù)得以實用化。電力電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新，開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。

開關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開關(guān)電源小型化，并使開關(guān)電源更進入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動了高技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護環(huán)境方面都具有重要的意義。

(三)發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明目的是采用AC-DC電能變換拓?fù)?本發(fā)明采用反激式變換器)來制作小功率電源(大約在10W)。采用多重保護方式，以及功率因數(shù)矯正等模塊保證電源的可靠性。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種基于反激式拓?fù)涞男」β手绷麟娫聪到y(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)由：主控UC3846控制模塊1，開關(guān)模塊2，輸入整流模塊3，變壓器功率變換模塊4，濾波模塊5，保護模塊6，功率因數(shù)矯正模塊7，自舉式控制芯片電源模塊8，直流輸出模塊9等模塊組成。

依據(jù)上述所述的基于反激式拓?fù)涞男」β手绷麟娫聪到y(tǒng)，其連接關(guān)系為：主控UC3846控制模塊與開關(guān)模塊連接，且自舉式控制芯片電源模塊相連接。輸入整流模塊與分別與濾波模塊以及保護模塊相連接，濾波模塊與變壓器功率變換模塊相連接。變壓器功率變換模塊分別與功率因數(shù)矯正模塊以及保護模塊相連。功率因數(shù)矯正模塊與直流輸出模塊相連接。

依據(jù)上述所述的主控UC3846控制模塊采用定頻電流模式控制，改善了系統(tǒng)的線電壓調(diào)節(jié)率和負(fù)載響應(yīng)特征，簡化了控制環(huán)路的設(shè)計。UC3846內(nèi)置精密帶隙可調(diào)基準(zhǔn)電壓、高頻振蕩器、誤差放大器、差動電流檢測放大器、欠電壓鎖定電路以及軟啟動電路，具有推挽變換自動對稱校正、并聯(lián)運動、外部關(guān)斷、雙脈沖抑制以及死區(qū)時間調(diào)節(jié)等功能。通過AOUT引腳發(fā)出可調(diào)節(jié)占空比的PWM波形，用以控制開關(guān)模塊。

依據(jù)上述所述的保護模塊包括多重保護：過壓保護，欠壓保護，過熱保護，軟啟動防浪涌保護，過載保護等保護模塊。過壓保護，欠壓保護，過熱保護，功率因數(shù)矯正模塊與直流輸出模塊相連。防浪涌軟啟動保護可采用繼電器保護法以及晶閘管保護法，本發(fā)明采用繼電器保護法。過電壓保護，欠電壓保護，過熱保護，過載保護等保護采用比較器比較法啊，其中過熱保護采用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻保護。

依據(jù)上述所述的輸入整流模塊，主要采用單相全波整流方式進行整流。并將民用電220V轉(zhuǎn)為直流電100V。

依據(jù)上述所述的自舉式控制芯片電源模塊，采用自舉電路對主控芯片進行供電，避免使用額外電源供電，有效減小電源體積。

依據(jù)上述所述的功率因數(shù)矯正(APFC)模塊，交流輸入電壓經(jīng)全波整流后，對所得的全波整流電壓進行DC/DC變換，通過適當(dāng)控制使輸入電流平均值自動跟隨全波整流后的電壓波形，使輸入電流正弦化，同時保持輸出電壓穩(wěn)定。APFC電路一般都有兩個反饋控制環(huán)：內(nèi)環(huán)為電流環(huán)，使DC/DC變換器的輸入電流與全波整流電壓波形相同；外環(huán)為電壓環(huán)，使DC/DC變換器輸出穩(wěn)定的直流電壓。

有益效果：1.本發(fā)明采用UC3846為主要控制芯片應(yīng)用廣泛，可靠性高。處理速度快；2.本發(fā)明中保護模塊采用多種保護方式，包括過壓保護，欠壓保護，過熱保護，軟啟動防浪涌保護，過載保護等保護，大大提高了電源系統(tǒng)的可靠性；3.整體系統(tǒng)可塑性強；4.體積小，集成度高，調(diào)試方便。

(四)附圖說明：