[實用新型]基于PWM調(diào)制的恒流恒壓變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420013169.6
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN203660879U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周學(xué)軍;王希晨;樊誠;王紅霞;左名久;魏巍;周媛媛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍工程大學(xué)
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于電力電子變換技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于PWM調(diào)制的恒流恒壓變換器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，將恒定電流轉(zhuǎn)換成恒定電壓一般采用串聯(lián)穩(wěn)壓管的方式，該方式輸出效率低，額定輸出電壓越大，對穩(wěn)壓管的要求越高，并且過于依賴穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用，可靠性較低。特別是在恒流傳輸線路中，額定輸出電壓一定，傳輸電流越大，對穩(wěn)壓管額定功率的要求越高，一旦穩(wěn)壓管損壞，可能造成整個傳輸線路的故障，因此，在恒流電路中，例如基于恒流供電方式的海底觀測網(wǎng)絡(luò)的供電系統(tǒng)中，不具有較高的應(yīng)用價值。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的就是為了解決上述背景技術(shù)存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、效率高、可靠性高的基于PWM調(diào)制的恒流恒壓變換器。

本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種基于PWM調(diào)制的恒流恒壓變換器，包括供電模塊、可通過采樣輸出電壓控制開關(guān)管通斷以維持輸出電壓穩(wěn)定的脈寬調(diào)制控制芯片U1、可確保控制芯片正常工作的輔助電路、開關(guān)管、儲能電容C6和采樣電阻，所述供電模塊連接脈寬調(diào)制控制芯片U1輸入端、輔助電路和采樣電阻，所述輔助電路輸出端連接脈寬調(diào)制控制芯片U1另一輸入端，所述脈寬調(diào)制控制芯片U1控制端連接開關(guān)管，所述開關(guān)管另一端連接儲能電容C6，所述儲能電容C6與采樣電阻并聯(lián)，所述脈寬調(diào)制控制芯片U1同相輸入端連接采樣電阻。

進一步地，所述開關(guān)管包括第一開關(guān)管M1和第二開關(guān)管M2，所述第一開關(guān)管M1和第二開關(guān)管M2均為NPN型MOS管，所述第一開關(guān)管M1和第二開關(guān)管M2的柵極分別連接脈寬調(diào)制控制芯片U1的兩個控制端、源極均接模擬地、漏極均連接儲能電容C6一端，所述儲能電容C6另一端接模擬地。

進一步地，所述第一開關(guān)管M1和第二開關(guān)管M2的漏極與儲能電容C6一端之間還連接有整流二極管D2。

進一步地，所述采樣電阻包括串聯(lián)的第一采樣電阻R14和第二采樣電阻R15，所述第一采樣電阻R14另一端連接儲能電容C6一端，所述第二采樣電阻R15另一端接模擬地，所述脈寬調(diào)制控制芯片U1同相輸入端連接至第一采樣電阻R14與第二采樣電阻R15之間。

更進一步地，所述供電模塊包括穩(wěn)壓管D1和電阻R7，所述穩(wěn)壓管D1陽極連接輔助電路、陰極連接脈寬調(diào)制控制芯片U1，所述電阻R7一端連接脈寬調(diào)制控制芯片U1、另一端連接采樣電阻。

本實用新型的基于PWM調(diào)制的恒流恒壓變換器，設(shè)計簡單實效，無需復(fù)雜的轉(zhuǎn)換過程，不含高損耗器件，效率較高，可實際應(yīng)用于恒流供電系統(tǒng)，如基于恒流供電方式的海底觀測網(wǎng)絡(luò)的遠程供電系統(tǒng)，為觀測設(shè)備提供額定電壓；同時具有開路與短路自我保護機制，在開路或短路故障情況下，可自我調(diào)制，可靠性較高。

附圖說明

圖1為本實用新型電路拓撲示例圖。

圖2為本實用新型輸出電壓V_o的特性曲線。

圖3為本實用新型輸出效率示意圖。

圖4為本實用新型開路與短路輸出波形圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，便于清楚地了解本實用新型，但它們不對本實用新型構(gòu)成限定。

如圖1所示，本實用新型包括供電模塊、可通過采樣輸出電壓控制開關(guān)管通斷以維持輸出電壓穩(wěn)定的脈寬調(diào)制控制芯片U1、可確保控制芯片正常工作的輔助電路、開關(guān)管、儲能電容C6和采樣電阻，所述供電模塊連接脈寬調(diào)制控制芯片U1輸入端、輔助電路和采樣電阻，所述輔助電路輸出端連接脈寬調(diào)制控制芯片U1另一輸入端，所述脈寬調(diào)制控制芯片U1控制端連接開關(guān)管，所述開關(guān)管另一端連接儲能電容C6，所述儲能電容C6與采樣電阻并聯(lián)，所述脈寬調(diào)制控制芯片U1同相輸入端連接采樣電阻。

所述開關(guān)管包括第一開關(guān)管M1和第二開關(guān)管M2，所述第一開關(guān)管M1和第二開關(guān)管M2均為NPN型MOS管，所述第一開關(guān)管M1和第二開關(guān)管M2的柵極分別連接脈寬調(diào)制控制芯片U1的兩個控制端、源極均接模擬地、漏極均連接儲能電容C6一端，所述儲能電容C6另一端接模擬地。第一開關(guān)管M1和第二開關(guān)管M2的漏極與儲能電容C6一端之間還連接有整流二極管D2。第一開關(guān)管M1和第二開關(guān)管M2的柵極與脈寬調(diào)制控制芯片U1的兩個控制端之間還分別連接有電阻R9、電阻R10，第一開關(guān)管M1和第二開關(guān)管M2的柵極還分別經(jīng)電阻R11、電阻R12接模擬地。