[發(fā)明專利]一種高效率低紋波的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510631105.1
• 申請(qǐng)日: 2015-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105116950B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李顯圣;鄧云;盧善勇;張鈺玲;周茫;韋忠善
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G05F1/46
• 分類號(hào): G05F1/46
• 代理公司: 廣西南寧明智專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司45106
• 代理人: 農(nóng)勁風(fēng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種直流穩(wěn)壓電源，特別是一種效率高、紋波小的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

直流穩(wěn)壓電源是電子電路的重要組成部分，效率和紋波是其兩個(gè)重要指標(biāo)。直流穩(wěn)壓電源分為開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源和線性穩(wěn)壓電源，兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)。開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源效率高，但紋波比較大，紋波通常超過(guò)100mV；線性穩(wěn)壓電源紋波小，但效率低，特別是輸出電壓遠(yuǎn)低于輸入電壓時(shí)，效率就更低。為此，我們希望設(shè)計(jì)一種直流穩(wěn)壓電源，能集成開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源和線性穩(wěn)壓電源的各自優(yōu)點(diǎn)，以達(dá)到效率高、紋波小的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)控直流穩(wěn)壓電源，其同時(shí)具有效率高和紋波小的特點(diǎn)。

本發(fā)明所采取的具體技術(shù)方案如下：

一種高效率低紋波的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源，其特征是：本電源包括開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓?jiǎn)卧⒕€性穩(wěn)壓?jiǎn)卧臀⒖刂破鳎渲兴鲩_(kāi)關(guān)穩(wěn)壓?jiǎn)卧捎肈C/DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)建，DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端作為本電源的輸入端Vi，DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端依次串接電阻R1和數(shù)字電位器R2后接地，電阻R1和數(shù)字電位器R2之間的連接線還連接有一條輸出電壓調(diào)節(jié)線接入DC/DC轉(zhuǎn)換器的調(diào)節(jié)端，電阻R1和數(shù)字電位器R2構(gòu)成比例調(diào)節(jié)電路，可通過(guò)調(diào)節(jié)數(shù)字電位器R2的阻值來(lái)調(diào)節(jié)DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端電壓；所述線性穩(wěn)壓?jiǎn)卧〝?shù)模轉(zhuǎn)換器、電壓比較器和調(diào)整管，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端連接電壓比較器的正輸入端，電壓比較器的輸出端連接調(diào)整管的調(diào)節(jié)端，調(diào)整管的輸入端連接DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端，調(diào)整管的輸出端作為本電源的輸出端Vo，調(diào)整管的輸出端還設(shè)有一反饋支路連接至電壓比較器的負(fù)輸入端；所述微控制器設(shè)有兩輸出端分別連接數(shù)字電位器R2和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，微控制器通過(guò)控制數(shù)字電位器R2的阻值來(lái)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮敵鲭妷海⑼ㄟ^(guò)控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出電壓來(lái)調(diào)節(jié)線性穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮敵觥?!-- SIPO -->

所述DC/DC轉(zhuǎn)換器采用XL4005芯片，數(shù)模轉(zhuǎn)換器采用MAX517芯片，電壓比較器采用LM358芯片，數(shù)字電位器R2采用MAX5413芯片。

本發(fā)明采用兩級(jí)穩(wěn)壓的方式，第一級(jí)采用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，第二級(jí)采用線性穩(wěn)壓電源，由第一級(jí)的穩(wěn)壓輸出給第二級(jí)供電，第二級(jí)的穩(wěn)壓輸出為整個(gè)電源的穩(wěn)壓輸出。兩級(jí)穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓值都由微控制器控制，只要控制第一級(jí)的穩(wěn)壓輸出比第二級(jí)所需的穩(wěn)壓輸出大1V左右，就可以使第二級(jí)正常工作，而且穩(wěn)壓效率高、紋波小。因此本直流穩(wěn)壓電源集成了開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源和線性穩(wěn)壓電源的各自優(yōu)點(diǎn)，具有效率高、紋波小的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的電路框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，本數(shù)控直流穩(wěn)壓電源包括開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓?jiǎn)卧⒕€性穩(wěn)壓?jiǎn)卧臀⒖刂破鳎渲兴鲩_(kāi)關(guān)穩(wěn)壓?jiǎn)卧捎肈C/DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)建，DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端作為本電源的輸入端Vi，DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端依次串接電阻R1和數(shù)字電位器R2后接地，電阻R1和數(shù)字電位器R2之間的連接線還連接有一條輸出電壓調(diào)節(jié)線接入DC/DC轉(zhuǎn)換器的調(diào)節(jié)端，電阻R1和數(shù)字電位器R2構(gòu)成比例調(diào)節(jié)電路，可通過(guò)調(diào)節(jié)數(shù)字電位器R2的阻值來(lái)調(diào)節(jié)DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端電壓；所述線性穩(wěn)壓?jiǎn)卧〝?shù)模轉(zhuǎn)換器、電壓比較器和調(diào)整管，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端連接電壓比較器的正輸入端，電壓比較器的輸出端連接調(diào)整管的調(diào)節(jié)端，調(diào)整管的輸入端連接DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端，調(diào)整管的輸出端作為本電源的輸出端Vo，調(diào)整管的輸出端還設(shè)有一反饋支路連接至電壓比較器的負(fù)輸入端；所述微控制器設(shè)有兩輸出端分別連接數(shù)字電位器R2和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，微控制器通過(guò)控制數(shù)字電位器R2的阻值來(lái)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮敵鲭妷海⑼ㄟ^(guò)控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出電壓來(lái)調(diào)節(jié)線性穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮敵觥?/p>

本數(shù)控直流穩(wěn)壓電源在使用時(shí)，假設(shè)在輸入端Vi接入+9V電源，希望輸出端Vo輸出+5V電源，可以通過(guò)微控制器對(duì)數(shù)字電位器R2的阻值進(jìn)行調(diào)整，使DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端電壓為+6V，由于采用DC/DC轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換效率很高。此時(shí)由DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端為調(diào)整管的輸入端供電，再通過(guò)微控制器控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器，使數(shù)模轉(zhuǎn)換器為電壓比較器的正輸入端提供一個(gè)基準(zhǔn)電壓，電壓比較器的負(fù)輸入端接調(diào)整管輸出端的反饋電壓，調(diào)整管即可實(shí)現(xiàn)精確輸出+5V電源，由于采用調(diào)整管控制輸出，輸出電壓紋波很小。