[發明專利]一種基于TL494的新型開關穩壓電源

在審

• 申請號: 201810247408.7
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108400719A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 王新生;印闖;周鳳永;張華強;費一鳴
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于TL494的新型開關穩壓電源，包括整流濾波電路、開關管電路、驅動電路、脈寬調制電路、輔助電源電路、反饋電路和保護電路。基于TL494的脈寬調制電路用于將反饋電路輸出的小信號脈沖調制后放大，得到具有與小信號脈沖電壓值相關聯的占空比的PWM控制信號；基于IR2101芯片的驅動電路用來升高PWM波的輸出電壓，以驅MOS開關管；反饋電路利用TL431可控穩壓源配合PC817光耦器件實現了輸入輸出的隔離和反饋；輔助電源利用主變壓器輔助繞組供電，省去了獨立輔助電源；利用低通濾波扼制了傳導干擾，并在電源電路中加入了熱敏電阻、保險絲以及過流保護等保護措施。具有結構緊湊、安全可靠、輸出電壓紋波小、電壓調整率高、無需另加輔助電源的特點。

技術領域

本發明涉及電源技術領域，尤其涉及一種開關穩壓電源。

背景技術

近年來，開關電源憑借著其采用的非線性穩壓方法帶來的效率高，穩壓范圍寬，噪聲低等優勢被廣泛應用。開關電源設計通常選用控制電路、保護電路集成到一塊芯片上的開關電源集成控制器外加輔助變壓器的結構，并利用主變壓器的輔助繞組供電省去了獨立的變壓器等器件，減小了整體電源的體積和重量。目前，開關電源正朝著小型化、低成本、輕量化的方向發展。

開關電源中常見的MOSFET驅動采用變壓器驅動，其有著電路結構較簡單可靠，且具有電氣隔離作用的優點。但采用變壓器驅動，會使得電路要求的電阻、電容、二極管等元件較多；而且還存在漏感、線路雜散電感等分布參數，影響開關電源電路的動態性能。將變壓器驅動電路改進為集成電路驅動，將提高電源供電的可靠性和穩定性并降低電源成本。同時為了提高開關電源的安全性、可靠性，對于保護電路、反饋電路的改進也尤為重要。

發明內容

為解決以上問題，本發明設計了一種基于TL494的新型開關穩壓電源。

為本發明解決其技術問題所采用的的技術方案是：一種基于TL494的新型開關穩壓電源由整流濾波電路、開關管電路、驅動電路、脈寬調制電路、輔助電源電路、反饋電路和保護電路組成。

所述整流濾波電路的輸出為所述開關管和保護電路的一方輸入，所述驅動電路的輸出為開關管的第二方輸入，所述開關管的輸出為所述輔助電源電路一方輸入，所述整流濾波電路的輸出為輔助電源電路的第二方輸入，所述輔助電源電路的輸出為所述驅動電路和所述脈寬調制電路的一方輸入，所述反饋電路的輸出為所述脈寬調制電路的第二方輸入，所述脈寬調制電路的輸出為所述驅動電路的第二方輸入，所述保護電路的輸出為脈寬調制電路的第三方輸入。

所述整流濾波電路，用于對輸入的交流電壓進行整流和濾波，得到直流電壓，同時扼制由開關電源由內向外的傳導干擾和電網由外向內的共模和差模信號干擾；

所述驅動電路和所述開關管，用于將所述直流電壓轉變為脈沖直流電壓；

所述脈寬調制電路，用于根據反饋電路生成的調節電壓輸入至驅動電路從而控制所述開關管的通斷時間；

所述輔助電源電路，用于為驅動電路和脈寬調制電路提供工作電壓；

所述反饋電路，用于對輸出電壓進行采樣比較后，輸出一定電流值經電阻變成調節電壓給到脈寬調制電路；

所述保護電路，用于根據交流輸入電源經整流濾波電路后輸出的電流大小來控制PWM波的占空比。

所述的驅動電路采用IR2101驅動器。

所述的脈寬調制電路采用TL494芯片，TL494芯片是一種頻率固定的脈沖寬度調制器，利用其內部鋸齒波振蕩器和誤差放大器等結構，通過對反饋電壓與基準電壓比較放大后，調節輸出PWM波的占空比，再經過驅動電路實現對開關管工作狀態的控制。

所述輔助電源電路在電源啟動時采用電阻將母線電壓進行降壓為IR2101和TL494倆個芯片供電，啟動后則由帶有中心抽頭的變壓器輔助繞組的輸出電壓經整流濾波后為倆個芯片供電，省去了獨立的輔助電源。