[發(fā)明專利]一種變壓輸出和低開關(guān)損耗的輕型開關(guān)電源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010468089.X
• 申請(qǐng)日: 2020-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN111585421B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯偉;白蕾;白國政;夏東盛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): H02M1/00
• 分類號(hào): H02M1/00;H02M1/36;H02M3/00;H05K7/20
• 代理公司: 陜西增瑞律師事務(wù)所 61219
• 代理人: 孫衛(wèi)增

本發(fā)明公開了一種變壓輸出和低開關(guān)損耗的輕型開關(guān)電源，開關(guān)電源包括顯示器、主控制電路和檢測(cè)電路，主控制電路與檢測(cè)電路電連接，主控制電路設(shè)有輸出電壓控制器用于調(diào)節(jié)輸出電壓，顯示器用于顯示實(shí)時(shí)輸出電壓、電流、功率、頻率以及控制電路板的表面溫度；輸出電壓的控制曲線包括：自動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)階段、穩(wěn)定階段、手動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)階段、穩(wěn)定工作階段以及手動(dòng)關(guān)閉階段，自動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)階段采用PWM調(diào)控輸出電壓控制器，手動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)階段和手動(dòng)關(guān)閉階段的輸出電壓的調(diào)節(jié)速率一定；穩(wěn)定工作階段的輸出電壓U1的可取區(qū)間為：5?24V，穩(wěn)定約為0.25?1s。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源可升壓和降壓輸出，而且減少了電路中的分布電感和電容的振蕩，降低了開關(guān)損耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體指的是一種變壓輸出和低開關(guān)損耗的輕型開關(guān)電源。

背景技術(shù)

開關(guān)電源分為AC/DC變換(交流變換為直流)和DC/DC變換(固定的直流電壓變換成可變的直流電壓)兩大類，一般應(yīng)用于電氣和其他設(shè)備領(lǐng)域內(nèi)。

對(duì)于輕型低功率開關(guān)電源，目前市場中的該類電源體積小，使用方便，在電氣和自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)中被廣泛應(yīng)用，例如單組開關(guān)電源，該電源的額定電壓決定了其使用的場地，一般該類電源有額定電壓為12V和24V兩種，該類電源智能按照額定的輸出電壓輸出，即12V的開關(guān)電源不能輸出20V或24V的電壓；而且在電源開啟和關(guān)斷時(shí)，在電源內(nèi)部電路中會(huì)發(fā)生分布電感和電容的振蕩，從而引起電源的開關(guān)損耗，開關(guān)損耗不僅影響電源的使用性能，而且影響電源的壽命和輸出精度。

而本申請(qǐng)是對(duì)現(xiàn)有的DC/DC開關(guān)電源進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，市場中DC/DC開關(guān)電源只能輸出固定的電壓，分別有12V和24V兩種，不僅不方便使用而且開關(guān)損耗較大，因此本申請(qǐng)對(duì)該類開關(guān)電源進(jìn)行改進(jìn)，采用結(jié)合自動(dòng)啟動(dòng)和手動(dòng)啟動(dòng)控制的方式，實(shí)現(xiàn)降低啟動(dòng)功耗，采用固定泄壓頻率手動(dòng)關(guān)斷的方式，實(shí)現(xiàn)降低關(guān)斷功耗的目的。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述輕型低功率開關(guān)電源不能升壓或降壓輸出，而且，開關(guān)電源中存在較多的開關(guān)損耗的問題，本發(fā)明的目的是提供了一種變壓輸出和低開關(guān)損耗的輕型開關(guān)電源，增加對(duì)DC/DC開關(guān)電源的輸出電壓的控制，使得該輕型低功率開關(guān)電源可以升壓和降壓輸出，采用自動(dòng)啟動(dòng)和手動(dòng)啟動(dòng)的控制方式，降低了啟動(dòng)功耗的，采用固定泄壓頻率手動(dòng)關(guān)斷的方式，實(shí)現(xiàn)降低關(guān)斷功耗的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種變壓輸出和低開關(guān)損耗的輕型開關(guān)電源，包括外殼、控制電路板、顯示器以及接地支座，控制電路板固定于外殼的內(nèi)部，接地支座設(shè)有四個(gè)，分別與外殼的四個(gè)角螺接；控制電路板包括主控制電路和檢測(cè)電路，主控制電路與檢測(cè)電路電連接，檢測(cè)電路用于檢測(cè)實(shí)時(shí)輸出電壓，主控制電路設(shè)有輸出電壓控制器，輸出電壓控制器設(shè)置于外殼的外側(cè)壁；顯示器與外殼的外壁固定，顯示器用于顯示實(shí)時(shí)輸出電壓、電流、功率、頻率以及控制電路板的表面最高溫度；輸出電壓的控制曲線包括：自動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)階段、穩(wěn)定階段、手動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)階段、穩(wěn)定工作階段以及手動(dòng)關(guān)閉階段，自動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)階段采用PWM調(diào)控輸出電壓控制器，手動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)階段和手動(dòng)關(guān)閉階段由操作者手動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓控制器，調(diào)節(jié)速率一定；穩(wěn)定工作階段的輸出電壓U1為工作所需的穩(wěn)定輸出電壓，U1的可取區(qū)間為5-24V；穩(wěn)定階段為PWM調(diào)控和手動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)換階段，轉(zhuǎn)換階段的時(shí)間區(qū)間為0.25-1s，轉(zhuǎn)換階段的電壓U0＝2/3U1。

檢測(cè)電路檢測(cè)電路中的實(shí)時(shí)輸出電壓，并將檢測(cè)的信息反饋給主控制電路，主控制電路內(nèi)的輸出電壓控制器調(diào)節(jié)輸出電壓，輸出電壓調(diào)節(jié)器可采用滾輪式電壓調(diào)節(jié)器，滾輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為增壓，逆時(shí)針轉(zhuǎn)為降壓。外殼上的顯示器顯示實(shí)時(shí)輸出電壓、電流、功率、頻率以及控制電路板的表面最高溫度，一方面方便觀察實(shí)時(shí)的電源工作狀態(tài)，另一方面可以保護(hù)電源不被損壞，因?yàn)殡娫磧?nèi)部元件通電工作的原因，一些電阻電源元件工作過程中會(huì)發(fā)熱，雖然電源自帶散熱系統(tǒng)，但是使用壞境或其他導(dǎo)致散熱不暢通時(shí)，容易使電源內(nèi)電控板的溫度升高，當(dāng)電控板表面的溫度達(dá)到內(nèi)部元器件的工作溫度臨界值時(shí)，很容易使該元件被損壞，通過顯示器監(jiān)測(cè)電控板表面的溫度，當(dāng)溫度過高時(shí)及時(shí)調(diào)整散熱環(huán)境或停止工作，以保護(hù)電源不被損壞。