一種高頻節(jié)能電源系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高頻節(jié)能電源系統(tǒng)，其包括高頻變壓器和閉環(huán)穩(wěn)定回路，所述高頻變壓器的原邊連接額定交流電源，其副邊輸出高頻電源，所述閉環(huán)穩(wěn)定回路控制連接高頻變壓器的原邊和副邊，對(duì)高頻變壓器進(jìn)行閉環(huán)控制。本實(shí)用新型提供的高頻節(jié)能電源系統(tǒng)，能有效克服常規(guī)傳統(tǒng)工頻變壓器功率密度低，電源穩(wěn)定性差，響應(yīng)時(shí)間慢等問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高頻節(jié)能電源系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型技術(shù)涉及補(bǔ)償電容智能投切開(kāi)關(guān)，具體涉及補(bǔ)償電容智能投切開(kāi)關(guān)中的電源系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著微電子技術(shù)的突飛猛進(jìn)，補(bǔ)償電容投切開(kāi)關(guān)都與時(shí)俱進(jìn)，吸進(jìn)了微電子芯片和智能控制技術(shù)，這種微電子芯片，要有穩(wěn)定而高質(zhì)量的電源，這是安全可靠的前提。投切開(kāi)關(guān)大多涉及可控硅和磁保持繼電器，為了可靠地驅(qū)動(dòng)，也需要足夠功率的電源。
[0003]目前補(bǔ)償電容投切開(kāi)關(guān)大多采用工頻變壓器降壓后，經(jīng)過(guò)整流和電容濾波后，一部分直流電用于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)器件，一部分直流電給微控制器等芯片供電。工頻變壓器長(zhǎng)久應(yīng)用以來(lái)簡(jiǎn)單可靠，但隨著高頻技術(shù)的成熟，高頻變壓器體較小，效率高，成本低的優(yōu)點(diǎn)是工頻變壓器所不能比擬的。
[0004]同時(shí)，工頻變壓器和整流器等構(gòu)成的電源系統(tǒng)是開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，隨著輸入電壓的變化，這種電源系統(tǒng)沒(méi)有調(diào)節(jié)功能，也會(huì)跟著變化，因此使得其電壓的適應(yīng)性變差。
[0005]再者，工頻變壓器組成的電源系統(tǒng)，反應(yīng)速度慢，在突加負(fù)載，比如繼電器或者可控硅等投切時(shí)，電壓會(huì)產(chǎn)生跌落，并且回升時(shí)間較長(zhǎng)，限制了功率投切器件的性能，嚴(yán)重情況會(huì)炸管子或者觸點(diǎn)粘接。
[0006]在這種情況下，高頻化帶閉環(huán)穩(wěn)定環(huán)節(jié)的電源系統(tǒng)在容性開(kāi)關(guān)上應(yīng)用呼之欲出。實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]針對(duì)現(xiàn)有補(bǔ)償電容投切開(kāi)關(guān)中采用工頻變壓器組成的電源系統(tǒng)所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可應(yīng)用于容性開(kāi)關(guān)上的高頻化的電源系統(tǒng)。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0009]一種高頻節(jié)能電源系統(tǒng)，該電源系統(tǒng)包括高頻變壓器和閉環(huán)穩(wěn)定回路，所述高頻變壓器的原邊連接額定交流電源，其副邊輸出高頻電源，所述閉環(huán)穩(wěn)定回路控制連接高頻變壓器的原邊和副邊，對(duì)高頻變壓器進(jìn)行閉環(huán)控制。
[0010]在該電源系統(tǒng)的優(yōu)選方案中，所述電源系統(tǒng)還在高頻變壓器的原邊設(shè)置限流穩(wěn)定電路，該限流穩(wěn)定電路由限流電阻、整流橋、穩(wěn)壓電容連接構(gòu)成。
[0011]進(jìn)一步，所述閉環(huán)穩(wěn)定回路包括控制器和檢測(cè)電路，所述控制器控制連接高頻變壓器的原邊，并通過(guò)檢測(cè)電路控制連接高頻變壓器的副邊。
[0012]進(jìn)一步的所述控制器采用從:？1012芯片。
[0013]進(jìn)一步的，所述芯片上還設(shè)置有開(kāi)關(guān)管保護(hù)電路以及芯片穩(wěn)壓電容。
[0014]進(jìn)一步的，所述開(kāi)關(guān)管保護(hù)電路由第一電阻、第一電容以及第一二極管組成，所述第一電阻、第一電容并接于第一二極管的負(fù)極，第一二極管的正極連接控制器。
[0015]進(jìn)一步的，所述檢測(cè)電路由光耦、第二電阻、第三電阻以及穩(wěn)壓二極管組成，光耦的副邊與控制器相接，光耦的原邊通過(guò)第二電阻、第三電阻與穩(wěn)壓二極管的正極相接，穩(wěn)壓二極管的負(fù)極與高頻變壓器的輸出相接。
[0016]進(jìn)一步的，所述光耦為？0817線(xiàn)性光耦。
[0017]本實(shí)用新型提供的高頻節(jié)能電源系統(tǒng)，其體積上遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)工頻變壓器，且功率達(dá)到71(工頻變壓器一般使用31)，響應(yīng)時(shí)間小于108，有效克服常規(guī)傳統(tǒng)工頻變壓器功率密度低，電源穩(wěn)定性差，響應(yīng)時(shí)間慢等問(wèn)題。
[0018]本方案能夠在補(bǔ)償電容智能投切開(kāi)關(guān)中以高頻高效電源，為微控制器和開(kāi)關(guān)器件提供可靠穩(wěn)定電源。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0020]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0022]本方案通過(guò)高頻變壓器對(duì)電源進(jìn)行高頻變壓，再由控制器形成閉環(huán)穩(wěn)定單元對(duì)高頻變壓器進(jìn)行閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)為微控制器和開(kāi)關(guān)器件提供可靠穩(wěn)定的高頻電源。
[0023]參見(jiàn)圖1，其所示為本實(shí)例方案提供高頻節(jié)能電源系統(tǒng)的電路原理圖。
[0024]由圖可知，整個(gè)電源系統(tǒng)包括限流電阻81-財(cái)、二極管01-06、穩(wěn)壓二極管201、電容21、22、23、01、02、高頻變壓器狀1、控制器101和光耦102。
[0025]其中，電阻[為限流電阻，一端連接額定輸入電壓，另一端連接由二極管01-04構(gòu)成的整流橋。構(gòu)成整理橋的二極管采用1財(cái)007 二極管。
[0026]二極管01-04構(gòu)成的整流橋的輸出端連接至高頻變壓器181原邊接點(diǎn)1。
[0027]電容￡1為直流穩(wěn)電容，其一端設(shè)置在整流橋的輸出和高頻變壓器之間，另一端通過(guò)電容02接地。
[0028]控制器101的端口連接穩(wěn)壓電容￡2，通過(guò)電容02接地，控制器101的取端口連接高頻變壓器181原邊接點(diǎn)4，并通過(guò)二極管05、電阻82以及電容連接至整流橋的輸出，其中，二極管05的正極與控制器101的似端口相接，電阻以與電容并接在整流橋的輸出和二極管05的負(fù)極之間。
[0029]控制器101的端口連接光耦102副邊，控制器101的端口通過(guò)電容02接地。
[0030]高頻變壓器181副邊分別連接整流二極管06和濾波輸出電容23。
[0031]光耦102的原邊通過(guò)電阻83、財(cái)以及穩(wěn)壓二極管201連接至整流二極管06和濾波輸出電容￡3
[0032]上述方案構(gòu)成的高頻節(jié)能電源系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，其額定輸入電壓為交流2207，輸出為12乂。系統(tǒng)采用交直交直的變換順序，其中中間交流為65狃2的高頻交流。整個(gè)系統(tǒng)采用反激變換器拓?fù)?
[0033]首先交流電經(jīng)過(guò)限流町限流，經(jīng)過(guò)四個(gè)二極管1財(cái)007構(gòu)成的整流橋進(jìn)行整流，直流采用電解電容￡1穩(wěn)定直流電壓。
[0034]高頻變壓器用于對(duì)經(jīng)過(guò)整流和穩(wěn)壓的直流電壓進(jìn)行高頻變壓，其原邊感抗為3組，變比為1:0.1。二極管06為變壓器輸出整流二極管，該二極管要求恢復(fù)時(shí)間快，滿(mǎn)足651(?的整流要求。輸出電容￡3采用了 25747011？的電解電容，進(jìn)行高頻濾波，穩(wěn)定輸出電壓。
[0035]控制器101選用艾森美的從:？1012芯片，該芯片集成了控制器和開(kāi)關(guān)管，是低成本電源的優(yōu)選材料。電容￡2為穩(wěn)定芯片的電壓，減少波動(dòng)。電容01、電阻82、二極管05連接構(gòu)成開(kāi)關(guān)管保護(hù)電路，用于吸收芯片內(nèi)部開(kāi)關(guān)管關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生的尖槍電壓，保護(hù)內(nèi)部開(kāi)關(guān)管，同時(shí)減少電磁干擾，增加系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0036]光耦102采用？0817為線(xiàn)性光耦，穩(wěn)壓管201、電阻83、財(cái)為反饋環(huán)節(jié)，該部分構(gòu)成閉環(huán)的檢測(cè)端。當(dāng)輸出電壓偏高時(shí)，流過(guò)光耦？0817原邊的電流就會(huì)增加，因?yàn)樵诖瞬捎玫模?817為線(xiàn)性光耦，因此光耦副邊的電流就會(huì)增加，當(dāng)控制器檢測(cè)到電流增加時(shí)，開(kāi)關(guān)管的脈沖寬度就會(huì)自動(dòng)減小，以使得變壓器原邊電壓減小，進(jìn)而調(diào)節(jié)輸出減小。同理，當(dāng)輸出電壓偏小時(shí)，光耦％817原邊的電流相應(yīng)減小，副邊電流也會(huì)減小，控制器檢測(cè)到電流減小，會(huì)增大開(kāi)關(guān)管脈沖寬度，提高變壓器原邊電壓，最終輸出電壓跟隨提高。所以整系統(tǒng)的輸出是閉環(huán)調(diào)節(jié)的，輸出始終穩(wěn)定在121
[0037]因?yàn)榭刂破鞯拈_(kāi)關(guān)頻率是65狃2，也即15118調(diào)節(jié)一次，速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工頻的半周其月 101118 0
[0038]由此構(gòu)成的高頻節(jié)能電源系統(tǒng)的體積遠(yuǎn)小于原工頻變壓器電源系統(tǒng)，且本高頻節(jié)能電源系統(tǒng)的功率達(dá)到71，相比較原工頻變壓器電源系統(tǒng)31的功率，得到的極大的提高，同時(shí)本方案的成本也遠(yuǎn)低于原工頻變壓器電源系統(tǒng)。
[0039]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種高頻節(jié)能電源系統(tǒng)，其特征在于，所述電源系統(tǒng)包括高頻變壓器和閉環(huán)穩(wěn)定回路，所述高頻變壓器的原邊連接額定交流電源，其副邊輸出高頻電源，所述閉環(huán)穩(wěn)定回路控制連接高頻變壓器的原邊和副邊，對(duì)高頻變壓器進(jìn)行閉環(huán)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高頻節(jié)能電源系統(tǒng)，其特征在于，所述電源系統(tǒng)還在高頻變壓器的原邊設(shè)置限流穩(wěn)定電路，該限流穩(wěn)定電路由限流電阻、整流橋、穩(wěn)壓電容連接構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高頻節(jié)能電源系統(tǒng)，其特征在于，所述閉環(huán)穩(wěn)定回路包括控制器和檢測(cè)電路，所述控制器控制連接高頻變壓器的原邊，并通過(guò)檢測(cè)電路控制連接尚頻變壓器的副邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高頻節(jié)能電源系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器采用NCP1012 芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高頻節(jié)能電源系統(tǒng)，其特征在于，所述芯片上還設(shè)置有開(kāi)關(guān)管保護(hù)電路以及芯片穩(wěn)壓電容。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高頻節(jié)能電源系統(tǒng)，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)管保護(hù)電路由第一電阻、第一電容以及第一二極管組成，所述第一電阻、第一電容并接于第一二極管的負(fù)極，第一二極管的正極連接控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高頻節(jié)能電源系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)電路由光耦、第二電阻、第三電阻以及穩(wěn)壓二極管組成，光耦的副邊與控制器相接，光耦的原邊通過(guò)第二電阻、第三電阻與穩(wěn)壓二極管的正極相接，穩(wěn)壓二極管的負(fù)極與高頻變壓器的輸出相接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高頻節(jié)能電源系統(tǒng)，其特征在于，所述光耦為PC817線(xiàn)性光親。
【文檔編號(hào)】H02M3/24GK204244098SQ201420692827
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】孔令臣, 羅志堅(jiān), 張濤 申請(qǐng)人:上海一電集團(tuán)有限公司