宽电压自激式开关电源.pdf

本发明公布了一种宽电压自激式开关电源，包括五个二极管即第一二极管至第五二极管、四个三极管即第一三极管至第四三极管、十一个电阻即第一电阻至第十一电阻、第一电解电容、第二电解电容、六个电容即第一电容至第六电容、电源端子、三端稳压管、变压器和光耦。本发明通用性增强，满足不同电压等级备用电源供电方式下工作。

1、  一种宽电压自激式开关电源，其特征在于包括五个二极管即第一二极管(D1)至第五二极管(D5)、四个三极管即第一三极管(Q1)至第四三极管(Q4)、十一个电阻即第一电阻(R1)至第十一电阻(R11)、第一电解电容(C1)、第二电解电容(C7)、六个电容即第一电容(C2)至第五电容(C6)和第六电容(C8)、电源端子(DZ01)、三端稳压管(U1)、变压器(T1)和光藕(PC0)，其中电源端子(DZ01)的正端与第一二极管(D1)的正端相连，电源端子(DZ01)的负端分别与第一电解电容(C1)的负端、第一电容(C1)的一端连接接地；第一二极管(D1)的负端分别与第一电解电容(C1)的正端、第一电容(C2)的另一端、第一电阻(R1)的一端、第二电阻(R2)的一端和变压器(T1)的1脚连接；第一电阻(R1)的另一端与第二三极管(Q2)的集电极、第三三极管(Q3)的集电极、第四三极管(Q4)的基极、第三电阻(R3)的一端和第五二极管(D5)的阴极连接；第二电阻(R2)的另一端分别与第二二极管(D2)的阴极及第四电容(C5)的一端连接，第四电容(C5)的另一端分别与变压器(T1)的4脚、第七电阻(R7)的一端、第二三极管(Q2)的发射极、第三三极管(Q3)的发射极、第五二极管(D5)的阳极、第三电容(C4)的一端连接接地；第二二极管(D2)的阳极分别与变压器(T1)的2脚及第四三极管(Q4)的集电极连接，第四三极管(Q4)的发射极分别与第六电阻(R6)的一端及第七电阻(R7)的另一端连接，第六电阻(R6)的另一端与第三三极管(Q3)的基极连接；第三二极管(D3)的一端分别与第二电容(C3)的一端、第三电阻(R3)的另一端连接，第三二极管(D3)的另一端分别与变压器(T1)的3脚、第二电容(C3)的另一端、第四二极管(D4)的阳极和第一三极管(Q1)的基极连接；第四二极管(D4)的阳极分别与第一三极管(Q1)的集电极及第四电阻(R4)的一端连接，第四电阻(R4)的另一端分别与第三电容(C4)的另一端、光藕(PC0)的3脚及第二三极管(Q2)基极连接；第一三极管(Q1)的发射极串接电阻R5后与光藕(PC0)的4脚连接；变压器(T1)的5脚分别与第二电解电容(C7)的负端、第六电容(C8)的一端、第十一电阻(R11)的一端、第十电阻(R10)的一端、三端稳压管(U1)的2脚连接接电源输出地(GND1)，变压器(T1)的6脚串接第六二极管(D6)后分别与第二电解电容(C7)的正端、第六电容(C8)的另一端、第十一电阻(R11)的另一端、第八电阻(R8)的一端、第九电阻(R9)的一端和电源输出端连接；第八电阻(R8)的另一端接光藕(PC0)的2脚，第九电阻(R9)的另一端分别接第十电阻(R10)的另一端、三端稳压管(U1)的1脚和第五电容(C6)的一端，第五电容(C6)的另一端分别接三端稳压管(U1)的3脚和光藕(PC0)的1脚。

宽电压自激式开关电源
技术领域
发明涉及一种宽电压自激式开关电源，属于自激式开关电源的技术领域。
背景技术
开关电源在现在的电子产品中被广泛应用，但是一般的直流输入范围为120～380V DC，但是在中大功率EPS，UPS电源中经常会用到以电池为备电的直流电源，一般备用电源电池选为12V*18节＝216V或12V*41节＝492V，因此一般的开关电源无法适应此设备的要求，在这种情况下设计一种新的输入电源范围为120～600V DC宽电压开关电源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷提供一种宽电压自激式开关电源。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：
本发明宽电压自激式开关电源，其特征在于包括五个二极管即第一二极管至第五二极管、四个三极管即第一三极管至第四三极管、十一个电阻即第一电阻至第十一电阻、第一电解电容、第二电解电容、六个电容即第一电容至第五电容和第六电容、电源端子、三端稳压管、变压器和光藕，其中电源端子的正端与第一二极管的正端相连，电源端子的负端分别与第一电解电容的负端、第一电容的一端连接接地；第一二极管的负端分别与第一电解电容的正端、第一电容的另一端、第一电阻的一端、第二电阻的一端和变压器的1脚连接；第一电阻的另一端与第二三极管的集电极、第三三极管的集电极、第四三极管的基极、第三电阻的一端和第五二极管的阴极连接；第二电阻的另一端分别与第二二极管的阴极及第四电容的一端连接，第四电容的另一端分别与变压器的4脚、第七电阻的一端、第二三极管的发射极、第三三极管的发射极、第五二极管的阳极、第三电容的一端连接接地；第二二极管的阳极分别与变压器的2脚及第四三极管的集电极连接，第四三极管的发射极分别与第六电阻的一端及第七电阻的另一端连接，第六电阻的另一端与第三三极管的基极连接；第三二极管的一端分别与第二电容的一端、第三电阻的另一端连接，第三二极管的另一端分别与变压器的3脚、第二电容的另一端、第四二极管的阳极和第一三极管的基极连接；第四二极管的阳极分别与第一三极管的集电极及第四电阻的一端连接，第四电阻的另一端分别与第三电容的另一端、光藕的3脚及第二三极管基极连接；第一三极管的发射极串接电阻后与光藕的4脚连接；变压器的5脚分别与第二电解电容的负端、第六电容的一端、第十一电阻的一端、第十电阻的一端、三端稳压管的2脚连接接电源输出地，变压器的6脚串接第六二极管后分别与第二电解电容的正端、第六电容的另一端、第十一电阻的另一端、第八电阻的一端、第九电阻的一端和电源输出端连接；第八电阻的另一端接光藕的2脚，第九电阻的另一端分别接第十电阻的另一端、三端稳压管的1脚和第五电容的一端，第五电容的另一端分别接三端稳压管的3脚和光藕的1脚。
本发明可使输入电压120～600V范围内，通过调整其内部参数各器件参数，即可在输出端得到5～30V任意电压为EPS、UPS电源控制线路板提供工作电源，本开关电源使EPS、UPS电源在设计上通用性增强，满足不同电压等级备用电源供电方式下工作。
附图说明
图1：本发明电路原理图；
图2：本发明变压器绕组结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：
如图1所示，宽电压自激式开关电源的电路是电源端子DZ01正端与二极管D1正端相连，负端接地将输入电源120～600V与电路连接；二极管D1负端与电解电容C1正端和电容C2一端相连接，电解电容C1负端和电容C2的另一端一起接地，此时的电路对电源进行滤波使其稳定。启动电阻R1一端与电解电容C1正端连接，另一端与三极管Q4的基极连接，此启动电阻R1为开关三极管Q4基极提启动电流。电阻R2一端与电解电容C2正端连接，另一端与二极管D2负端及电容C5一端连接，电容C5另一端接地，二极管D2正端与变压器T1的2脚及三极管Q4集电极连接，此电路开关钳位吸收电路。开关三极管Q4发射极与电阻R6一端及电阻R7一端连接，电阻R7另一端接地，电阻R6另一端与三极管Q3基极连接，三极管Q3集电极与三极管Q4基极连接，三极管Q3发射极接地，电流采样电阻R7为和三极管Q3起到输出过流和短路保护作用。二极管D3与电容C3并联，二极管D3正极与变压器T1的3脚连接，负端与电阻R3一端连接，电阻R3另一端与三极管Q4基极连接，此电路为开关三极管Q4的导通提供驱动电流，加快开关管Q4的导通速度。二极管D4正端与变压器3脚及三极管Q1基极连接，负端与电阻R4一端及三极管Q1集电极连接，电阻R4另一端和电容C4一端及三极管Q2基极以及光藕PC0的3脚连接，电容C4另一端与三极管Q2发射极一起连接接地，三极管Q1发射极与电阻R5一端连接，电阻R5另一端与光藕PC0的4脚连接，此电路通过二极管D4、电阻R4、三极管Q1、电阻R5、光藕PC0对电容C4充电来控制三极管Q2的导通与截止，以三极管Q2的导通截止调节开关三极管Q4的导通关断频率。变压器T1的1脚与电解电容C1正端连接，2脚与开关三极管Q4集电极连接，5脚接输出地，6脚与二极管D6正端连接，变压器T1可以将输入的交流电流改变成电压。电解电容C7正端与二极管D6的负端以及电容C8一端和电阻R11一端连接一起，电解电容C7的负端与电容C8一端及电阻R11一端相连接并接地，此电路将变压器T1输出的交流电压经整流滤波后，在电容C7的正端输出一稳定的直流电压，可以在5V～24V，或更小、更大。光藕PC0的2脚与电阻R8一端连接，1脚与电容C6一端和三端稳压管U1的3脚连接一起；电阻R8的一端与电阻R9的一端一起连接到电源输出端+5V上，电阻R9的另一端与电容C6的另一端及三端稳压管U1的1脚以及电阻R10的一端连接在一起，电阻R10另一端与三端稳压管U1的2脚连接一起到电源输出的地GND1上，这个电路主要启到输出稳压反馈的作用。
将本发明应用在EPS、UPS电源上，当120V～600V直流电源直接接在端子DZ01时，二极管D1、电解电容C1、电容C2对电源进行滤波。由启动电阻R1启动开关三极管Q4导通，经过变压器T1的3脚、4脚反馈绕组反馈输出的电压经过二极管D3、电容C3、电阻R3加快开关三极管Q4导通速度，同时通过二极管D4、三极管Q1、电阻R4、电阻R5、光藕PC0的受光端的3脚4脚对电容C4进行充电，当电容C4与三极管Q3基极连接点电压达到0.7V时，三极管Q2导通，三极管Q4关闭，三极管Q4关闭后，电容C4上电压慢慢释放后，三极管Q2关闭，以此控制开关三极管Q4开关工作，在变压器T1一次边中产生交流电流，二次输出边输出交流电压，再经过二极管D6、电解电容C7、电容C8整流滤波后，产生直流电压，此直流电压经过由电阻R8、R9、R10、电容C6和三端稳压管U1及光藕PC0组成的反馈电路来控制电容C4的充电时间，从而控制调节三极管Q4导通关断频率，以此控制变压器T1输出，经过整流滤波后的电压保持在5V左右。
本发明超宽电压自激式开关电源的变压器可以采用EI33骨架来增加次级绕组输出的数量，如图2所示。