[其他]直流變壓穩壓電源裝置

無效

• 申請號: 85202845
• 申請日: 1985-07-11
• 公開（公告）號: CN85202845U
• 公開（公告）日: 1986-06-04
• 發明（設計）人: 王祖光
• 申請（專利權）人: 水利電力部南京自動化研究所
• 主分類號: G05F1/61
• 分類號: G05F1/61
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提出一種將不穩定電壓的直流變換為所需電壓的穩壓直流，輸入與輸出在電氣上完全隔離的電源裝置。

電子設備、儀器等都要求有一個可靠性高、效率高、體積小的穩壓直流電源。在采用直流供電的情況下，一般都先用逆變裝置將輸入直流變為高頻交流，用變壓器變為所需電壓后再整流成直流，然后通過開關穩壓裝置獲得穩定輸出電壓。此種方法的缺點是可靠性、效率、體積及成本都相對地欠佳。從原理上講逆變和開關穩壓完全可以合并為一個晶體管回路。但為滿足穩壓的要求，必需有一個自激振蕩器向主振晶體管驅動回路輸送可起調壓作用的高頻信號，而自激振蕩器等需要一個輔助電源。如果從輸入電壓側取得輔助電源，則當輸入電壓較高時，在可靠性、效率及體積方面都會使此種方式失去優越性。如果從輸出電壓側取得輔助電源，則在裝置投入前因無輔助電源而不能啟動。

本實用新型的目的是提供一種簡單的不消耗功率的啟動回路，在裝置接至輸入電壓瞬間向自激振蕩器等提供啟動電源，然后由輸出電壓側續供輔助電源。這樣就可以將逆變和開關穩壓的功能合并在一個晶體管回路上，從而滿足了可靠性高，效率高，體積小、成本低的要求。

本實用新型是這樣實現的：采用一個0.2～2μF電容和50～500mH電感組成的串聯振蕩回路接在輸入電壓側。當接通電壓時，由電容，電感的振蕩電流通過電感的二次線圈向輔助電源回路提供啟動自激振蕩器所需電壓。在輸出電壓上升的過程中通過在輸出電壓至輔助電源的降壓電阻上并聯4～100μF加速電容的方法使輔助電源迅速得到補充。

根據實踐的結果，本實用新型與常用的逆變、開關穩壓分開的直流電源裝置相比，效率可提高25％以上，體積可減少50％，成本可減少30％～40％。由于除大功率三極管外其它晶體管或集成電路皆在低壓穩壓回路中，輸出側短路時自激振蕩器即失去電源而停振，降低了裝置的溫升，消除了晶體管‘交叉’導通等原因，可靠性也就大大提高。

本實用新型的一個具體實施例的主要部分示于附圖。本例為輸入220V，輸出24V、1A的直流穩壓電源裝置。輸入電壓U_in經輸入濾波器F加入裝置中，大功率管T₁兼作逆變及開關穩壓之用。時基電路555及其附屬元件為自激振蕩器，其供電電源為由穩壓管Z₁得到的輔助電壓U_ao由輸出電壓U_out端的電位器W上的取樣電壓與Z₂上的標準電壓比較，其差值經放大后用于改變振蕩器輸出脈沖的寬度，從而改變T₁的導通時間，使輸出電壓保持穩定。C₁和L₁構成啟動回路。C₁為0.47μF；L₁有兩組線圈，W₁的電感為140mH，W₂的電感為110mH。在加入U_in瞬時，C₁、L₁產生振蕩電流通過L₁的W₂線圈經D₁～D₄整流后向自激振蕩器提供電源并驅動T₁進行開、閉切換，產生U_out。正常運行情況下，輔助電壓U_a為通過降壓電阻R₂由U_out取得。在裝置啟動、U_out上升過程中，加速電容C₂(15μF)可使U_a迅速上升，有助于啟動過程的完成。切除電源后，R₁使C₁迅速放電準備下一次啟運。

本裝置的總效率為70～75％，在輸入電壓變化±20％，同時輸出電流在0～1A范圍內變化時，輸出電壓變化不超過0.5％。

輸入側為交流電源的情況同樣可采用以上回路。僅需在附圖輸入端之前另加整流及簡單的濾波回路，與常用的降壓串聯穩壓相比，有允許電源電壓波動大、效率高、體積小等優點。