專利名稱：一種并聯(lián)式高效穩(wěn)壓電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電網(wǎng)電源供電的家用電子產(chǎn)品和其他無線電電子設(shè)備的直流穩(wěn)壓裝置，主要用于彩色電視機(jī)。
電網(wǎng)電源供電的家用電子產(chǎn)品和其他無線電電子設(shè)備的直流穩(wěn)壓裝置，從電路程式看有串聯(lián)式和并聯(lián)式，從電壓調(diào)整機(jī)制看有脈沖開關(guān)型和直流調(diào)整型，不管串聯(lián)式還是并聯(lián)式，凡是脈沖開關(guān)型的都稱高效穩(wěn)壓電源。因?yàn)橹绷髡{(diào)整型的穩(wěn)壓效果要靠損耗一部分能量來獲得，而脈沖開關(guān)型的穩(wěn)壓效果則是靠調(diào)整脈沖寬度實(shí)現(xiàn)的。目前直流調(diào)整型的穩(wěn)壓電源在彩色電視機(jī)中已不被采用，彩色電視機(jī)中的直流穩(wěn)壓電源不管串聯(lián)式還是并聯(lián)式幾乎都是脈沖開關(guān)型即高效的。
串聯(lián)式高效穩(wěn)壓電源如

圖1所示。因?yàn)檫@種電源閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的參考點(diǎn)是一個(gè)，即輸入端(a、b)與輸出端(c、d)是同一個(gè)地；所以這種電源的優(yōu)點(diǎn)是取樣放大器(4)直接與輸出端(c、d)相連，取樣電壓又直接去控制脈沖振蕩器(3)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓，不僅高效節(jié)能，而且環(huán)路反應(yīng)快，容易達(dá)到良好的穩(wěn)壓效果。然而其缺點(diǎn)是負(fù)載帶電，使用這種電源的設(shè)備地線不能與其它電子設(shè)備的地線直接相連，維修不便，而且常有觸電危險(xiǎn)。
并聯(lián)式高效穩(wěn)壓電源如圖2所示。這種電源為了解決串聯(lián)式負(fù)載帶電的缺點(diǎn)，采取的辦法是利用開關(guān)變壓器(2)將輸入端(a、b)與輸出端(c、d)隔開，使電源與負(fù)載各有各的接地點(diǎn)。這樣做的缺點(diǎn)是取樣放大器(4)不能與輸出端直接相連，取樣電壓要靠開關(guān)變壓器耦合來獲得。然而，任何變壓器都會(huì)產(chǎn)生磁滯效應(yīng)；所以這樣取樣必然會(huì)使環(huán)路反應(yīng)遲緩、影響穩(wěn)壓效果。而且為了連通交流大環(huán)路，輸入端與輸出端完全隔離是不成的，必須在兩個(gè)接地點(diǎn)之間接一電容器C1。C1的數(shù)值不能太小，太小就會(huì)使調(diào)整環(huán)路有較大的阻抗，穩(wěn)壓效果不好；C1的數(shù)值也不能太大，太大就會(huì)有較大的漏電流，使這種隔離失去意義。C1數(shù)值的選擇只能在防觸電和保證必須的穩(wěn)壓性能之間搞折哀。由此看出，這種穩(wěn)壓電源雖然犧牲了部分穩(wěn)壓性能，然而其防負(fù)載帶電的措施又是很不徹底的。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種改進(jìn)的并聯(lián)式高效穩(wěn)壓電源，這種電源既有串聯(lián)式由輸出端直接取樣，因而環(huán)路反應(yīng)快和穩(wěn)壓效果好的優(yōu)點(diǎn)，又無負(fù)載帶電的缺點(diǎn)，而且還能解決現(xiàn)行的并聯(lián)式隔離不徹底、穩(wěn)壓效果差的問題。
本實(shí)用新型由整流器(1)、開關(guān)變壓器(2)、脈沖振蕩器(3)、取樣放大器(4)和光電傳感器(5)等組成(如圖3所示)。其工作原理簡(jiǎn)述如下從圖3不難看出，本實(shí)用新型的輸入端(a、b)與輸出端(c、d)仍由開關(guān)變壓器(2)隔開，各有各的接地點(diǎn)，沒有直接的電連接。這些與圖2所示的并聯(lián)式電路沒有什么不同；不同的是取樣放大器(4)與輸出端相連實(shí)現(xiàn)了直接取樣，之所以能夠如此的關(guān)鍵也即本實(shí)用新型的基本特征是在取樣放大器(4)與脈沖振蕩器(3)之間接了一只光電傳感器(5)和一只補(bǔ)償放大晶體管Q4，這兩個(gè)器件也可以制作在一體成為組合器件。光電傳感器(5)的電光轉(zhuǎn)換極一臂與取樣放大管Q5集電極相連，另一臂接輸出端即負(fù)載地；光電轉(zhuǎn)換極的一臂與補(bǔ)償放大管Q4集電極相連，另一臂接Q4基極通過Q4、Q3接輸入端即電源地。若光電傳感器與補(bǔ)償放大器集在一體的組合件設(shè)計(jì)得輸出功率足夠大，其光電轉(zhuǎn)換極就可以直接接入Q1基極電路，即一臂接Q1基極，另一臂接輸入端即電源地，電光轉(zhuǎn)換極連接與分立件相同。這樣Q2、Q3兩極電路便可以省去。圖3是光電傳感器與補(bǔ)償放大器分立的實(shí)施例，兩個(gè)器件集在一體的電路更簡(jiǎn)單不另詳述，圖3所示電路的具體細(xì)節(jié)及工作過程是這樣的電網(wǎng)電源供給的交流電由輸入端(a、b)送至整流器(1)，經(jīng)整流器整流尚含有脈動(dòng)成份的直流電壓經(jīng)開關(guān)變壓器(2)第①繞組加至Q1集電極，開關(guān)變壓器第②繞組的感應(yīng)電壓又加至Q1基極形成正反饋，這就構(gòu)成了一個(gè)間歇振蕩器即脈沖形成電路。脈沖形成電路輸出的脈沖寬度和周期取決于Q2的導(dǎo)通與截止時(shí)間，Q2的導(dǎo)通與截止又受控于Q3的導(dǎo)通與截止，Q3的導(dǎo)通與截止取決于其基極電位，其基極電位又是由兩路信號(hào)電壓控制的。其中一路是由開關(guān)變壓器第③繞組提供經(jīng)R6、C4微分過的尖形脈沖電壓；另一路是由取樣放大管Q5從輸出端(c、d)直接取樣的電壓，該電壓經(jīng)光電傳感器(5)送至補(bǔ)償放大管Q4，經(jīng)Q4放大后加在Q3基極。兩路信號(hào)電壓在Q3基極疊加，取樣電壓的升降就會(huì)改變尖形脈沖的頂部寬度，而這個(gè)寬度就是脈沖形成管Q1的導(dǎo)通時(shí)間。取樣電壓的起伏調(diào)整開關(guān)脈沖的寬度以此實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓，這就是高效穩(wěn)壓電源即開關(guān)電源的工作原理。光電傳感器與補(bǔ)償放大器集在一體只是電路簡(jiǎn)單了，工作原理還是一樣的。
光電傳感器(5)是一個(gè)電－光－電能量轉(zhuǎn)換器件，兩端是電光或光電換能極片，中間是密封的光通路管道。其特征有(ⅰ)因?yàn)殡姷膫鬟f速度與光的傳遞速度相等，所以電信號(hào)通過光電傳感器并不產(chǎn)生附加延時(shí)；(ⅱ)因?yàn)楣怆妭鞲衅魇悄芰哭D(zhuǎn)換器件，不同于電容器或變壓器，沒有阻抗隨頻率變化的特性，至少在本實(shí)用新型涉及的頻率范圍內(nèi)是這樣，所以也就不存在漏電或磁滯問題。由此可見，光電傳感器(5)既是一個(gè)電的傳遞器件，又是一個(gè)電的隔離器件。正因?yàn)槠渚哂羞@樣的特性，所以并聯(lián)式高效穩(wěn)壓電源在輸出端直接取樣，提高穩(wěn)壓性能，同時(shí)又不致使負(fù)載帶電的設(shè)想才有可能成為現(xiàn)實(shí)的，與現(xiàn)行的并聯(lián)式高效穩(wěn)壓電源相比其優(yōu)點(diǎn)是環(huán)路調(diào)整反應(yīng)快，穩(wěn)壓效果好，同時(shí)又提高了輸入、輸出兩部分的隔離度，較好地解決了負(fù)載帶電的問題。光電傳感器的制造技術(shù)并不復(fù)雜，和小功率晶體管差不多，本實(shí)用新型采用的是一種能夠傳輸50KHZ脈沖信號(hào)的一般產(chǎn)品，目前國內(nèi)已有生產(chǎn)廠家。所以本實(shí)用新型與同類產(chǎn)品相比成本也不會(huì)高，從長遠(yuǎn)看還會(huì)更低的。
圖面說明圖1串聯(lián)式高效穩(wěn)壓電源原理圖，圖2并聯(lián)式高效穩(wěn)壓電源原理圖，圖3本實(shí)用新型線路圖。圖中(1)整流器、(2)開關(guān)變壓器、(3)脈沖振蕩器、(4)取樣放大器、(5)光電傳感器、(a、b)輸入端、(c、d)輸出端。
權(quán)利要求1.一種并聯(lián)式高效穩(wěn)壓電源，由整流器(1)、開關(guān)變壓器(2)、脈沖振蕩器(3)、取樣放大器(4)等組成，其特征是在取樣放大器(4)與脈沖振蕩器(3)之間接了一只光電傳感器(5)和一只補(bǔ)償放大晶體管Q4，這兩個(gè)器件也可以制作在一體成為組合器件。
2.如權(quán)利要求1所述的高效穩(wěn)壓電源，其特征是A、光電傳感器(5)的電光轉(zhuǎn)換極一臂與取樣放大管Q5集電極相連，另一臂接輸出端即負(fù)載地，光電轉(zhuǎn)換極的一臂與補(bǔ)償放大管Q4集電極相連，另一臂接Q4基極通過Q4、Q3接輸入端即電源地；B、光電傳感器與補(bǔ)償放大晶體管制作在一體的組合件其光電轉(zhuǎn)換極直接接入脈沖形成管Q1基極電路，即一臂接于Q1基極，另一臂接輸入端即電源地，光電轉(zhuǎn)換極連接與A款描述相同。
專利摘要本實(shí)用新型屬于電網(wǎng)電源供電的家用電子產(chǎn)品和其他無線電電子設(shè)備的直流穩(wěn)壓裝置，主要用于彩色電視機(jī)。其特征是這種并聯(lián)式高效穩(wěn)壓電源在其取樣放大器與脈沖振蕩器之間接了一只光電傳感器。這樣取樣電路就可以與輸出端相連直接取樣，從而使環(huán)路調(diào)整反應(yīng)快，穩(wěn)壓效果好，同時(shí)又提高了輸入與輸出兩部分的隔離度，較好地解決了負(fù)載帶電問題。
文檔編號(hào)G05F1/10GK2060241SQ8821788
公開日1990年8月8日 申請(qǐng)日期1988年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月28日
發(fā)明者吳玉金 申請(qǐng)人:天津通信廣播公司