[实用新型]混合型稳压电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及混合型稳压电源的设计，可广泛应用于远程及数据通讯、计算机、办公自动化设备、工业仪器仪表、军事、航天等领域，涉及到国民经济的各行各业。

背景技术

常用的稳压电源主要有线性稳压电源和开关稳压电源两种。线性稳压电源由于调整管工作在线性放大区，在负载电流较大时，调整管的集电极损耗较大，电源效率较低，一般只有40%-60%，有时还需配备庞大的散热装置。但线性稳压电源的输出波形具有失真度低、动态响应快和频带宽的优点。在开关稳压电源中，调整管工作在开关状态，由于管子的饱和导通压降和截止电流都很小，所以管耗主要发生在状态转换的过程中，电源效率可提高到75%-95%。同时，由于省略了电源变压器和调整管的散热装置，所以相对于线性稳压电源，开关稳压电源体积小、重量轻。但开关电源的输出波形电压纹波大，存在电压畸变和延时，且电路设计较复杂、对元器件要求较高。

在实际应用中，如何设计实现更高功率密度、更高转换效率、更低成本、更高性能的稳压电源，始终是电力电子技术工程师追求的目标。通常，采用推挽变换式拓扑结构的开关电源，可提高输出功率，适合于低压大电流场合。峰值电流控制的电流模技术和斜坡补偿技术也是新兴电源技术的一部分，它可有效地提高开关电源的瞬态响应速度和系统环路的稳定性。开关电源与线性电源混合的拓扑结构，也是提高电源输出效率和改善性能的重要方法之一。

发明内容

本实用新型要克服现有技术的上述缺点，提供一种综合线性电源和开关电源的优势、避免线性电源的低效率和改善开关电源的电压纹波、畸变和延时的混合型稳压电源。

本实用新型所述的混合型稳压电源，其特征在于：由线性稳压电源模块和开关电源模块并联而成；所述的线性稳压电源模块由运算放大器U₂、PNP型三极管Q₁和NPN型三极管Q₂、稳压二极管D₃、电阻R₃和R₄构成；其中，D₃提供线性电源的基准电压，三极管Q₁和Q₂提高稳压模块的输出电流驱动能力，电路通过控制滑动变阻器R₄的值来控制输出电压的大小；

所述的开关电源模块由包含运算放大器U₃、外接的电阻R₆和R₁₀的电压比较器CMP₁、提供参考电源V_ref的稳压二极管D₁、限制电阻R_lim（电阻R₅）、场效应管M₁、续流二极管D₄和电感L₁构成；

所述的开关电源模块电路的具体连接为：首先，电阻R₆连接运算放大器U₃的同相端，运算放大器U₃的输出经过电阻R₁₀反馈到运放U₃的同相端输入端，构成迟滞电压比较器CMP₁；经整流、滤波后的脉动直流输入电压V_I分两路，一路以先经过负端，再经过正端的方式经过稳压二极管D₁与比较器CMP₁同相端的R₆电阻相连，一路分别连到场效应管M₁的漏极和限制电阻R_lim的一端，R_lim的另一端与比较器CMP₁的反相端相连，同时与线性稳压电源模块中Q₂的集电极连接；比较器CMP₁的输出端与场效应管M₁的栅极相连，场效应管M₁的源极分别与续流二极管D₄的负端和电感L₁的一端相连，D₄的正端接地，电感L₁的另一端和线性稳压模块的输出并联后与负载电阻R_L相连；