[发明专利]数字控制式交流稳压电源

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路领域，具体地，涉及一种数字控制式交流稳压电源。

背景技术

目前，空间技术、计算机、通信、雷达及家电中的电源逐渐被开关电源所取代。现在一般应用的串联调整稳压电源是连续控制的线性稳压电源。这种传统的串联稳压器、调整管总是工作在放大区，流过的电流是连续的，这种稳压器的缺点是承受过载和短路的能力差，效率低，一般只有35％～60％。由于调整管要损耗较大的功率，所以需要采用大功率调整管，并装有体积很大的散热器。

开关电源的调整管工作在开关状态，功率损耗小，效率可达70％～95％，稳压器的体积小，重量轻，调整管的功率损耗较小，散热器也随之减小。此外，开关频率工作在几十kHz，可用数值较小的滤波电感、电容元件，故可以大大提高允许的环境温度。

发明内容

为克服线性稳压电源承受过载和短路能力差，散热能力不佳的技术缺陷，本发明公开了一种数字控制式交流稳压电源。

本发明所述数字控制式交流稳压电源，包括三角波发生电路和可控正弦产生电路，所述三角波发生电路和可控正弦产生电路的输出端与比较器连接，所述比较器的输出端与电子开关控制连接，所述电子开关经过LC滤波器组驱动负载，还包括电压电流取样模块，所述电压电流取样模块对负载的输出状态采样后输入到微处理器，所述微处理器的输出端通过AD转换器与可控正弦产生电路控制连接。

具体的，所述LC滤波器组包括依次连接的单级LC滤波器、高频开关变压隔离模块和多级LC滤波器。

进一步的，所述高频开关变压隔离模块为隔离型变压器绕组。

具体的，还包括至少一个连接在比较器和电子开关之间的反相器，所述电子开关由并联的PMOS和NMOS组成，所述比较器的输出信号通过反相器连接PMOS或NMOS。

具体的，所述AD转换器为AD7874。

本发明所述数字控制式交流稳压电源，输出电压稳定，能够适应交流电压为输入的开关电源的输出特性，满足交流电源转换器对输出电压稳定性的需求。

附图说明

图1是本发明一种具体实施方式示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

本发明所述数字控制式交流稳压电源，包括三角波发生电路和可控正弦产生电路，所述三角波发生电路和可控正弦产生电路的输出端与比较器连接，所述比较器的输出端与电子开关控制连接，所述电子开关经过LC滤波器组驱动负载，还包括电压电流取样模块，所述电压电流取样模块对负载的输出状态采样后输入到微处理器，所述微处理器的输出端通过AD转换器与可控正弦产生电路控制连接。具体的，所述LC滤波器组包括依次连接的单级LC滤波器、高频开关变压隔离模块和多级LC滤波器。所述高频开关变压隔离模块为隔离型变压器绕组。

开关式交流稳压电源电路框图如图1所示。工作原理描述：由三角波发生电路产生150kHz的三角波，由低频正弦波产生电路产生50Hz的正弦波。两个信号分别同时送到比较器的同相和反相输入端，在比较器的输出端将产生矩形波。该矩形波的频率与150kHz的三角波相同，该矩形波的脉冲宽度受50Hz正弦波实时幅度的调制后，随50Hz正弦波实时幅度而变化，即已调制矩形波。将其送到电子开关中一个输入端，并经过一级反向器反向，送到电子开关的另外一个输入端。

市电整流滤波获得的直流电压(典型值约为311V)送到高速电子开关的电源输入端。高速电子开关的两个输出端由两个反向的输入矩形波驱动，从约311V直流电源取得能量后，分别经过一级短时间常数的LC滤波电路连接到高频开关变压器的初级。该LC滤波电路的作用是使进入高频开关变压器初级的矩形波脉冲拐角趋于圆滑，以降低其高频谐波。高频开关变压器的初、次级还起到对市电隔离的作用，高频开关变压器的次级获得交变、拐角圆滑的矩形波电压，经过多级长时间常数的LC滤波电路，将150kHz高频信号滤除，还原出50Hz正弦波的调制信号。送到负载用于对负载供电。

电压和电流取样电路从负载上获取电压和电流信号，分别送两路A／D转换器转换，变成离散的数字信号。一方面用于通过微处理器处理后进行实时显示；另一方面用于通过微处理器处理后送D／A转换器变换为模拟量，经过光电隔离驱动电路来控制正弦波发生器的幅值，又经过比较器、反向器、电子开关、LC滤波、高频开关变压器、多级LC滤波等电路，用于控制负载上电压或电流的稳定。

如上所述，可较好的实现本发明。