CN105656340B - 用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路 - Google Patents
用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105656340B CN105656340B CN201410719274.6A CN201410719274A CN105656340B CN 105656340 B CN105656340 B CN 105656340B CN 201410719274 A CN201410719274 A CN 201410719274A CN 105656340 B CN105656340 B CN 105656340B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- pin
- resistance
- power supply
- fmam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路,包括调幅调频电路和滤波电路,所述调幅调频电路和滤波电路连接,调幅调频电路用于连接逆变电路。本发明采用一个逆变电路,在不增加高压电容容量的基础上,满足KV电路纹波电压的要求,实现了简化电路,降低成本,减小体积的目的。并能够使逆变电路中的功率开关管IGBT栅极的激励脉冲电压的幅值与IGBT的实际工作功率同步。实现了逆变电路中的功率开关管IGBT从大功率到小功率全过程的最佳激励状态,减少了功率开关管IGBT的温升,从根本上提高了电路的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种触发电路,具体地说是用于开关电源中逆变电路的触发电路。
背景技术
工业X射线探伤机用高频高压电源的输出功率从零到几千瓦的范围内变化。因此其逆变电路中的功率开关管IGBT的工作状态也是从零到几千瓦的范围内变化,如果功率开关管IGBT栅极的激励脉冲电压的幅值不能随其功率变化而相应变化,必然导致其功率开关管IGBT在某个工作功率区间产生发热的现象,进而降低了其使用寿命。相同问题也存在于医用X射线、激光及测量用高频高压电源上,以及普通的开关电源上。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于开关电源的具有调频调幅特性的触发电路,解决高频高压电源逆变电路中的功率开关管IGBT寿命低的问题,提高电路可靠性、降低成本。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路,包括调幅调频电路和滤波电路,所述调幅调频电路和滤波电路连接,调幅调频电路用于连接逆变电路。
所述调幅调频电路采用定时芯片和三极管;所述定时芯片的输出端与逆变电路的输入端连接;电源端与复位端连接,还分别通过电阻与电源、放电端连接;阀值端与触发端连接,还通过电阻与放电端连接、通过电容与接地端连接;接地端经串联的两个二极管后与第一三极管的发射极连接;控制端通过电容与接地端连接,还通过电阻与第一三极管的集电极连接;第一三极管的集电极通过电阻与复位端连接,基极和发射极之间连有滤波电路。
所述滤波电路的两个输入端之间连有电容,该电容两端连有串联的电阻和另一电容,二者间的结点通过另一电阻后作为控制端的正极,电容的接地端作为控制端的负极,用于连接外部控制电路。
用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路,还包括两个光耦芯片;第一光耦芯片的输入端用于连接整流滤波电路的输出端,正、负输出端分别通过电阻与定时芯片的电源端、放电端连接;第二光耦芯片的输入端用于连接整流滤波电路的输出端,正输出端与定时芯片的复位端连接,负输出端通过电阻与第一三极管的基极连接。
所述第一光耦芯片的正极输入端与整流滤波电路的正输出端连接,负极输入端与第二光耦芯片的负极输入端连接;第二光耦芯片的正极输入端与整流滤波电路的正输出端连接。
用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路,还包括短路保护电路。
所述短路保护电路采用两个三极管;第二三极管的集电极与定时芯片的电源端连接,基极与第三三极管的集电极连接,还通过电阻与电源连接;第三三极管的发射极用于连接整流滤波电路的负输出端,基极通过电阻与第二三极管的发射极连接,并用于连接整流滤波电路的正输出端。
用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路,还包括基准电压电路。
所述基准电压电路包括两个电阻和一个稳压二极管;一个电阻串接于第二光耦芯片的正极输入端与整流滤波电路的正输出端之间;另一个电阻串接于第一光耦芯片的正极输入端与整流滤波电路的正输出端之间;稳压二极管负极与第二光耦芯片的负极输入端连接,正极与整流滤波电路的负输出端连接。
所述滤波电路为电容。
本发明具有以下有益效果及优点:
1)可采用一个逆变电路,在不增加高压电容容量的基础上,满足KV电路纹波电压的要求,实现了简化电路,降低成本,减小体积的目的。
2)能够使逆变电路中的功率开关管IGBT栅极的激励脉冲电压的幅值与IGBT的实际工作功率同步。即:IGBT的实际工作功率增大的同时,其栅极的激励脉冲电压的幅值相应的增大;反之,功率减小时,其栅极的激励脉冲电压的幅值相应的减小。从而实现了逆变电路中的功率开关管IGBT从大功率到小功率全过程的最佳激励状态,减少了功率开关管IGBT的温升,从根本上提高了电路的可靠性。
3)本发明不仅可以应用在工业X射线、医用X射线、激光及测量用高频高压电源上,同时也可应用在普通的开关电源上。
附图说明
图1为本发明具有调频调幅特性的触发电路的电路图;
图2为用于恒压输出的开关电源电路的触发电路电路图;
图3为用于输出电压变化范围大的开关电源电路的触发电路电路图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明的具有调频调幅特性的触发电路,其电路连接关系如图1所示:集成电路IC1的7脚、8脚之间连有电阻R1,还分别通过电阻R3、R2与第一光耦IC2的发射极、集电极连接,第一光耦IC2内的发光二极管的正负极组成该触发电路的控制端A;第四电阻R4的两端及第三二极管负极和正极分别与集成电路IC1的6脚和7脚相连,其2脚与6脚相连且6脚经第一电容C1、5脚经第二电容C2分别与1脚相连,1脚接第一二极管的D1正极,其负极接第二二极管D2的正极,其负极与第一三极管Q1的发射极相连,Q1的集电极经第六电阻R6连接集成电路IC1的8脚,同时还经第五电阻R5接集成电路IC1的5脚,Q1的基极接第七电阻R7的一端,其另一端接第二光耦IC3的发射极,IC3的集电极与集成电路IC1的4脚相连,IC3中的发光二极管的正负极组成控制端B;IC1的4脚接8脚,第三电容C3两端分别接第一三极管Q1的发射极和基极,第八电阻R8的一端接Q1的基极,R8的另一端接第四电容C4的一端及第九电阻R9的一端,C4的另一端接Q1的的发射极,Q1的的发射极与R9的另一端组成控制端C。电阻R10的一端与集成电路IC1的8脚相连、另一端与电源Vcc相连。
第二三极管Q2的集电极接集成电路IC1的8脚、基极通过第十一电阻R11接供电电源Vcc;第三三极管Q3的集电极接第二三极管Q2的基极、第三三极管Q3的基极通过十二电阻R12接第二三极管Q2的发射极,第二、三三极管Q2、Q3、第十一、二电阻R11、R12组成短路保护电路;第三三极管Q3的发射极还连接第一三极管Q1的发射极,集成电路IC1的3脚U0为调频调幅脉冲电压的输出端。该电路的A、B端为恒压输出电源的控制端,C端为外部控制或输出电压变化范围较大的电源的控制端。
应用实施例1
以本发明具有调频调幅特性的触发电路为核心电路组成的恒压开关电源,恒压输出:输出直流电压DC12V,最大输出电流10A;开关电源电路的连接,如图2所示:由AC 220V整流滤波电路连接逆变电路,由集成电路IC1、光耦IC2、IC3、三极管Q1~Q3、二极管D1、D2、电容C1~C3、电阻R1~R7、R10~R12组成的触发电路通过集成电路IC1的3脚与逆变电路相连,逆变电路与12V的开关变压器电路相连,12V的开关变压器电路与12V的整流滤波电路相连,第一稳压二极管D4、第十三电阻R13及第十四电阻R14组成基准电压电路。
电路的连接关系:第一稳压二极管D4的正极接DC 12V的负电压端,D4的负极分别与控制端A中第一光耦IC2发光二极管的负极、控制端B中第二光耦IC3发光二极管的负极相连,第十三电阻R13的一端和第十四电阻R14的一端与DC 12V的正电压端相连,R14的另一端与控制端A第一光耦IC2中发光二极管的正极相连,R13的另一端与控制端B第二光耦IC3中发光二极管的正极相连,第二三极管Q2的发射极接DC 12V的正电压端,第三三极管Q3的发射极接DC12V的负电压端。三极管Q2Q3电阻R11R12组成短路保护电路。该开关电源在采用图1所示的触发电路的控制端A、B,已经能够完成DC 12V恒压输出,因此不必保留控制端C中的电容C4、电阻R8、R9。
当DC 12V电压升高时,由于流过光耦IC2、IC3的电流增加,使IC2、IC3的等效电阻值变小。一方面,由于IC2的等效电阻与R2、R3的串联值减小,使其与R1并联值减小,结果使IC1工作频率升高,同时使流经IC1的电流IIC1增大;另一方面,由于IC3的等效电阻变小,使Q1集电极电流IC升高,电阻R6上的压降增大使5脚电压下降,结果使IC1工作频率进一步的升高,流经IC1的电流IIC1与Q1集电极电流IC增大使电阻R10上的压降明显增大,并使8脚电压下降,最终使集成电路IC1的3脚输出的激励脉冲电压的幅值明显减小的同时,工作频率明显的增高。上述两方面的变化使逆变电路和开关变压器电路输出的交流电压的幅值明显的减小,经整流滤波电路后的直流电压跟着下降至DC 12V后,上述调整过程结束。
当DC 12V电压下降时,由于流过光耦IC2、IC3的电流减小,使IC2、IC3的等效电阻值变大。一方面,由于IC2的等效电阻与R2、R3的串联值变大,使其与R1并联值增大,结果使IC1工作频率降低,同时使流经IC1的电流IIC1减小;另一方面,由于IC3的等效电阻增大,使Q1集电极电流IC降低,电阻R6上的压降减小,使5脚电压升高,结果使IC1工作频率进一步的降低,IIC1与IC减小使电阻R10上的压降明显减小,结果使8脚电压升高,最终使IC1的3脚输出的激励脉冲电压的幅值明显增大的同时,工作频率明显的降低。上述两方面的变化使逆变电路及开关变压器电路输出的交流电压的幅值明显的增大,经整流滤波电路后的直流电压跟着增加至DC 12V后,上述调整过程结束。
正常工作时,晶体管Q2截止,Q3导通,当直流输出端DC 12V正负端短路时,Q3由导通变为截止,Q2由截止变为导通;结果使IC1的8脚对DC 12V负端短路后,IC1停止工作,实现了短路保护的作用,当故障排除后电路自动恢复正常工作。
应用实施例2
是输出电压变化范围大的开关电源:以具有调频调幅特性的触发电路为核心组成的输出直流电压DC 0~400V连续可调、最大输出电流1A的开关电源,如图3所示。
图3中输出直流电压DC 0~400V连续可调最大输出电流1A的开关电源电路的连接:AC 220V整流滤波电路连接逆变电路、集成电路IC1、晶体三极管Q1、二极管D1、D2电容C1~C4、电阻R1、R4~R6、R8~R10组成触发电路通过集成电路IC1的3脚与逆变电路相连,逆变电路与0~400V的开关变压器电路相连,0~400V的开关变压器电路与0~400V的整流滤波电路相连,控制端C与外部控制台相连。该开关电源采用图1所示控制端C来完成DC 0~400V连续可调的功能。该触发电路控制端A、B中的光耦IC2、IC3、电阻R2、R3、R7及短路保护电路三极管Q2、Q3电阻R11、R12没有被采用。
当控制端C电压升高时,晶体三极管Q1的集电极电流IC增大,IC增大一方面由于电阻R10上的压降增大,8脚工作电压下降,另一方面由于电阻R6上的压降增大使5脚电压下降IC1的工作频率增加,逆变电路激励脉冲电压频率的增加和幅值的下降,使逆变电路和变压器电路输出的交流电压的幅值下降,经整流滤波后的直流电压下降,当C端电压升高至某一电压值时,输出电压降至0V;反之,当控制端C的电压降低时,晶体三极管Q1的集电极电流IC减小,IC的减小一方面由于电阻R10上的压降减小,8脚工作电压升高,另一方面由于电阻R6上的压降减小使5脚电压升高IC1的工作频率减小,逆变电路激励脉冲电压频率的减小和幅值的增加,使逆变电路和变压器电路输出的交流电压的幅值升高,经整流滤波后的直流电压升高,当C端电压降低至某一电压值时,输出电压升高至400V。从而实现了外部控制电路调整其输出电压在0~400V的范围内变化。
Claims (8)
1.用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路,其特征在于:包括调幅调频电路和滤波电路,所述调幅调频电路和滤波电路连接,调幅调频电路用于连接逆变电路;
所述调幅调频电路采用定时芯片(IC1)和三极管;所述定时芯片(IC1)的输出端(脚3)与逆变电路的输入端连接;电源端(脚8)与复位端(脚4)连接,还分别通过电阻(R10、R1)与电源、放电端(脚7)连接;阀值端(脚6)与触发端(脚2)连接,还通过电阻(R4)与放电端(脚7)连接、通过电容(C1)与接地端(脚1)连接;接地端(脚1)经串联的两个二极管后与第一三极管(Q1)的发射极连接;控制端(脚5)通过电容(C2)与接地端(脚1)连接,还通过电阻(R5)与第一三极管(Q1)的集电极连接;第一三极管(Q1)的集电极通过电阻(R6)与复位端(脚4)连接,基极和发射极之间连有滤波电路;
用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路,还包括两个光耦芯片;第一光耦芯片(IC2)的输入端用于连接整流滤波电路的输出端,正、负输出端分别通过电阻(R2、R3)与定时芯片(IC1)的电源端(脚8)、放电端(脚7)连接;第二光耦芯片(IC3)的输入端用于连接整流滤波电路的输出端,正输出端与定时芯片(IC1)的复位端(脚4)连接,负输出端通过电阻(R7)与第一三极管(Q1)的基极连接。
2.根据权利要求1所述的用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路,其特征在于所述滤波电路的两个输入端之间连有电容(C3),该电容两端连有串联的电阻(R8)和另一电容(C4),二者间的结点通过另一电阻(R9)后作为控制端的正极,电容(C3)的接地端作为控制端的负极,用于连接外部控制电路。
3.根据权利要求1所述的用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路,其特征在于所述第一光耦芯片(IC2)的正极输入端与整流滤波电路的正输出端连接,负极输入端与第二光耦芯片(IC3)的负极输入端连接;第二光耦芯片(IC3)的正极输入端与整流滤波电路的正输出端连接。
4.根据权利要求1所述的用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路,其特征在于还包括短路保护电路。
5.根据权利要求4所述的用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路,其特征在于所述短路保护电路采用两个三极管;第二三极管(Q2)的集电极与定时芯片(IC1)的电源端(脚8)连接,基极与第三三极管(Q3)的集电极连接,还通过电阻(R11)与电源连接;第三三极管(Q3)的发射极用于连接整流滤波电路的负输出端,基极通过电阻(R12)与第二三极管(Q2)的发射极连接,并用于连接整流滤波电路的正输出端。
6.根据权利要求4所述的用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路,其特征在于还包括基准电压电路。
7.根据权利要求6所述的用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路,其特征在于所述基准电压电路包括两个电阻和一个稳压二极管;一个电阻(R13)串接于第二光耦芯片(IC3)的正极输入端与整流滤波电路的正输出端之间;另一个电阻(R14)串接于第一光耦芯片(IC2)的正极输入端与整流滤波电路的正输出端之间;稳压二极管(D4)负极与第二光耦芯片(IC3)的负极输入端连接,正极与整流滤波电路的负输出端连接。
8.根据权利要求1所述的用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路,其特征在于所述滤波电路为电容(C3)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410719274.6A CN105656340B (zh) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | 用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410719274.6A CN105656340B (zh) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | 用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105656340A CN105656340A (zh) | 2016-06-08 |
CN105656340B true CN105656340B (zh) | 2017-12-08 |
Family
ID=56480593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410719274.6A Active CN105656340B (zh) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | 用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105656340B (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2641922Y (zh) * | 2003-08-04 | 2004-09-15 | 吴洪德 | 注塑机用可控硅输出电路 |
CN2831677Y (zh) * | 2005-03-31 | 2006-10-25 | 张希民 | 超音频调频调幅半桥串联谐振输出电磁感应加热电源 |
CN101127491A (zh) * | 2007-07-31 | 2008-02-20 | 湖南大学 | 基于大功率igbt的特高压调频谐振试验电源 |
CN203466557U (zh) * | 2013-06-18 | 2014-03-05 | 北京经纬恒润科技有限公司 | 一种车载低压电源输出短路保护电路 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8879280B2 (en) * | 2008-12-18 | 2014-11-04 | Infineon Technologies Ag | Techniques to reduce audible noise in a power supply transformer |
-
2014
- 2014-12-02 CN CN201410719274.6A patent/CN105656340B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2641922Y (zh) * | 2003-08-04 | 2004-09-15 | 吴洪德 | 注塑机用可控硅输出电路 |
CN2831677Y (zh) * | 2005-03-31 | 2006-10-25 | 张希民 | 超音频调频调幅半桥串联谐振输出电磁感应加热电源 |
CN101127491A (zh) * | 2007-07-31 | 2008-02-20 | 湖南大学 | 基于大功率igbt的特高压调频谐振试验电源 |
CN203466557U (zh) * | 2013-06-18 | 2014-03-05 | 北京经纬恒润科技有限公司 | 一种车载低压电源输出短路保护电路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105656340A (zh) | 2016-06-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103269164B (zh) | 原边恒流控制的准单级高功率因数电路及装置 | |
CN103856095A (zh) | 一种全桥电流源型高频隔离式三电平逆变器 | |
CN103312211A (zh) | 一种单相并网逆变器的控制方法 | |
CN103796389B (zh) | 最大亮度提升模块、可控硅调光led驱动电路及*** | |
CN108155827A (zh) | 一种改进型单相逆变器 | |
CN104467402A (zh) | 用于感应加热的半桥电路及电磁灶*** | |
CN104057181A (zh) | 用于逆变焊机的缺相保护电路 | |
CN204190613U (zh) | 用于感应加热的半桥电路及电磁灶*** | |
CN204707055U (zh) | 一种新型光伏并网逆变器 | |
CN204119028U (zh) | 一种双级Boost升压电路 | |
CN105656340B (zh) | 用于开关电源具有调频调幅特性的触发电路 | |
CN203679496U (zh) | 一种双电压自动转换电路 | |
CN203368305U (zh) | Igbt模块功率开关的驱动电路 | |
CN203301393U (zh) | 一种无变压器型单相并网逆变器 | |
CN104578877A (zh) | 一种单级升压逆变器 | |
CN103856092A (zh) | 变极性焊接电源的二次逆变再燃弧电压产生电路及其应用 | |
CN204258638U (zh) | 工业x射线探伤机用高频高压电源装置 | |
CN207603471U (zh) | 一种利用单端正激式驱动电路提高功率输出的开关电路 | |
CN203911761U (zh) | 一种开关电源电路及电子设备 | |
CN205864383U (zh) | 一种高速电力高频交流固态继电器 | |
CN206024157U (zh) | 恒流led控制芯片 | |
CN203368354U (zh) | 一种可直通的三相电压型pwm整流电路 | |
CN207039970U (zh) | 一种去波纹led驱动电路 | |
CN103796375A (zh) | 半桥式led恒流驱动电路以及led灯具 | |
CN108683416A (zh) | 一种负载开关控制电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |