CN113315392A - 一种线性电源的斩波降压方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种线性电源的斩波降压方法及装置，包括如下步骤：变压器次级输入将交流电通过开关MOS管后转换成直流电压送至线性降压MOS管中；线性降压MOS管对直流电压进行降压操作后通过输出端口输出；采样电阻对线性降压MOS管中的电流进行实时采样，并对输出端口进行电压的实时采样；将微控制器输出设定的电压、电流值和采样电阻采样的电压、电流值进行对比，控制线性降压MOS管处于恒压状态；脉宽控制芯片接受输出端口的变化反馈，并控制开关MOS管的开闭时间，以及对交流电进行斩波，本发明能降低线性降压MOS管上的压降，从而降低其损耗实现提高线性电源效率；并且解决了线性降压MOS管上功耗过高，需要较大的散热片和高转速的风扇降低其温度的问题。
Description
技术领域
本发明属于线性电源的技术领域，尤其涉及一种用于线性电源的斩波降压方法及装置。
背景技术
线性电源（Linear power supply）是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压，要达到高精度的直流电压，必须经过稳压电路进行稳压。
目前市场上的线性电源，主要是靠线性降压MOS管来消耗所需输出以外多余的能量，这种做法导致线性电源的利用效率低下，同时线性降压MOS管会产生大量的热量，还需要较大的散热片和高转速的风扇降低其温度的问题。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种实现输入到线性降压MOS管的能量减少，降低线性降压MOS管上的压降，从而降低其损耗实现提高线性电源效率；同时还解决了由于线性降压MOS管工作时会产生大量的热量，还需要较大的散热片和高转速的风扇降低其温度问题的线性电源的斩波降压方法及装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种线性电源的斩波降压方法，包括如下步骤：
变压器次级输入将交流电通过开关MOS管后转换成直流电压送至线性降压MOS管中；
线性降压MOS管对输入的直流电压进行降压操作后通过输出端口输出；
采样电阻对线性降压MOS管中的电流进行实时采样，并对输出端口进行电压的实时采样；
微控制器输出设定的电压和电流值；
将微控制器输出设定的电压、电流值和采样电阻采样的电压、电流值进行对比，控制线性降压MOS管处于恒压状态；
脉宽控制芯片接受输出端口的变化反馈，并控制开关MOS管的开闭时间，以及，对变压器次级输入输出的交流电进行斩波。
进一步的，所述脉宽控制芯片采用脉宽调制将50HZ的交流波形，从输入交流电的零点相位对变压器次级输入输出的交流电开始进行斩波；其中，
脉宽调制的起始点与输出的交流电的零点相位一致，从而实现同步斩波。
进一步的，所述变压器次级输入输出的交流电通过整流桥整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到直流电压，再将直流电压输送至线性降压MOS管。
一种线性电源的斩波降压装置，包括：
输出模块，用于变压器次级输入将交流电通过开关MOS管后转换成直流电压送至线性降压MOS管中；
线性降压模块，用于通过线性降压MOS管对输入的直流电压进行降压操作后通过输出端口输出；
采样模块，用于通过采样电阻对线性降压MOS管中的电流进行实时采样，并对输出端口进行电压的实时采样；
设定输出模块，用于通过微控制器输出设定的电压和电流值；
比较模块，用于将微控制器输出设定的电压、电流值和采样电阻采样的电压、电流值进行对比，从而控制线性降压MOS管处于恒压状态；
脉宽控制斩波模块，用于通过脉宽控制芯片接受输出端口的变化反馈，并控制开关MOS管的开闭时间以及对变压器次级输入输出的交流电进行斩波。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明方案的线性电源的斩波降压方法及装置，通过脉宽控制芯片对变压器次级输入输出的交流电的相位的零点采用斩波技术，同时根据端口输出的电压值变化反馈给脉宽调制芯片，使其控制开关MOS管打开和关闭的时间，从而实现输入到线性降压MOS管的能量减少，进而大大降低线性降压MOS管上的压降，从而降低其损耗实现提高线性电源效率；并且解决了线性降压MOS管上功耗过高，需要较大的散热片和高转速的风扇降低其温度的问题。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明一实施例中线性电源的斩波降压方法的流程图；
附图2为本发明一实施例中线性电源的斩波降压装置的使用过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
请参阅附图1，本发明一实施例所述的一种线性电源的斩波降压方法，包括如下步骤：
变压器次级输入通过开关MOS管输出交流电，交流电先通过整流桥进行降压整流，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压，使输出的直流电压更平滑，最后直流电压输出至线性降压MOS管中。
接着线性降压MOS管对直流电压进行降压操作后通过输出端口输出。
其中，采样电阻对线性降压MOS管中的电流进行实时采样，并且对输出端口进行电压的实时采样；同时微控制器输出设定的电压和电流值。
紧接着将微控制器输出设定的电压、电流值和采样电阻采样的电压、电流值进行对比，从而实时控制线性降压MOS管处于恒压状态。
具体的，由于线线性降压MOS管上的电压值是恒定的，变压器次级输入输出交流电中的输出电压值是变化的，根据端口输出的电压值变化反馈给脉宽调制芯片，使其控制开关MOS管打开和关闭的时间，从而实现输入到线性降压MOS管的能量减少或增大，在本实施例中是为了减少输入到线性降压MOS管的能量，从而控制其损耗实现提高线性电源效率。
并且，在变压器次级输入输出的交流电的电压输入端，采用脉宽调制将50HZ的交流波形，从相位的零点开始进行斩波，根据输出端口电压值决定斩波的时间，从而可以从源头也就是交流电的输入端较少能量从而实现减少线性降压MOS管的损耗的目的；其中，脉宽调制的起始点与交流电的零点相位一致，从而实现同步斩波。
同时，由于输入到线性降压MOS管的能量降低，解决了线性降压MOS管上功耗过高，需要较大的散热片和高转速的风扇降低其温度的问题。
请参阅附图2，本发明一实施例还公开了一种线性电源的斩波降压装置，包括输出模块、线性降压模块、采样模块、设定输出模块、比较模块和脉宽控制斩波模块。
输出模块，用于变压器次级输入通过开关MOS管将交流电送至线性降压MOS管中。
线性降压模块，用于通过线性降压MOS管对输入的直流电压进行降压操作后通过输出端口输出。
采样模块，用于通过采样电阻对线性降压MOS管中的电流进行实时采样，并对输出端口进行电压的实时采样。
设定输出模块，用于通过微控制器输出设定的电压和电流值。
比较模块，用于将微控制器输出设定的电压、电流值和采样电阻采样的电压、电流值进行对比，从而控制线性降压MOS管处于恒压状态。
脉宽控制斩波模块，用于通过脉宽控制芯片接受输出端口的变化反馈，并控制开关MOS管的开闭时间以及对变压器次级输入输出的交流电进行斩波。
本发明的线性电源的斩波降压方法及装置，通过脉宽控制芯片对变压器次级输入输出的交流电的相位的零点采用斩波技术，同时根据端口输出的电压值变化反馈给脉宽调制芯片，使其控制开关MOS管打开和关闭的时间，从而实现输入到线性降压MOS管的能量减少，进而大大降低线性降压MOS管上的压降，从而降低其损耗实现提高线性电源效率；并且解决了线性降压MOS管上功耗过高，需要较大的散热片和高转速的风扇降低其温度的问题。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (4)
1.一种线性电源的斩波降压方法，其特征在于，包括如下步骤：
变压器次级输入将交流电通过开关MOS管后转换成直流电压送至线性降压MOS管中；
线性降压MOS管对输入的直流电压进行降压操作后通过输出端口输出；
采样电阻对线性降压MOS管中的电流进行实时采样，并对输出端口进行电压的实时采样；
微控制器输出设定的电压和电流值；
将微控制器输出设定的电压、电流值和采样电阻采样的电压、电流值进行对比，控制线性降压MOS管处于恒压状态；
脉宽控制芯片接受输出端口的变化反馈，并控制开关MOS管的开闭时间，以及，对变压器次级输入输出的交流电进行斩波。
2.如权利要求1所述的线性电源的斩波降压方法，其特征在于：所述脉宽控制芯片采用脉宽调制将50HZ的交流波形，从输入交流电的零点相位对变压器次级输入输出的交流电开始进行斩波；其中，
脉宽调制的起始点与输出的交流电的零点相位一致，从而实现同步斩波。
3.如权利要求1所述的线性电源的斩波降压方法，其特征在于：所述变压器次级输入输出的交流电通过整流桥整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到直流电压，再将直流电压输送至线性降压MOS管。
4.一种线性电源的斩波降压装置，其特征在于，包括：
输出模块，用于变压器次级输入将交流电通过开关MOS管后转换成直流电压送至线性降压MOS管中；
线性降压模块，用于通过线性降压MOS管对输入的直流电压进行降压操作后通过输出端口输出；
采样模块，用于通过采样电阻对线性降压MOS管中的电流进行实时采样，并对输出端口进行电压的实时采样；
设定输出模块，用于通过微控制器输出设定的电压和电流值；
比较模块，用于将微控制器输出设定的电压、电流值和采样电阻采样的电压、电流值进行对比，从而控制线性降压MOS管处于恒压状态；
脉宽控制斩波模块，用于通过脉宽控制芯片接受输出端口的变化反馈，并控制开关MOS管的开闭时间以及对变压器次级输入输出的交流电进行斩波。
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