专利名称：一种交流输入小功率隔离固定输出高压电源电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种主要应用于工业、农业、国防、科研及医疗等领域的交流输入小功率隔离固定输出高压电源电路。
背景技术：
市场上的小功率高压电源产品，大多数是直流供电，因为直流供电较交流供电来说电源体积可以减小很多，且工作较安全可靠。市场上传统的交流供电小功率高压电源的体积普遍较大，工作安全性、可靠性较差，随着科技发展，对交流供电高压电源的需求越来越多。
发明内容
为了适应发展，满足市场需求，本发明提供了一种高压输出稳定性好、整机体积小、简单实用且安全可靠的交流输入小功率隔离固定输出高压电源电路。本发明为实现上述目的，所采取的技术方案是一种交流输入小功率隔离固定输出高压电源电路，包括输出整流滤波电路，其特征在于还包括输入整流滤波电路、开关控制及驱动电路、输出高压反馈电路，所述开关控制及驱动电路分别与输入整流滤波电路、输出高压反馈电路、输出整流滤波电路连接，所述输出整流滤波电路与输出高压反馈电路连接；所述输入整流滤波电路中，供电交流输入端L分别接二极管Dl的正极和二极管D3的负极，供电交流输入端N通过电阻Rl分别接二极管D2的正极和二极管D4的负极，二极管Dl 和二极管D2的负极相连后分别接电容Cl和电容C3的正极，电阻R2与电感Ll并联，二极管D3和二极管D4的正极相连后分别接电容C2的负极和电感Ll的一端，电感Ll的另一端接电容C4的负极，电容C4的正极接电容C3的负极，电容C2的正极接电容Cl的负极；所述开关控制及驱动电路中，电阻R3与电容C5并联，变压器TRF初级线圈Lpl的同名端1端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接二极管D5的负极，变压器TRF初级线圈Lpl的异名端 2端分别接二极管D5的正极和控制芯片Ul的内部开关管漏极D端，电容C6的一端接控制芯片Ul的旁路端BP端，电容C6的另一端分别接控制芯片Ul的内部开关管源极S端和输入整流滤波电路中电容C4的负极；所述输出高压反馈电路中，变压器TRF次级线圈Lsl的异名端5端接二极管D8的正极，电阻R5与电容C9并联，二极管D8的负极分别接电阻R6 和电阻R7的一端、电容C9的正极，变压器TRF次级线圈Lsl的同名端6端与电容C9的负极相连并接高压输出地HGND，电阻R6的另一端接光电耦合器U2的内部发光二极管正极1 脚，电阻R7的另一端分别接光电耦合器U2的内部发光二极管负极2脚、可调基准源U3的阴极3脚、电容ClO的一端，可调基准源U3的控制极1脚分别接电阻RlO和电阻Rll的一端、电容ClO的另一端，可调基准源U3的阳极2脚与电容C12的一端和电阻Rll的另一端相连并接高压输出地HGND，电阻RlO的另一端通过电阻R9和电阻R8与输出整流滤波电路中的高压输出端HVOUT相连，光电耦合器U2的内部输出三极管发射极3脚分别接电容C12 的另一端、开关控制及驱动电路中控制芯片Ul的内部开关管源极S端，光电耦合器U2的内部输出三极管集电极4脚接开关控制及驱动电路中控制芯片Ul的使能控制端EN端。本发明的有益效果是输入供电电压范围宽，且可交、直流两用；外围电路简单， 使用元器件少，易于制作；在保证高压电源主要技术指标参数的情况下，实现交流供电小功率高压电源的小型化，便于PCB设计及模块化生产。
图1为本发明的电路连接框图。图2为本发明的电路原理图。
具体实施例方式如图1、2所示，交流输入小功率隔离固定输出高压电源电路，包括输出整流滤波电路，还包括输入整流滤波电路、开关控制及驱动电路、输出高压反馈电路，开关控制及驱动电路分别与输入整流滤波电路、输出高压反馈电路、输出整流滤波电路连接，输出整流滤波电路与输出高压反馈电路连接；输入整流滤波电路中，供电交流输入端L分别接二极管 Dl的正极和二极管D3的负极，供电交流输入端N通过电阻Rl分别接二极管D2的正极和二极管D4的负极，二极管Dl和二极管D2的负极相连后分别接电容Cl和电容C3的正极，电阻R2与电感Ll并联，二极管D3和二极管D4的正极相连后分别接电容C2的负极和电感Ll 的一端，电感Ll的另一端接电容C4的负极，电容C4的正极接电容C3的负极，电容C2的正极接电容Cl的负极；开关控制及驱动电路中，电阻R3与电容C5并联，变压器TRF初级线圈 Lpl的同名端1端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接二极管D5的负极，变压器TRF初级线圈Lpl的异名端2端分别接二极管D5的正极和控制芯片Ul的内部开关管漏极D端， 电容C6的一端接控制芯片Ul的旁路端BP端，电容C6的另一端分别接控制芯片Ul的内部开关管源极S端和输入整流滤波电路中电容C4的负极；输出高压反馈电路中，变压器TRF 次级线圈Lsl的异名端5端接二极管D8的正极，电阻R5与电容C9并联，二极管D8的负极分别接电阻R6和电阻R7的一端、电容C9的正极，变压器TRF次级线圈Lsl的同名端6端与电容C9的负极相连并接高压输出地HGND，电阻R6的另一端接光电耦合器U2的内部发光二极管正极1脚，电阻R7的另一端分别接光电耦合器U2的内部发光二极管负极2脚、可调基准源U3的阴极3脚、电容ClO的一端，可调基准源U3的控制极1脚分别接电阻RlO和电阻Rll的一端、电容ClO的另一端，可调基准源U3的阳极2脚与电容C12的一端和电阻 Rll的另一端相连并接高压输出地HGND，电阻RlO的另一端通过电阻R9和电阻R8与输出整流滤波电路中的高压输出端HVout相连，光电耦合器U2的内部输出三极管发射极3脚分别接电容C12的另一端、开关控制及驱动电路中控制芯片Ul的内部开关管源极S端，光电耦合器U2的内部输出三极管集电极4脚接开关控制及驱动电路中控制芯片Ul的使能控制端EN端。本高压电源主控制芯片采用四端单片开关控制器TNY255G，它具有开关工作频率高、小功率输出、高效率、控制方式简单等特点，同时具有欠压、过流、过热等保护功能。供电输入与高压输出电路完全隔离，确保电源长期工作的安全性及可靠性。在该高压电源产品制作中，为确保主要技术指标，应选用低噪声、低温漂、稳定性好的元器件；根据输出高压的大小，合理设计PCB，处理好变压器线包结构工艺、绕制工艺及高压绝缘，确保输入输出间的隔离耐压。 工作原理TNY255G控制芯片Ul是一种小功率、高效率四端单片开关控制器，其内部集成有控制电路和MOS场效应管。它采用逐周峰值电流限制模式，限制最大导通时间， 该电流为一固定值(约^OmA),不随其它信号的变化而变化，适合制作IOW以下的高压电源。TNY255G控制芯片Ul的BP脚为旁路端，外接滤波电容C6，正常工作时，在其内部MOS 管导通期间为控制电路提供能量；控制芯片Ul的D脚是内部MOS管的漏极，并为启动和稳态工作提供工作电流；控制芯片Ul的S脚是内部MOS管的源极；控制芯片Ul的EN脚为使能控制端，正常工作下，该脚为高电平时，内部MOS管导通，反之内部MOS管关断。交流供电电压经过二极管D1 D4桥式整流和电容C1 C4滤波后，产生300V左右的直流电压。电阻Rl 为熔断电阻；由电感Ll、阻尼电阻R2和滤波电容C1 C4构成高频干扰滤波器；由电阻R3、电容C5及二极管D5组成控制芯片Ul内部MOS管漏极钳位保护电路。由变压器TRF的次级线圈Lsl、二极管D8及电容C9等组成辅助电源，为高压输出侧的控制电路提供电能。输出高压HVout经电阻RfRll获得的采样信号，通过可调基准源U3和光电耦合器U2，传送到控制芯片Ul的使能控制端EN，调节占空比，从而对输出高压进行电压控制。
权利要求
1. 一种交流输入小功率隔离固定输出高压电源电路，包括输出整流滤波电路，其特征在于还包括输入整流滤波电路、开关控制及驱动电路、输出高压反馈电路，所述开关控制及驱动电路分别与输入整流滤波电路、输出高压反馈电路、输出整流滤波电路连接，所述输出整流滤波电路与输出高压反馈电路连接；所述输入整流滤波电路中，供电交流输入端L分别接二极管Dl的正极和二极管D3的负极，供电交流输入端N通过电阻Rl分别接二极管D2的正极和二极管D4的负极，二极管 Dl和二极管D2的负极相连后分别接电容Cl和电容C3的正极，电阻R2与电感Ll并联，二极管D3和二极管D4的正极相连后分别接电容C2的负极和电感Ll的一端，电感Ll的另一端接电容C4的负极，电容C4的正极接电容C3的负极，电容C2的正极接电容Cl的负极；所述开关控制及驱动电路中，电阻R3与电容C5并联，变压器TRF初级线圈Lpl的同名端1端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接二极管D5的负极，变压器TRF初级线圈Lpl 的异名端2端分别接二极管D5的正极和控制芯片Ul的内部开关管漏极D端，电容C6的一端接控制芯片Ul的旁路端BP端，电容C6的另一端分别接控制芯片Ul的内部开关管源极 S端和输入整流滤波电路中电容C4的负极；所述输出高压反馈电路中，变压器TRF次级线圈Lsl的异名端5端接二极管D8的正极，电阻R5与电容C9并联，二极管D8的负极分别接电阻R6和电阻R7的一端、电容C9的正极，变压器TRF次级线圈Lsl的同名端6端与电容C9的负极相连并接高压输出地HGND， 电阻R6的另一端接光电耦合器U2的内部发光二极管正极1脚，电阻R7的另一端分别接光电耦合器U2的内部发光二极管负极2脚、可调基准源U3的阴极3脚、电容ClO的一端，可调基准源U3的控制极1脚分别接电阻RlO和电阻Rll的一端、电容ClO的另一端，可调基准源U3的阳极2脚与电容C12的一端和电阻Rll的另一端相连并接高压输出地HGND，电阻RlO的另一端通过电阻R9和电阻R8与输出整流滤波电路中的高压输出端HVOUT相连， 光电耦合器U2的内部输出三极管发射极3脚分别接电容C12的另一端、开关控制及驱动电路中控制芯片Ul的内部开关管源极S端，光电耦合器U2的内部输出三极管集电极4脚接开关控制及驱动电路中控制芯片Ul的使能控制端EN端。
全文摘要
本发明涉及一种交流输入小功率隔离固定输出高压电源电路。包括输出整流滤波电路，还包括输入整流滤波电路、开关控制及驱动电路、输出高压反馈电路，开关控制及驱动电路分别与输入整流滤波电路、输出高压反馈电路、输出整流滤波电路连接，输出整流滤波电路与输出高压反馈电路连接；本发明的有益效果是输入供电电压范围宽，且可交、直流两用；外围电路简单，使用元器件少，易于制作；在保证高压电源主要技术指标参数的情况下，实现交流供电小功率高压电源的小型化，便于PCB设计及模块化生产。
文档编号H02M3/335GK102270933SQ201110213749
公开日2011年12月7日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者于亮, 刘云滨, 殷生鸣 申请人:天津市东文高压电源厂