专利名称：高精度变压器隔离控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子电路制造技术领域，涉及一种用于开关电源的变压器隔离控制电路，具体涉及一种高精度变压器隔离控制电路。
背景技术：
现代开关电源都采用隔离反馈控制技术，切断噪声传播的路径，从而达到抑制干扰的效果。光电隔离器对输入、输出电信号有良好的隔离作用，在各种电路中得到广泛的应用；然而光电隔离器的温度范围比较窄，其性能会随温度的升高有一个显著的变化，致使其在温度比较高的环境中无法应用。因此在较高的温度环境中用变压器隔离控制电路取代光电隔离器；目前常用的变压器隔离控制电路大多存在隔离精度差、隔离温漂大等问题，限制了变压器隔离控制电路的应用范围。
实用新型内容为了克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种隔离精度高、隔离温漂小的高精度变压器隔离控制电路，扩大了变压器隔离控制电路的应用范围。为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是，一种高精度变压器隔离控制电路，包括依次相连接的波形产生电路、驱动电路、隔离变压器和信号变换电路；其中，波形产生电路，用于产生方波信号，并将该方波信号传输给驱动电路；驱动电路，用于接收波形产生电路传输的方波信号，通过该方波信号控制金氧半场效晶体管导通与关断；隔离变压器，用于当驱动电路中的金氧半场效晶体管导通时，将开关电源输出电压加在隔离变压器原边；并将该开关电源输出电压传递到隔离变压器的副边；实现开关电源输出电压和输入电压的隔离，并以设定的匝比将开关电源输出电压信号送至信号变换电路；信号变换电路，用于接收隔离变压器传递的开关电源输出电压信号，将接收到的开关电源输出电压信号变换处理后送至脉宽调制器的电压误差放大器，和脉宽调制器内部的电压测定放大器的基准进行比较，控制开关电源开关管的导通时间，实现对开关电源输出电压的精确控制。波形产生电路产生的方波信号的频率为780KHZ、占空比为50%。本实用新型变压器隔离控制电路，具有控制精度高、温度范围宽、温漂小的特点， 解决了传统变压器隔离控制电路中存在的可靠性、隔离精度差等问题。且电路结构简单、成本低廉，可广泛用在航空航天及对温度要求较高的领域。
图1是本实用新型变压器隔离控制电路的结构示意图。图2是本实用新型变压器隔离控制电路的原理图。[0013]图中，1.波形产生电路，2.驱动电路，3.隔离变压器，4.信号变换电路，5.开关电源变压器，6.开关电源输出级。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。如图1所示，本实用新型变压器隔离控制电路的结构，包括依次相连接的波形产生电路1、驱动电路2、隔离变压器3和信号变换电路4。波形产生电路1，用于产生频率为780KHZ、占空比为50%的方波信号，并将该方波信号传输给驱动电路2;驱动电路2，用于接收波形产生电路1传输的方波信号，通过该方波信号控制金氧半场效晶体管(MOSFET) Q的导通与关断；隔离变压器3，用于当驱动电路2中的金氧半场效晶体管(MOSFET)Q导通时，将开关电源输出电压加在隔离变压器3的原边；并将该开关电源输出电压传递到隔离变压器3 的副边；实现开关电源输出电压和输入电压的隔离，并以设定的匝比将开关电源输出电压信号送至信号变换电路4;信号变换电路4，用于接收隔离变压器3传递的开关电源输出电压信号，将接收到的开关电源输出电压信号变换处理后送至脉宽调制器IC2的电压误差放大器，和脉宽调制器IC2内部的电压测定放大器的基准进行比较，控制开关电源开关管的导通时间，实现对开关电源输出电压的精确控制。本实用新型变压器隔离控制电路的原理图，如图2所示，该隔离控制电路包括时基电路IC1，时基电路ICl位于波形产生电路1中，时基电路ICl的第4脚和第8脚短接， 该短接点分别与第一电阻Rl的一端和第一电容Cl的一端相连接，第一电阻Rl的另一端与开关电源输出级Vout连接，第一电容Cl的另一端与开关电源输出地连接。时基电路ICl 的第2脚和第6脚短接，该短接处分别与第二电阻R2的一端和第二电容C2的一端相连接， 第二电容C2的另一端与开关电源输出地连接，时基电路ICl的第1脚也接开关电源的输出地。时基电路ICl的第3脚分别与第二电阻R2的另一端和驱动电路2中第三电阻R3 的一端相接，第三电阻R3的另一端与金属氧化物半导体晶体管(M0S管)Q的栅极G和第四电阻R4的一端相连接，金氧半场效晶体管(MOSFET) Q的源极S和第四电阻R4的另一端分别接开关电源的输出地。金氧半场效晶体管(MOSFET) Q的漏极D接隔离变压器3的第1 脚。隔离变压器3的第2脚分别与开关电源输出级Vout和第一电阻Rl的另一端相连接；隔离变压器3的第3脚分别与第三电容C3的一端、第四电容C4的一端、第五电阻R5的一端、第六电阻R6的一端和第二二极管D2的正极相连接；第六电阻R6的另一端接脉宽调制器IC2的VREF端；隔离变压器3的第4脚与第一二极管Dl的正极相连接，第一二极管Dl 的负极分别与第三电容C3的另一端、第五电阻R5的另一端和脉宽调制器IC2的FB端相连接；第四电容C4的另一端和第二二极管D2的负极接脉宽调制器IC2的信号地GND。将本变压器隔离控制电路与开关电源的输出级相连接。由时基电路IC1、第一电阻 R1、第一电容Cl、第二电容C2、第二电阻R2组成的波形产生电路1产生一个780KHz、占空比为50%的方波信号，该方波信号送入由第三电阻R3、第四电阻R4和MOS管组成的驱动电路2，通过第三电阻R3加到MOS管的栅极G，控制MOS管的开启和截止，由MOS管Q驱动隔离变压器3工作，将开关电源输出电压传递到隔离变压器3的副边，然后经第一二极管D1、 第三电容C3、第四电容C4、第五电阻R5、第六电阻R6和第二二极管D2处理后送至脉宽调制器IC2内部的误差放大器FB端作为比较信号，和脉宽调制器IC2内部的电压测定放大器的基准进行比较，根据比较结果，控制开关电源开关管的导通时间，实现对输出电压的精确控制(控制精度< 1%)。 本实用新型高精度变压器隔离控制电路，具有控制精度高、温度范围宽、温漂小的特点，且电路结构简单、成本低廉、调试容易，可广泛用在航空航天及对温度要求较高的领域。
权利要求1.一种高精度变压器隔离控制电路，其特征在于，该隔离控制电路包括依次相连接的波形产生电路(1)、驱动电路(2)、隔离变压器(3)和信号变换电路(4);其中，波形产生电路(1)，用于产生方波信号，并将该方波信号传输给驱动电路(2)；驱动电路(2)，用于接收波形产生电路(1)传输的方波信号，通过该方波信号控制金氧半场效晶体管导通与关断；隔离变压器(3)，用于当驱动电路(2)中的金氧半场效晶体管导通时，将开关电源输出电压加在隔离变压器(3)原边；并将该开关电源输出电压传递到隔离变压器(3)的副边；实现开关电源输出电压和输入电压的隔离，并以设定的匝比将开关电源输出电压信号送至信号变换电路(4);信号变换电路(4)，用于接收隔离变压器(3)传递的开关电源输出电压信号，将接收到的开关电源输出电压信号变换处理后送至脉宽调制器(IC2)的电压误差放大器，和脉宽调制器(IC2)内部的电压测定放大器的基准进行比较，控制开关电源开关管的导通时间，实现对开关电源输出电压的精确控制。
2.根据权利要求1所述的变压器隔离控制电路，其特征在于，所述波形产生电路(1)产生的方波信号的频率为780KHz、占空比为50%。
3.根据权利要求1所述的变压器隔离控制电路，其特征在于，该隔离控制电路包括时基电路(IC1)，时基电路(ICl)的第4脚和第8脚短接，该短接点分别与第一电阻(Rl)的一端和第一电容(Cl)的一端相连接，第一电阻(Rl)的另一端与开关电源输出级Vout连接，第一电容(Cl)的另一端与开关电源输出地连接；时基电路(ICl)的第2脚和第6脚短接，该短接处分别与第二电阻(R2)的一端和第二电容(C2)的一端相连接，第二电容(C2)的另一端与开关电源输出地连接，时基电路(ICl)的第1脚也接开关电源的输出地；时基电路(ICl)的第3脚分别与第二电阻(R2)的另一端和第三电阻(R3)的一端相接， 第三电阻(R3)的另一端与MOS管的栅极G和第四电阻(R4)的一端相连接，MOS管的源极S 和第四电阻(R4)的另一端分别接开关电源的输出地；MOS管的漏极D接隔离变压器(3)的第1脚；隔离变压器(3)的第2脚分别与开关电源输出级Vout和第一电阻(Rl)的另一端相连接；隔离变压器(3)的第3脚分别与第三电容(C3)的一端、第四电容(C4)的一端、第五电阻 (R5)的一端、第六电阻(R6)的一端和第二二极管(D2)的正极相连接；第六电阻(R6)的另一端接脉宽调制器(IC2)的VREF端；隔离变压器(3)的第4脚与第一二极管(Dl)的正极相连接，第一二极管(Dl)的负极分别与第三电容(C3)的另一端、第五电阻(R5)的另一端和脉宽调制器(IC2)的FB端相连接；第四电容(C4)的另一端和第二二极管(D2)的负极接脉宽调制器(IC2)的信号地GND。
专利摘要本实用新型公开了一种高精度变压器隔离控制电路，包括能产生方波信号的波形产生电路，驱动电路通过该方波信号控制金氧半场效晶体管导通与关断；驱动电路中的金氧半场效晶体管导通时，隔离变压器将开关电源输出电压加在原边；并将该电压传递到副边；使开关电源输出电压和输入电压隔离，并以设定的匝比将开关电源输出电压信号送至信号变换电路；信号变换电路将接收的开关电源输出电压信号处理后送至电压误差放大器，和电压测定放大器的基准进行比较，控制开关电源开关管的导通时间，实现对开关电源输出电压的精确控制。本控制电路结构简单、成本低廉，具有控制精度高、温度范围宽、温漂小的特点，可广泛用在航空航天及对温度要求较高的领域。
文档编号H02M7/21GK202268815SQ201120347960
公开日2012年6月6日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者郭顺吉 申请人:天水七四九电子有限公司, 天水华天微电子股份有限公司