一种直流稳压电源电路

1.本实用新型涉及稳压电源领域，尤其涉及一种直流稳压电源电路。


背景技术：

2.直流稳压电源主要分为线性稳压电源和开关型稳压电源两类，由于线性稳压电源存在体积大，稳定性较差等缺点，因此开关型稳压电源应用比较多。但是目前的开关型直流稳压电源大部分采用隔离型变换电路设计实现，该类电路设计参数复杂，成本较高。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种直流稳压电源电路，采用buck电路设计方案，结构简单且功能良好。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
5.一种直流稳压电源电路，包括依次连接的变压模块、整流滤波模块和直流电压变换模块，所述直流电压变换模块包括buck电路、控制器单元和显示单元，所述buck电路的输入端和整流滤波模块连接，所述buck电路的控制端和控制器单元连接，所述buck电路的输出端和显示单元连接。
6.进一步的，所述buck电路包括开关和低通滤波器，所述整流滤波模块通过开关和低通滤波器连接，所述开关的控制端和控制器单元连接。
7.进一步的，所述开关采用irfp150n场效应管。
8.进一步的，所述整流滤波模块包括全桥整流单元和滤波电容，所述变压模块依次通过全桥整流单元、滤波电容和buck电路的输入端连接。
9.进一步的，所述全桥整流单元采用kbp200桥式整流器。
10.进一步的，所述直流电压变换模块还包括过流保护单元，所述过流保护单元的输入端和buck电路的输出端连接，所述过流保护单元的输出端和控制器单元闭锁控制端连接。
11.进一步的，所述过流保护单元包括比较器，所述比较器的同相端和buck电路的输出端连接，所述比较器的反向端接地，所述比较器的输出端和控制器单元闭锁控制端连接。
12.进一步的，所述比较器采用lm358运算放大器。
13.进一步的，还包括电压转换单元，所述电压转换单元的输入端和整流滤波模块的输出端连接，所述电压转换单元的输出端和控制器单元、显示单元的供电端分别连接。
14.进一步的，所述电压转换单元包括12v电压稳压器和5v电压稳压器，所述整流滤波模块的输出端通过12v电压稳压器和控制器单元的供电端连接，且通过5v电压稳压器和显示单元的供电端连接。
15.和现有技术相比，本实用新型具有下述优点：
16.本实用新型的直流电压变换模块采用buck电路，具有设计参数简单，输出纹波小、电压稳定性和可靠性高的优点，同时，本实用新型还设置有显示电源，可以实时显示buck电
路输出情况，从而便于操作人员了解工作状态。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例简要电路图。
18.图2为本实用新型实施例的结构示意图。
19.图3为本实用新型实施例的详细电路图。
20.图例说明：1-变压模块、2-整流滤波模块、3-直流电压变换模块、4-电压转换单元、31-buck电路、32-控制器单元、33-显示单元、34-过流保护单元。
具体实施方式
21.以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
22.如图1和图2所示，本实施例提出一种直流稳压电源电路，包括依次连接的变压模块1、整流滤波模块2和直流电压变换模块3，由变压模块1将外部的220v交流电降压为15v交流电，再由整流滤波模块2将15v交流电转换为15v直流电，最后由直流电压变换模块3将15v直流电转换为所需要的电压后输出。本实施例中，所需要的电压为5v直流电压，因此所述直流电压变换模块3包括buck电路31、控制器单元32和显示单元33，所述buck电路31的输入端和整流滤波模块2连接，所述buck电路31的控制端和控制器单元32连接，所述buck电路31的输出端和显示单元33连接。
23.上述结构中，buck电路31又称降压变换器，它是一种对输入输出电压进行降压变换直流斩波器，其结构简单，无需隔离变压器，控制灵活方便，因此具有设计参数简单，输出纹波小、电压稳定性和可靠性高的优点，同时，通过显示单元33，可以实时显示buck电路31输出情况，从而便于操作人员了解工作状态。
24.buck电路31包括开关、二极管和低通滤波器，如图3所示，本实施例中，开关采用irfp150n场效应管，irfp150是n沟道场效应开关管，vds最大电压为200v，输出最大电流为30a，开态电阻为0.075欧姆，同时，低通滤波器由100μh的电感l和4700μf的电容c2组成，从而满足降压的要求，irfp150场效应管的1号引脚作为开关的控制端和控制器单元32连接，控制器单元32产生pwm信号，来控制irfp150场效应管的导通和关断，irfp150场效应管的2号引脚和所述整流滤波模块2以及电感l连接，使得整流滤波模块2通过开关和低通滤波器连接，irfp150场效应管的3号引脚接地，二极管d1、电感l和电容c2还依次连接组成回路，且电容c2远离电感l的一端接地。
25.通过上述结构，irfp150场效应管导通的时，电感l被充磁，流经电感l的电流线性增加，同时给电容c2充电，给负载提供能量，irfp150场效应管关断时，储能电感l1通过续流二极管d1放电，电感l的电流线性减少，输出电压靠滤波电容c2放电以及减小的电感电流维持。
26.本实施例中，控制器单元32采用sg3525集成控制芯片，如图3所示，sg3525芯片的各引脚中，1号引脚连接buck电路31的输出端，2号引脚通过10kω的电阻r6连接10kω的滑动变阻器rp的滑动端，5号引脚通过4.72nf的电动c4接地，并通过100ω的电阻r3连接7号引脚，6号引脚通过15kω的电阻r5接地，8号引脚通过0.47μf的电容c5连接buck电路31的输出
端，9号引脚依次通过10kω的电阻r4和0.1μf的电容c3连接buck电路31的输出端，11号引脚和12号引脚接地，13号引脚通过10kω的电阻r1连接irfp150场效应管的1号引脚，电阻r1还通过10kω的电阻r2接地，14号引脚接地，15号引脚连接12v直流电源，16号引脚通过滑动变阻器rp接地。通过上述结构，sg3525芯片可以生成锯齿波，并将所获取的直流电压与锯齿波进行比较，然后生成pwm波形，由13号引脚发送给irfp150场效应管，控制方便，效率高。
27.如图3所示，本实施例中，所述整流滤波模块2包括全桥整流单元和滤波电容c1，所述变压模块1依次通过全桥整流单元、滤波电容c1和buck电路31的输入端连接。本实施例中，所述全桥整流单元采用kbp200桥式整流器，直流输出电压最大可达50v，最大输出电流可达2a，kbp200芯片的各引脚中，2号引脚和3号引脚分别连接变压模块1输出端正负两极，1号引脚连接滤波电容c1输入端以及irfp150场效应管的2号引脚，4号引脚以及滤波电容c1输出端均接地。通过上述结构，整流滤波模块2将交流电转换为直流电之后，对转换后的直流电滤除杂波，从而便于后续的转换过程。
28.如图2和图3所示，本实施例中，所述直流电压变换模块3还包括过流保护单元34，以防止buck电路31的输出电流过大，产生安全问题，因此所述过流保护单元34的输入端和buck电路31的输出端连接，所述过流保护单元34的输出端和控制器单元32闭锁控制端连接。具体的，本实施例中，所述过流保护单元34包括比较器，比较器采用lm358运算放大器，lm358运算放大器的各引脚中，3号引脚作为所述比较器的同相端，通过0.22ω的电阻r
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和buck电路31的输出端连接，2号引脚作为所述比较器的反向端，通过1kω的电阻r7接地，1号引脚作为所述比较器的输出端，通过5.1kω的电阻r9和控制器单元32闭锁控制端，即与sg3525芯片的10号引脚连接，1号引脚还通过10kω的电阻r8和2号引脚连接，通过上述结构，当buck电路31的输出电压达到一定阈值时，sg3525芯片的10号引脚的电位会被比较器输出抬高，10号引脚上的信号为高电平时，sg3525的pwm琐存器会禁止13号引脚输出信号，在这段时间内，8号引脚的电容c5也开始放电，一直到buck电路31的输出电压小于阈值，13号引脚再重新输出信号，从而实现过流保护。
29.如图2和图3所示，本实施例中的直流稳压电源电路还包括电压转换单元4，所述电压转换单元4的输入端和整流滤波模块2的输出端连接，所述电压转换单元4的输出端和控制器单元32、显示单元33的供电端分别连接。具体的，所述电压转换单元4包括12v电压稳压器7812和5v电压稳压器7805，7812和7805的1号引脚均连接kbp200芯片的1号引脚，7812的3号引脚和7805的2号引脚分别接地，7812的2号引脚作为12v直流电源，连接控制器单元32中sg3525芯片的15号引脚，以及过流保护单元34中lm358运算放大器的供电引脚，以进行供电。7805的3号引脚连接显示单元33的供电端，以进行供电。
30.上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。