专利名称：一种用于汽车空调控制器vfd显示屏的开关电源的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种开关电源，尤其是指一种用于汽车空调控制器VFD显示屏的开关电源。
背景技术：
动态驱动真空荧光屏显示设备由动态驱动真空荧光显示屏(简称VFD)、VFD驱动、MCU和开关电源组成。其中，开关电源提供多组输出电压用于VFD的灯丝、阳栅极及VFD驱动和MCU，而且输出电压有正有负，在用于汽车空调控制器VFD显示屏的开关电源中，如果用传统的正激式或反激式的单向开关方式来实现，因为使用的正激式变压器或反激式变压器都是单向开关，需求的变压器磁芯体积大，线圈匝数多，对驱动元件的功率要求高，成本也相应提高，一些内部空间小的产品在应用动态驱动VFD时就会因为开关电源的这些缺点·受到设计限制。中国专利公开号，
公开日2009年9月30日，名称为“多输出开关电源装置”的发明专利中公开了一种多输出开关电源装置，至少具有一次线圈、第一二次线圈和第二二次线圈的变压器Tla以及变压器T2a ;调整在变压器Tla的一次线圈Pl上施加直流电压的时间的控制电路；对在变压器Tla的第一二次线圈SI上产生的电压进行整流滤波，取出第一输出电压的第一整流滤波电路；调整在变压器T2a的一次线圈P2上施加直流电压的时间的控制电路；对在变压器T2a的第一二次线圈S2上产生的电压进行整流滤波，取出第二输出电压的第二整流滤波电路；以及对串联连接变压器Tla的第二二次线圈S31和变压器T2a的第二二次线圈S32的串联线圈的两端电压进行整流滤波，取出第三输出电压的第三整流滤波电路。但是该开关装置输出的多种电压均为直流正电压，不能满足VFD显示屏需要直流正电压、直流负电压和浮空电压的需求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中在汽车空调控制器VFD显示屏中的开关电源因为需要多种输出电压，导致变压器设备体积较大，对驱动元件的功率要求高，成本也相应提高的缺陷，提供一种用于汽车空调控制器VFD显示屏的开关电源，该开关电源利用同时使用正激反激的双向开关电源提供多种输出电压，有效减小变压器体积、重量并降低成本。本发明的目的是通过下述技术方案予以实现
一种用于汽车空调控制器VFD显示屏的开关电源，包括激励电路，激励电路连接初级绕组A，初级绕组A分别与次级绕组Al、次级绕组A2和次级绕组A3磁耦合连接，次级绕组Al的第一端、次级绕组A2的第一端和次级绕组A3的第一端为同名端，次级绕组Al的第二端、次级绕组A2的第二端和次级绕组A3的第二端为非同名端；激励电路产生的交流电压Vac加到初级绕组A上，利用次级绕组A3的变压以及第一正激整流滤波电路产生直流正电压Vout3 ;激励电路产生的交流电压Vac加到初级绕组A上，利用次级绕组A2的变压以及反激整流滤波电路产生直流负电压Vout2 ;激励电路产生的交流电压Vac加到初级绕组A上，利用次级绕组Al的变压以及第二正激整流滤波电路产生浮空电压Voutl。在汽车空调器VFD显示屏上所需要的电压有用于MCU和VFD驱动的电源电压、用于提供VFD驱动的下拉电压和用于提供给VFD灯丝的浮空电压，分别对应本发明开关电源提供的直流正电压Vout3、直流负电压Vout2和浮空电压Voutl，多只需通过一次初级绕组和三个次级绕组，对一个输入电压同时利用正激和反激，达到了所需求的三种输出电压。相比其他传统的单独的正激电路和反激电路达到不同输出电压的需求，本发明所需的变压器体积有效减少，重量以及成本也随之降低。作为一种优选方案，第一正激整流滤波电路包括二极管D3和电解电容C3，二极管D3的阳极连接次级绕组A3的第一端，二极管D3的阴极连接电解电容C3的正极，电解电容C3的负极接地，次级绕组A3的第二端接地，直流正电压Vout3为电解电容C3两端的电压。该接法为正激整流滤波电路，二极管D3进行整流，电解电容C3进行滤波，产生直流正电压Vout3，直流正电压Vout3的大小可以根据初级绕组A和次级绕组A3的匝数比进行改变，控制匝数比可以获得所需要的直流正电压Vout3。·作为一种优选方案，反激整流滤波电路包括二极管D2和电解电容C2，二极管D2的阴极连接次级绕组A2的第二端，二极管D2的阳极连接电解电容C2的负极，电解电容C2的正极接地，次级绕组A2的第一端接地，直流负电压Vout2为电解电容C2两端的电压。该接法为反激整流滤波电路，二极管D2进行整流，电解电容C2进行滤波，产生直流负电压Vout2，直流负电压Vout2的大小可以根据初级绕组A和次级绕组A2的匝数比进行改变，控制匝数比可以获得所需要的直流负电压Vout2。作为一种优选方案，第二正激整流滤波电路包括二极管Dl和电解电容Cl，二极管Dl的阳极连接次级绕组Al的第一端，二极管Dl的阴极连接电解电容Cl的正极，电解电容Cl的负极连接次级绕组A3的第二端，次级绕组Al的第二端还连接二极管D2的阳极，浮空电压Voutl为电解电容Cl两端的电压。该接法为正激整流滤波电路，二极管Dl进行整流，电解电容Cl进行滤波，产生浮空电压Voutl，浮空电压Voutl的大小为正，次级绕组A3的第二端通过二极管D2与次级绕组A2的第二端连接，故浮空电压的下限值为直流负电压Vout2的值，浮空电压Voutl的数值为上限值减去下限值，浮空电压Voutl的数值可以根据初级绕组A和次级绕组A3的匝数比进行改变，控制匝数比可以改变Voutl的上限值，继而得到所需要的直流正电压Voutl。作为一种优选方案，二极管D3的阴极还连接激励电路，直流正电压Vout3作为反馈信号反馈至激励电路。直流正电压Vout3作为反馈信号反馈至激励电路，用于稳定输出电压。 作为一种优选方案，激励电路为包含PWM电路的激励电路。PWM使输出电压保持恒定，而且控制简单、灵活性高、动态响应好。本发明的有益效果是，该开关电源利用同时使用正激反激的双向开关电源提供多种输出电压，匹配在汽车空调控制器VFD显示屏上多种电压的需求，有效减小了变压器体积、重量并降低成本。
图I是本发明的一种电路连接 图2是本发明中输入电压Vin的波形 图3是本发明中交流电压Vac的波形 图4是本发明中直流正电压Vout3、直流负电压Vout2、浮空电压Voutl的波形图。其中1、激励电路，2、PWM电路。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。实施例一种用于汽车空调控制器VFD显示屏的开 关电源，其电路原理连接图如图I所示，包括激励电路1，激励电路包含PWM电路2，激励电路连接初级绕组A，初级绕组A分别与次级绕组Al、次级绕组A2和次级绕组A3磁耦合连接，次级绕组Al的第一端、次级绕组A2的第一端和次级绕组A3的第一端为同名端，次级绕组Al的第二端、次级绕组A2的第二端和次级绕组A3的第二端为非同名端；二极管D3的阳极连接次级绕组A3的第一端，二极管D3的阴极连接电解电容C3的正极，电解电容C3的负极接地，次级绕组A3的第二端接地，二极管D2的阴极连接次级绕组A2的第二端，二极管D2的阳极连接电解电容C2的负极，电解电容C2的正极接地，次级绕组A2的第一端接地，二极管Dl的阳极连接次级绕组Al的第一端，二极管Dl的阴极连接电解电容Cl的正极，电解电容Cl的负极连接次级绕组Al的第二端，二极管D3的阴极还连接激励电路。直流输入电压Vin的波形图如图2所示，其值为12V，经过激励电路后产生的交流电压Vac的波形图如图3所示，其正值部分为方波，其负值部分为尖峰脉冲波，方波和尖峰脉冲波交替出现在波形图上，Vac加到初级绕组A上，利用次级绕组A3的变压以及第一正激整流滤波电路产生直流正电压Vout3，初级绕组A与次级绕组A3的匝数比为10:1. 73，直流正电压Vout3为电解电容C3两端的电压，其波形图如图4所示，其值为5V ;激励电路产生的交流电压Vac加到初级绕组A上，利用次级绕组A2的变压以及反激整流滤波电路产生直流负电压Vout2，初级绕组A与次级绕组A2的匝数比为10:3. 87，直流负电压Vout2为电解电容C2两端的电压，其波形图如图4所示，其值为-18V ;激励电路产生的交流电压Vac加到初级绕组A上，利用次级绕组Al的变压以及第二正激整流滤波电路产生浮空电压Voutl，初级绕组A与次级绕组Al的匝数比为10:1，浮空电压Voutl为电解电容Cl两端的电压，其波形图如图4所示，其值为3. 7V，其上限为-14. 3V，下限为-18V。浮空电压Voutl为用于提供给VFD的灯丝的电压，直流负电压Vout2为用于提供给VFD驱动的下拉电压，直流正电压Vout3为用于提供给MCU、VFD驱动的电源电压，利用一个开关电源的正激反激同时使用达到了提供给汽车空调控制器VFD显示屏需要多种电压输入的需求。
权利要求
1.一种用于汽车空调控制器VFD显示屏的开关电源，其特征是，包括激励电路(1)，激励电路连接初级绕组A，初级绕组A分别与次级绕组Al、次级绕组A2和次级绕组A3磁耦合连接，次级绕组Al的第一端、次级绕组A2的第一端和次级绕组A3的第一端为同名端，次级绕组Al的第二端、次级绕组A2的第二端和次级绕组A3的第二端为非同名端；激励电路产生的交流电压Vac加到初级绕组A上，利用次级绕组A3的变压以及第一正激整流滤波电路产生直流正电压Vout3 ;激励电路产生的交流电压Vac加到初级绕组A上，利用次级绕组A2的变压以及反激整流滤波电路产生直流负电压Vout2 ;激励电路产生的交流电压Vac加到初级绕组A上，利用次级绕组Al的变压以及第二正激整流滤波电路产生浮空电压Voutl。
2.根据权利要求I所述的一种用于汽车空调控制器VFD显示屏的开关电源，其特征是，所述的第一正激整流滤波电路包括二极管D3和电解电容C3，二极管D3的阳极连接次级绕组A3的第一端，二极管D3的阴极连接电解电容C3的正极，电解电容C3的负极接地，次级绕组A3的第二端接地，直流正电压Vout3为电解电容C3两端的电压。
3.根据权利要求2所述的一种用于汽车空调控制器VFD显示屏的开关电源，其特征是，所述的反激整流滤波电路包括二极管D2和电解电容C2，二极管D2的阴极连接次级绕组A2的第二端，二极管D2的阳极连接电解电容C2的负极，电解电容C2的正极接地，次级绕组A2的第一端接地，直流负电压Vout2为电解电容C2两端的电压。
4.根据权利要求3所述的一种用于汽车空调控制器VFD显示屏的开关电源，其特征是，所述的第二正激整流滤波电路包括二极管Dl和电解电容Cl，二极管Dl的阳极连接次级绕组Al的第一端，二极管Dl的阴极连接电解电容Cl的正极，电解电容Cl的负极连接次级绕组Al的第二端，次级绕组Al的第二端还连接二极管D2的阳极，浮空电压Voutl为电解电容Cl两端的电压。
5.根据权利要求2或4所述的一种用于汽车空调控制器VFD显示屏的开关电源，其特征是，二极管D3的阴极还连接激励电路，直流正电压Vout3作为反馈信号反馈至激励电路。
6.根据权利要求I所述的一种用于汽车空调控制器VFD显示屏的开关电源，其特征是，所述的激励电路为包含PWM电路(2)的激励电路。
全文摘要
本发明公开了一种用于汽车空调控制器VFD显示屏的开关电源，包括激励电路，激励电路连接初级绕组A，初级绕组A分别与次级绕组A1、次级绕组A2和次级绕组A3磁耦合连接，利用次级绕组A3的变压以及第一正激整流滤波电路产生直流正电压Vout3；利用次级绕组A2的变压以及反激整流滤波电路产生直流负电压Vout2；利用次级绕组A1的变压以及第二正激整流滤波电路产生浮空电压Vout1。该开关电源利用同时使用正激反激的双向开关电源提供多种输出电压，匹配在汽车空调控制器VFD显示屏上多种电压的需求，有效减小了变压器体积、重量并降低成本。
文档编号H02M7/08GK102790541SQ20121020723
公开日2012年11月21日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者凌燕, 臧竞之, 陈宝卿 申请人:杭州广安汽车电器有限公司