专利名称：一种低电压宽范围输入的电源电路的制作方法
技术领域：
本实用新型可以广泛应用于各种家用电器、控制系统、电力设备和医疗仪器等需要超宽供电范围的小功率供电场合。
背景技术：
随着科技的进步，各种新式的电气设备如雨后春笋般涌现，而这些设备往往接入在不同供电系统中，各种供电系统电压差异很大，低到几十伏，高到两三百伏，而且供电往往有较大电压波动，传统线性变压器已经无法满足需求。在中国实用新型专利CN200720124415. 5中公开一种超宽电压自适应电源，此电源可将输入最低电压调整至交流85V,但在有些领域，需要输入电压更低且输电范围更广的电源以适应不同电气设备的使用需求，比如后备供电、交直流通用线路、设备上不同区域高低压供电等；此时最低输入电 压为交流85V的电源就显得无能为力了，因此有必要研发出一种输入电压范围广且可适应低电压输入的电源电路，同时还具备交直流通用的特性。
发明内容针对上述现有技术的不足，本实用新型提出了一种电压输入范围为交流If 265伏，等效兼容直流2Γ380伏的低电压宽范围供电电源电路。本实用新型解决其技术问题，所采用的技术方案是一种低电压宽范围输入的电源电路，由输入整流滤波电路、闭环反馈脉宽控制电路和输出滤波电路组成，其特征在于EMC滤波电路与整流滤波电路串联组成前级电压的输入整流滤波电路；PWM控制电路与LC滤波电路串联，再与闭环反馈电路并联组成闭环反馈脉宽控制电路；平滑滤波电路与过载保护电路的串联组成输出滤波电路。电源输入后通过由安规电容C7、正温度系数热敏电阻RT1、共模滤波电感L2、压敏电阻RVl组成的滤波电路进行EMC滤波，再通过整流桥U2进行整流，通过电容CS再次滤波后送入脉宽控制芯片U3的引脚Ncc (I脚)；脉宽控制芯片U3及其外围电路组成闭环反馈脉宽控制电路(2)中的PWM控制电路(2-1)。二极管D1、电阻R2、电容Cl和电感LI组成的电路可为脉宽控制芯片U3提供上电自供电；光耦Ul、钳压二极管TVSl、电阻R1、电容C2组成闭环反馈电路；电容C6和电阻R3、三极管Tl组成平滑滤波电路。该电路工作原理为在输入端输入交流18 265伏，或直流2Γ380伏电压后，通过输入整流滤波电路(I)进行整流滤波。整流后的信号进行PWM控制电路(2-1)脉宽调制后，由脉宽控制芯片U3的引脚GND (8脚)输出，且输出电压为一方波信号；再通过由电感LI、电容C3飞组成的LC滤波电路滤波后分别由两路输出，一路通过由电阻R1、光耦U1、钳压二极管TVS1、电容C2组成的闭环反馈电路(2-3)将输出电压反馈至脉宽控制芯片U3的引脚FB (4脚)，脉宽控制芯片U3通过反馈电压来调整引脚GND (8脚)输出方波的占空比，从而达到调整输出电压的目的；另外一路通过三极管Tl、电阻R3、电容C6组成的平滑滤波电路进行再次滤波，进一步减小输出电压的纹波，最终输出稳定的电压。[0007]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是( I)该电路的使用可实现低电压的超宽范围输入，输入电压的范围扩展至交流18^265V,尤其适用于超宽供电范围的小功率供电场合使用。(2)采用脉宽控制芯片U3作为电路实现输入电压调节的核心，代替了变压器的使用，使得设备更加小型化、稳定化。
以下结合附图
和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。图I是本实用新型电路框架图图2是本实用新型电路原理图
具体实施方式
本实用新型具体电路由输入整流滤波电路(I)、闭环反馈脉宽控制电路(2)和输出滤波电路(3)三个部分组成。EMC滤波电路(1-1)与整流滤波电路(1-2)串联组成前级电压的输入整流滤波电路(I)。其中EMC滤波电路(1-1)由可消除输入电压毛刺的安规电容C7、正温度系数热敏电阻RT1、共模滤波电感L2、压敏保护电阻RVl组成。当电路产生故障或其它任何元件出现短路时，正温度系数热敏电阻RTl由于短路瞬间产生极大电流，使得在电阻RTl上的功率变得很大，同时温度升高。由于电阻RTl为正温度系数热敏电阻，在温度过高时其阻值会变得很大，从而起到断开电路的作用，可有效保护后续电路；当电路恢复正常后，电阻RTl恢复到初始状态。整流桥U2、电容C8完成电压的整流滤波后，输出直流电压。直流电压再送至脉宽控制芯片U3的引脚D(5脚)。脉宽控制芯片U3型号为NCP1012，是一种低功耗离线式脉宽控制芯片，在整个电路中主要起到PWM控制的作用。当脉宽控制芯片U3的引脚D (5脚)通电瞬间，脉宽控制芯片U3内部电流源会通过引脚GND (8脚)输出8毫安的电流，电流经过由电感LI、二极管Dl、电阻R2组成的上电自供电电路给电容Cl充电。当电容Cl两端电压达到脉宽控制芯片U3工作电压即8. 5伏时，脉宽控制芯片U3进入正常工作状态，脉宽控制芯片U3的引脚GND (8脚)停止输出电流，内部电路自动唤醒，并激活脉宽控制芯片U3使其开始正常工作。闭环反馈电路(2-3)由线性光耦U1，钳压二极管TVS1，电阻R1，电容C2组成。当脉宽控制芯片U3中引脚GND (8脚)输出方波信号并通过电感LI、电容C3、C4、C5滤波后得到的平滑直流电压即LC滤波电路(2-2)的输出电压，超过钳压二极管TVSl击穿电压时，线性光耦Ul随着输出电压的增大而增加光耦发射端的电流，相应的在光耦接收端动态电阻减小，从而动态调整脉宽控制芯片U3的引脚FB (4脚)与引脚GND (8脚)之间的电压，最终调整引脚GND (8脚)输出电压的脉冲宽度。该输出脉冲电压再次通过LC滤波电路2-2进行滤波，等效降压得到较为平稳的直流电压。之后经过由三极管Tl，电阻R3，电容C6组成平滑滤波电路(3-1)，以此降低BUCK降压电路的纹波。输出电压通过平滑滤波电路(3-1)滤波，再通过过载保护电路(3-2)后最终输出稳定的直流电压。
权利要求1.一种低电压宽范围输入的电源电路，包括输入整流滤波电路(I)、闭环反馈脉宽控制电路(2)、输出滤波电路(3)，其特征在于EMC滤波电路(1-1)与整流滤波电路(1-2)串联组成前级电压的输入整流滤波电路(I) ;PWM控制电路(2-1)与LC滤波电路(2-2)串联，再与闭环反馈电路(2-3)并联组成闭环反馈脉宽控制电路(2);平滑滤波电路(3-1)与过载保护电路(3-2 )的串联组成输出滤波电路(3 )。
2.根据权利要求I所述的低电压宽范围输入的电源电路，其特征在于闭环反馈脉宽控制电路(2)中电阻(Rl)、钳压二极管(TVSI)、线性光耦(Ul)和电容(C2)的连接对脉宽控制芯片(U3)的输出进行线性反馈，并且由电容(Cl)、电阻(R2)、电感(LI)和二极管(Dl)给脉宽控制芯片(U3)提供启动电压。
专利摘要本实用新型公开了一种低电压宽范围输入的电源电路，该电路采用非隔离脉宽调制降压方式，主要由输入整流滤波电路(1)、闭环反馈脉宽控制电路(2)、输出滤波电路(3)组成。其主要特点在于采用直接对输入电压进行脉宽调制等效降压，无需使用传统变压器，体积小、效率高、响应速度快、成本低，并可以在稳定输出直流电流的情况下做到交流18~265伏或直流24~380伏超宽电压输入，广泛应用于电源电压波动大，供电电压低等环境下的小功率设备供电使用。
文档编号H02M3/156GK202634269SQ20122031655
公开日2012年12月26日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者倪晓程, 许胜善 申请人:成都瑞联电气股份有限公司