一种新型忆阻器开关电源的制作方法

本发明涉及电力电子的技术领域，特别涉及一种新型忆阻器开关电源。

背景技术

电源是各类电子设备运作的能量来源，直接影响到设备的正常工作。虽然线性电源的效果很好，但是体积大的问题没有得到很好解决。开关电源作为高频电源，具有工作频率高，效率高的特点，但是现有开关电源大都采用mos管，换流时将会引起较大的反向冲击电流，并且能耗较高，如何解决这些问题是当前的研究焦点。

技术实现要素：

本发明目的在于公开了一种新型忆阻器开关电源，将忆阻器引入开关电源设计，用以解决背景技术中存在的问题，技术方案如下：一种新型忆阻器开关电源，包括抗干扰电路1、整流电路2、高频变压器电路3、忆阻器控制单元4、整流滤波电路5、忆阻器rm，其特征在于，所述抗干扰电路1包括压敏电阻tz、保险丝fu、滤波电感l、电容c6、电容c7；所述整流电路2包括二极管整流桥k、电容c1、电容c2；所述高频变压器电路3包括高频变压器t1、电阻r1、电容c3、二极管d1；所述忆阻器控制单元4包括集成运放u1、锯齿波发生器、锁存器、高速集成开关s；所述整流滤波电路5包括二极管d2、二极管d3、电容c4、电容c5。

所述抗干扰电路1中的所述压敏电阻tz和所述保险丝fu外接220v交流电压；所述抗干扰电路1中的所述压敏电阻tz和所述保险丝fu的输出端分别接到所述滤波电感l的输入端；所述抗干扰电路1中的所述滤波电感l的输出端与所述电容c6以及所述电容c7并联；所述抗干扰电路1的输出端与所述整流电路2的输入端相连。

所述整流电路2中的所述二极管整流桥k的输出端与所述电容c1以及所述电容c2并联；所述整流电路2的输出端与所述高频变压器电路3的g1端相连。

所述高频变压器电路3中的所述电阻r1、所述电容c3和所述二极管d1串联后与所述高频变压器电路3的初级n11并联；所述高频变压器电路3的次级n22的g6端接地；所述高频变压器电路3的g2端与所述忆阻器控制单元4的f2端相连；所述高频变压器电路3的g5端与所述忆阻器控制单元4的f1端相连；所述高频变压器电路3的g2端与所述忆阻器rm的b端相连；所述高频变压器电路3的g3端和g4端分别与所述整流滤波电路5的k1端和k2端相连。

所述忆阻器控制单元4中所述集成运放u1的正相端接所述锯齿波发生器；所述忆阻器控制单元4中所述集成运放u1的反向端接所述忆阻器控制单元4的f1端；所述集成运放u1的输出端与所述锁存器的输入端相连；所述锁存器的输出与所述高速集成开关s的x1端相连；所述高速集成开关s的x2端和所述高速集成开关s的x4端分别接地；所述高速集成开关s的x3端与所述忆阻器控制单元4的f2端相连；所述忆阻器控制单元4的f3端接地。

所述整流滤波电路5中的所述二极管d2与所述电容c4串联后接地；所述整流滤波电路5的二极管d3与所述电容c5串联后接地；所述整流滤波电路5的z端为正15v的输出口；所述整流滤波电路5的f端为负15v的输出口。

本发明有益效果在于：将忆阻器引入开关电源设计，

1、降低了开关管部分的功率损耗；

2、减小了高频变压器换流时引起的反向冲击电流。

附图说明

图1为忆阻器开关电源电路框图。

图1中：1-抗干扰电路；2-整流电路；3-高频变压器；4-忆阻器控制单元；5-整流滤波电路。

具体实施方式

为详细说明本发明的优势，下面结合一个实施例以及附图，进一步说明本发明的实施方式，并非对本发明保护范围的限制。

本实施例中，一种新型忆阻器开关电源，包括抗干扰电路1、整流电路2、高频变压器电路3、忆阻器控制单元4、整流滤波电路5、忆阻器rm，其特征在于，所述抗干扰电路1包括压敏电阻tz、保险丝fu、滤波电感l、电容c6、电容c7；所述整流电路2包括二极管整流桥k、电容c1、电容c2；所述高频变压器电路3包括高频变压器t1、电阻r1、电容c3、二极管d1；所述忆阻器控制单元4包括集成运放u1、锯齿波发生器、锁存器、高速集成开关s；所述整流滤波电路5包括二极管d2、二极管d3、电容c4、电容c5。

本实施例中，所述抗干扰电路1中的所述压敏电阻tz和所述保险丝fu外接220v交流电压；所述抗干扰电路1中的所述压敏电阻tz和所述保险丝fu的输出端分别接到所述滤波电感l的输入端；所述抗干扰电路1中的所述滤波电感l的输出端与所述电容c6以及所述电容c7并联；所述抗干扰电路1的输出端与所述整流电路2的输入端相连。

本实施例中，所述整流电路2中的所述二极管整流桥k的输出端与所述电容c1以及所述电容c2并联；所述整流电路2的输出端与所述高频变压器电路3的g1端相连。

本实施例中，所述高频变压器电路3中的所述电阻r1、所述电容c3和所述二极管d1串联后与所述高频变压器电路3的初级n11并联；所述高频变压器电路3的次级n22的g6端接地；所述高频变压器电路3的g2端与所述忆阻器控制单元4的f2端相连；所述高频变压器电路3的g5端与所述忆阻器控制单元4的f1端相连；所述高频变压器电路3的g2端与所述忆阻器rm的b端相连；所述高频变压器电路3的g3端和g4端分别与所述整流滤波电路5的k1端和k2端相连。

本实施例中，所述忆阻器控制单元4中所述集成运放u1的正相端接所述锯齿波发生器；所述忆阻器控制单元4中所述集成运放u1的反向端接所述忆阻器控制单元4的f1端；所述集成运放u1的输出端与所述锁存器的输入端相连；所述锁存器的输出与所述高速集成开关s的x1端相连；所述高速集成开关s的x2端和所述高速集成开关s的x4端分别接地；所述高速集成开关s的x3端与所述忆阻器控制单元4的f2端相连；所述忆阻器控制单元4的f3端接地。

本实施例中，所述整流滤波电路5中的所述二极管d2与所述电容c4串联后接地；所述整流滤波电路5的二极管d3与所述电容c5串联后接地；所述整流滤波电路5的z端为正15v的输出口；所述整流滤波电路5的f端为负15v的输出口。

本实施例的工作原理如下。

进一步实施例中，所述高速集成开关s的x1端接收到高电平信号时，所述高速集成开关s的x3端和x4端接通；此时所述忆阻器rm呈现为低阻态；高频变压器t1产生正向电压，所述电容c3充电蓄能。

进一步实施例中，所述高速集成开关s的x1端没有得到高电平信号时，所述高速集成开关s的x3端和x4端没有接通；此时所述忆阻器rm呈现为高阻态；所述电容c3放电释能，所述高频变压器t1产生反向电压。

进一步实施例中，所述忆阻器rm的忆阻值交替呈现为低阻态和高阻态，控制所述高频变压器t1产生交流电压，减小了换向反向冲击电流，实现了电压调整。

进一步实施例中，所述高频变压器电路3的次级n22端的g5端反馈一个电压信号与所述忆阻器控制单元4的所述锯齿波发生器产生的锯齿波进行比较；比较采用的是所述集成运放u1，其输出是可以根据反馈电压调整占空比的pwm；pwm经过所述锁存器保持信号不衰减，然后送入所述高速集成开关s，进而控制所述忆阻器rm。

进一步实施例中，当高频变压器3的次级n22端的反馈电压升高时，所述忆阻器控制单元4的占空比减小，经过所述锁存器后输入到所述高速集成开关s，从而提高了忆阻器的高阻态的工作时间，进而降低所述高频变压器电路3的输出电压，使输出电压降低，形成了一个负反馈电路，保持输出电压稳定。

进一步实施例中，所述抗干扰电路1中的所述压敏电阻tz和所述保险丝fu，防止短路以及过流。

进一步实施例中，当电路过流或短路时，所述压敏电阻tz的阻值会增大，从而抑制大电流；所述保险丝fu会随电流过大自动熔断，从而保护整个电路。

进一步实施例中，所述抗干扰电路1中的所述滤波电感l与并联的所述电容c6和所述电容c7串联主要是抑制输入电压波动带来的电压干扰。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。