一种绿色光源的电源装置

摘要

本发明提供的一种绿色光源的电源装置，包括顺次连接的前级整流滤波单元、泄能电路单元、开关变压器单元、隔离电路单元、后级整流滤波单元、采样电路单元、PWM调制单元；泄能电路单元还与PWM调制单元连接。本发明的电源装置是中功率的反激式开关电源。它的拓扑结构简单，所用的元器件较少，成本较低，技术易于向下兼容。输出级与输入级之间有电气隔离，能方便的实现多路输出。用于路灯、手术室的无影灯、投影仪灯等供电。本电源装置所购元件大众化，易于采购，原理易懂，如出现问题，电路易于排除故障。该电源装置的功率大、体积小、成本低、重量轻、外围电路设计简单、输出电源稳定、效率高且不含有毒物质，实现能源节约和环保。

主权项

一种绿色光源的电源装置，其特征在于，包括顺次连接的前级整流滤波单元、泄能电路单元、开关变压器单元、隔离电路单元、后级整流滤波单元、采样电路单元、PWM调制单元；泄能电路单元还与PWM调制单元连接；前级整流滤波单元，整流单元采用整流桥电路，使用4007整流管，4007整流管反向耐压1000V，正向电流1A；滤波单元与前级整流电路配合，使用了的电解电容和104/630V的聚丙烯CBB电容；泄能电路单元:采用20k电阻与聚丙烯CBB电容并联后与BYV26E超快恢复二极管串联，BYV26E快恢复二极管最大反向电压峰值为1000V；开关变压器会产生尖峰电压，另外在初级绕组也会产生感应电压，同时加到PWM调制单元的TOP227的漏极D上；开关变压器单元:采用EI30磁芯，关键是初、次级匝数计算及线径的选择，根据最高输入电压U_im和最小占空比D_min，计算开关变压器的初、次级线圈的变压比n，然后求初、次级线圈匝数比N:U_O=(nU_im+ U_O)D_minN=n/0.9式中，U_O为变压器次级线圈输出电压；开关变压器的初、次级绕组应相间绕制，次级和初级采用同样线径0.51mm，一层初级，一层次级；初级线圈56匝，输出35V所对应的次级线圈7匝；隔离电路单元：在强电和弱点之间采用电容、电感；后级整流滤波单元：整流采用了二极管；滤波采用了独石电容、陶瓷电容，电感平波；整流管的选择应根据输出电流和电压进行，其最大值的选择为：Irlcmax ≈2Io =2 × 5 = 10（A）Urlc ≥ Uinmax / nn =Uinmax / Uo × Dmin式中，Uo为输出电压，Io为最大输入直流电压，Dmin为开关的最小占空比；n为变压比；电源次级整流管在输出电压较低的情况下，采用肖特基二极管；当输出电压较高时，则需要采用快恢复二极管；当开关频率较高时，应采用超快恢复二极管作整流管；滤波电容的选择应根据容量要满足输出电压纹波的要求，电容、电感应有效地滤除开关所产生的噪声影响；采样电路单元：采用电阻分压取样，采样电路是将开关电源输出的电压和正常设定输出的电压值进行比较，然后采样后反馈到PWM调制单元上，这样就可以决定开关电源中开关管的工作时长，达到稳压；PWM调制单元：采用TOP227作为开关器件，TOP227内部有PWM调制器，通过改变控制端电流I_C的大小，连续调节脉冲占空比，实现脉宽调制并能滤掉开关噪音电压；使用与源极连接的薄片以降低电磁干扰；开关变压器和输出整流滤波组成的一个整体，把原边的能量转换到副边输出，通过PWM调制单元使得输出趋于稳定。