恒功率输出直流变换电路

摘要

本发明涉及恒功率输出直流变换电路。传统电路体积大、成本高。本发明包括单片机控制电路、PWM功率驱动电路、单端反激式变换电路、输出取样电路、信号调理电路。本发明中单片机产生100kHz的PWM控制脉冲，经驱动电路后控制单端反激式变换电路的MOS管通断，高频变压器副边产生的高频交流电压经二极管整流后，形成直流电压为负载供电，经电阻取样后，通过信号调理电路，反馈至单片机的A/D输入通道，由单片机对直流输出电压和电流进行运算，根据输出功率的大小调节PWM值，达到输出恒功率控制之目的。本发明具有输出开路、输出短路、输出过流、输入欠压和输入过压等多种保护功能，以及软启动能力，具有较高的可靠性。

主权项

恒功率输出直流变换电路，包括单片机控制电路、PWM功率驱动电路、单端反激式变换电路、输出取样电路和信号调理电路，其特征在于：单片机控制电路包括单片机(IC1)、三端稳压器(V1)、第一输入电压取样电阻(R1)、第二输入电压取样电阻(R2)、第一滤波电容(C1)、第二滤波电容(C2)、第三滤波电容(C3)、第四滤波电容(C4)和滤波电感(L1)；三端稳压器(V1)的1脚通过滤波电感(L1)与直流输入电压12V正极连接，2脚接地，3脚为+5V电源输出端，3脚通过第四滤波电容(C4)与2脚连接；滤波电感(L1)的两端分别与第一滤波电容(C1)的一端和第二滤波电容(C2)的一端连接；第一输入电压取样电阻(R1)的一端与三端稳压器(V1)的1脚连接，另一端与第二输入电压取样电阻(R2)的一端和第三滤波电容(C3)的一端连接，第一滤波电容(C1)、第二滤波电容(C2)和第三滤波电容(C3)的另一端接地；单片机(IC1)的3脚与三端稳压器(V1)的3脚连接、5脚与第一输入电压取样电阻(R1)的另一端连接、4脚接地；PWM功率驱动电路包括驱动电路(IC2)和栅极限流电阻(R6)；驱动电路(IC2)的7脚与三端稳压器(V1)的1脚连接，4脚与单片机(IC1)的6脚连接，6脚与栅极限流电阻(R6)的一端连接，2脚、3脚和5脚接地；单端反激式变换电路包括高频变压器(T1)、功率MOS管(M1)、整流二极管(D1)、高频滤波电容(C10)和吸收电容(C9)；高频变压器(T1)原边的一端与三端稳压器(V1)的1脚连接、另一端与功率MOS管(M1)的漏极连接，高频变压器(T1)副边的一端与整流二极管(D1)的正极连接，另一端接地；功率MOS管(M1)的栅极与栅极限流电阻(R6)的另一端连接、源极接地；吸收电容(C9)的一端与功率MOS管(M1)的漏极连接、另一端接地；高频滤波电容(C10)的一端与整流二极管(D1)的负极连接、另一端接地；输出取样电路包括第一输出电压取样电阻(R7)、第二输出电压取样电阻(R8)、第三输出电压取样电阻(R9)、第四输出电压取样电阻(R10)和电流取样电阻(R11)；第一输出电压取样电阻(R7)、第二输出电压取样电阻(R8)和第三输出电压取样电阻(R9)依次串联后的一端与整流二极管(D1)的负极连接、另一端与第四输出电压取样电阻(R10)的一端连接，第四输出电压取样电阻(R10)的另一端和电流取样电阻(R11)的一端接地；信号调理电路包括运算放大器(IC3)、同相输入端电阻(R3)、反相输入端电阻(R4)、反馈电阻(R5)、第五滤波电容(C5)、第六滤波电容(C6)、第七滤波电容(C7)和第八滤波电容(C8)；运算放大器(IC3)接+5V电源、4脚接地；第五滤波电容(C5)的一端分别与单片机(IC1)的6脚、反馈电阻(R5)的一端、运算放大器(IC3)的1脚连接，第五滤波电容(C5)的另一端接地；反相输入端电阻(R4)的一端分别与反馈电阻(R5)的另一端和运算放大器(IC3)的2脚连接，反相输入端电阻(R4)的另一端接地；同相输入端电阻(R3)的一端与电流取样电阻(R11)的另一端连接，同相输入端电阻(R3)的另一端分别与第六滤波电容(C6)的一端和运算放大器(IC3)的3脚连接，第六滤波电容(C6)的另一端接地；第七滤波电容(C7)的一端分别与运算放大器(IC3)的6脚、7脚以及单片机(IC1)的7脚连接，第七滤波电容(C7)的另一端接地；第八滤波电容(C8)的一端分别与运算放大器(IC3)的5脚以及第四输出电压取样电阻(R10)的一端连接，第八滤波电容(C8)的另一端接地。