專利名稱：一種開關(guān)電源輸出電壓調(diào)節(jié)的方法及實(shí)現(xiàn)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種開關(guān)電源輸出電壓調(diào)節(jié)的方法及實(shí)現(xiàn)電路。
在目前的電源產(chǎn)品中要使電源的輸出電壓可變有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)一)通過可調(diào)電阻調(diào)節(jié)反饋采樣電阻的阻值來實(shí)現(xiàn)對輸出電壓的調(diào)節(jié)。其原理示意如圖1所示。由R1、R2、R4組成輸出電壓采樣電路，Amp1作為與基準(zhǔn)比較的放大電路，它可以由431構(gòu)成，也可以用集成運(yùn)放構(gòu)成。通過調(diào)節(jié)可調(diào)電子R4，分配采樣電路上下兩端的阻值來實(shí)現(xiàn)對輸出電壓的調(diào)節(jié)。但這種電壓調(diào)節(jié)的缺點(diǎn)是，可調(diào)電位器易受溫度、溫度、鹽度、塵、空氣污染、海拔等因素影響，產(chǎn)生電阻值的漂移，從而使輸出電壓產(chǎn)生漂移。
二)數(shù)字調(diào)壓。通過向反饋點(diǎn)灌電流或從反饋點(diǎn)吸電流來調(diào)節(jié)輸出電壓。其原理示意如圖2所示。數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D/A)通過R3向反饋點(diǎn)(R1、R2連接點(diǎn))灌電流或從反饋點(diǎn)吸電流來改變電源的輸出電壓。所以對電源輸出電壓調(diào)節(jié)能力的大小由調(diào)節(jié)電阻R3的大小以及D/A的輸出電壓的范圍來決定。這種調(diào)壓方式對電壓的調(diào)節(jié)穩(wěn)定，不受溫度和濕度等環(huán)境因素的影響。但是成本高，需要一個數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，對于大批量的生產(chǎn)來說，會增加不必要的開支。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種開關(guān)電源輸出電壓調(diào)節(jié)的方法及實(shí)現(xiàn)電路，使得電壓的調(diào)節(jié)穩(wěn)定且成本低。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種開關(guān)電源輸出電壓調(diào)節(jié)的方法，以脈寬調(diào)制信號(PWM)作為輸入信號，通過濾波電路將其轉(zhuǎn)化為電壓信號；。利用該電壓的高低通過調(diào)節(jié)電阻對輸出的反饋信號進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到來調(diào)節(jié)開關(guān)電源輸出電壓的目的。
一種開關(guān)電源輸出電壓調(diào)節(jié)的實(shí)現(xiàn)電路，包括分壓電阻R1、R2、調(diào)節(jié)電阻R3、比較放大電路，濾波電路；所述濾波電路的輸入端接PWM脈寬輸入信號，其輸出端接調(diào)節(jié)電阻R3的一端，所述分壓電阻R1的一端接電壓輸出端，另一端通過分壓電阻R2接地；所述調(diào)節(jié)電阻R3的另一端連接在分壓電阻R1與分壓電阻R2的中點(diǎn)，所述比較放大電路的輸入端接在分壓電阻R1與分壓電阻R2的中點(diǎn)。
其中，所述濾波電路包括電阻R4、電容C1；所述電阻R4的一端接PWM脈寬輸入信號，另一端通過電容C1接地；電阻R4和電容C1的中點(diǎn)電連接在調(diào)節(jié)電阻R3上。
其中，還包括運(yùn)放Amp2，所述運(yùn)放Amp2的正向輸入端接在電阻R4和電容C1的中點(diǎn)，反向輸入端與其控制端短接，其控制端還與調(diào)節(jié)電阻R3相連。
其中，還包括三極管Q1、Q2，電阻R5、R6；所述三極管Q1的基極與電阻R4和電容C1的中點(diǎn)相連，其發(fā)射極通過電阻R5連接在電源VCC上，所述三極管Q2的發(fā)射極通過電阻R6與三極管Q1的集電極相連，并接地；三極管Q2的集電極接在電源VCC上，其基極與三極管Q1的發(fā)射極相連，三極管Q2的發(fā)射極連接在調(diào)節(jié)電阻R3上。
其中，所述比較放大電路包括運(yùn)放Amp1，所述運(yùn)放Amp1正向輸入端接參考電壓Ref，其反向輸入端接在分壓電阻R1與分壓電阻R2的中點(diǎn)。
本發(fā)明相對于可調(diào)電阻調(diào)節(jié)電壓的方式，它解決電源輸出電壓受外界環(huán)境變化的影響的問題，使得電壓調(diào)節(jié)穩(wěn)定；相對于傳統(tǒng)的數(shù)字調(diào)節(jié)電壓的方式，通過使用PWM輸出加濾波電路代替?zhèn)鹘y(tǒng)的D/A，調(diào)節(jié)PWM的占空比來實(shí)現(xiàn)對電源輸出電壓的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而大大降低了成本。


圖1為現(xiàn)有的電源輸出電壓調(diào)節(jié)方式一；圖2為現(xiàn)有的電源輸出電壓調(diào)節(jié)方式二；
圖3為本發(fā)明電源輸出電壓調(diào)節(jié)電路原理圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例一電路原理圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例二電路原理圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例三電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心思想是通過使用PWM輸出加濾波電路代替?zhèn)鹘y(tǒng)的D/A，調(diào)節(jié)PWM的占空比來實(shí)現(xiàn)對電源輸出電壓的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。
為便于對本發(fā)明進(jìn)一步理解，現(xiàn)結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
請參閱圖3所示，包括濾波電路301、分壓電阻R1、R2、調(diào)節(jié)電阻R3、比較放大電路302；濾波電路301的輸入端接PWM脈寬輸入信號，其輸出端接調(diào)節(jié)電阻R3的一端，分壓電阻R1的一端接電壓輸出端，另一端通過分壓電阻R2接地；調(diào)節(jié)電阻R3的另一端連接在分壓電阻R1與分壓電阻R2的中點(diǎn)，比較放大電路302的正向輸入端接參考電壓Vref，其反向輸入端接在分壓電阻R1與分壓電阻R2的中點(diǎn)。
請參閱圖4所示，在圖3的基礎(chǔ)上濾波電路401由R4、C1組成，電阻R4的一端接PWM脈寬輸入信號，另一端通過電容C1接地；電阻R4和電容C1的中點(diǎn)連接在調(diào)節(jié)電阻R3上。
圖4中電路工作原理PWM輸出加濾波電路代替?zhèn)鹘y(tǒng)的D/A。通過濾波RC網(wǎng)絡(luò)將輸出的PWM波形轉(zhuǎn)換為直流電壓，其電壓的大小與PWM的占空比成正比。PWM波信號可由MCU或DSP等數(shù)字控制芯片產(chǎn)生。濾波電路由R4、C1組成，調(diào)節(jié)電阻R3直接連在濾波電路的輸出端。同時要滿足兩個必要條件1、R3的阻值要遠(yuǎn)大于R4，這樣才能忽略負(fù)載效應(yīng)，PWM濾波后的電壓才會與PWM的占空比的大小近似成正比；2、R4和C1組成的濾波網(wǎng)絡(luò)的時間常數(shù)要足夠大，使濾波后的直流電壓的紋波足夠小，不影響電源電壓的輸出紋波。
請參閱圖5所示，在圖4的基礎(chǔ)上，濾波電路的輸出端增加了一個由運(yùn)放Amp2搭成的射隨器電路，運(yùn)放Amp2的正向輸入端接在電阻R4和電容C1的中點(diǎn)，反向輸入端與其控制端短接，其控制端還與調(diào)節(jié)電阻R3相連。增加射隨器的目的是為了增加PWM輸出濾波后的直流電壓的驅(qū)動能力減小負(fù)載效應(yīng)。
請參閱圖6所示，在圖4的基礎(chǔ)上，濾波電路的輸出端增加了由兩個三級管組成的射隨器電路，三極管Q1的基極與電阻R4和電容C1的中點(diǎn)相連，其發(fā)射極通過電阻R5連接在電源VCC上，三極管Q2的發(fā)射極通過電阻R6與三極管Q1的集電極相連，并接地；三極管Q2的集電極接在電源VCC上，其基極與三極管Q1的發(fā)射極相連，三極管Q2的發(fā)射極連接在調(diào)節(jié)電阻R3上。圖中使用了Q1和Q2兩個三級管的目的是為了消除環(huán)境溫度對基極和發(fā)射極之間壓降大小的影像。
以上對本發(fā)明所提供的一種開關(guān)電源輸出電壓調(diào)節(jié)的方法及實(shí)現(xiàn)電路進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)電源輸出電壓調(diào)節(jié)的方法，其特征在于，以脈寬調(diào)制信號PWM作為輸入信號，通過濾波電路將其轉(zhuǎn)化為電壓信號；利用該電壓的高低通過調(diào)節(jié)電阻對輸出的反饋信號進(jìn)行調(diào)節(jié)從而改變開關(guān)電源輸出電壓。
2.一種開關(guān)電源輸出電壓調(diào)節(jié)的實(shí)現(xiàn)電路，包括分壓電阻R1、R2、調(diào)節(jié)電阻R3、比較放大電路，其特征在于，還包括濾波電路；所述濾波電路的輸入端接PWM脈寬輸入信號，其輸出端接調(diào)節(jié)電阻R3的一端，所述分壓電阻R1的一端接電壓輸出端，另一端通過分壓電阻R2接地；所述調(diào)節(jié)電阻R3的另一端連接在分壓電阻R1與分壓電阻R2的中點(diǎn)，所述比較放大電路的輸入端接在分壓電阻R1與分壓電阻R2的中點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源輸出電壓調(diào)節(jié)的實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于，所述濾波電路包括電阻R4、電容C1；所述電阻R4的一端接PWM脈寬輸入信號，另一端通過電容C1接地；電阻R4和電容C1的中點(diǎn)電連接在調(diào)節(jié)電阻R3上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源輸出電壓調(diào)節(jié)的實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于，還包括運(yùn)放Amp2，所述運(yùn)放Amp2的正向輸入端接在電阻R4和電容C1的中點(diǎn)，反向輸入端與其控制端短接，其控制端還與調(diào)節(jié)電阻R3相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源輸出電壓調(diào)節(jié)的實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于，還包括三極管Q1、Q2，電阻R5、R6；所述三極管Q1的基極與電阻R4和電容C1的中點(diǎn)相連，其發(fā)射極通過電阻R5連接在電源VCC上，所述三極管Q2的發(fā)射極通過電阻R6與三極管Q1的集電極相連，并接地；三極管Q2的集電極接在電源VCC上，其基極與三極管Q1的發(fā)射極相連，三極管Q2的發(fā)射極連接在調(diào)節(jié)電阻R3上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)所述的開關(guān)電源輸出電壓調(diào)節(jié)的實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于，所述比較放大電路包括運(yùn)放Amp1，所述運(yùn)放Amp1正向輸入端接參考電壓Ref，其反向輸入端接在分壓電阻R1與分壓電阻R2的中點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種開關(guān)電源輸出電壓的調(diào)節(jié)方法及實(shí)現(xiàn)電路。該方法是以脈寬調(diào)制信號(PWM)作為輸入信號，通過濾波電路將其轉(zhuǎn)化為電壓信號；利用該電壓的高低通過調(diào)節(jié)電阻對輸出的反饋信號進(jìn)行調(diào)節(jié)從而改變開關(guān)電源的輸出電壓。其電路包括分壓電阻R1、R2、調(diào)節(jié)電阻R3、比較放大電路，濾波電路；所述濾波電路的輸入端接PWM脈寬輸入信號，其輸出端接調(diào)節(jié)電阻R3的一端，所述分壓電阻R1的一端接電壓輸出端，另一端通過分壓電阻R2接地；所述調(diào)節(jié)電阻R3的另一端連接在分壓電阻R1與分壓電阻R2的中點(diǎn)，所述比較放大電路的輸入端接在分壓電阻R1與分壓電阻R2的中點(diǎn)。本發(fā)明調(diào)節(jié)PWM的占空比來實(shí)現(xiàn)對電源輸出電壓的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而大大降低了成本。
文檔編號H02M3/157GK101068095SQ200710074659
公開日2007年11月7日 申請日期2007年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月30日
發(fā)明者吳壬華, 李英, 胡峻凡 申請人:吳壬華