1引言
高頻開關(guān)電源作為一種比較新型的穩(wěn)壓電源具有效率高,、體積小,、重量輕等優(yōu)點(diǎn),。因此在國內(nèi)外電子儀器、儀表及家用電器方面得到廣泛應(yīng)用,，其產(chǎn)品發(fā)展迅速,，市場前景廣泛。目前高頻開關(guān)電源可分為三大類：交流/直流變換器即整流電源,，直流/直流變換器即各種高低壓直流電源的轉(zhuǎn)換,，直流/交流變換器即逆變器、鈴流發(fā)生器等,，其中整流電源和直流變換器市場占有份額相當(dāng)大,，目前主要問題是如何進(jìn)一步提高效率、減小模塊體積和控制保護(hù)智能化,。逆變器市場占有率較低,，而鈴流發(fā)生器在通信系統(tǒng)和聲納系統(tǒng)中的應(yīng)用則比較多,。本文介紹的低輸入直流/交流變換器模塊是在低電壓下工作的鈴流發(fā)生器，用以開拓低壓鈴流的新品種供電子科技人員設(shè)計(jì)新品時(shí)參用,。
2模塊外形結(jié)構(gòu)及接線
2．1模塊外形
模塊外形圖見圖1,。
圖1 模塊外形圖
2．2應(yīng)用接線
應(yīng)用接線見圖2。
3電路原理
電路原理見圖3,。
IC1,、V1、L1,、D1等組成高頻振蕩電路產(chǎn)生高電壓,，供脈寬調(diào)制集成電路工作，推動V3工作在開關(guān)狀態(tài),，通過變壓器升壓,、整流輸出正負(fù)高電壓，R15,、R16,、R17、V7,、D13,、IC4組成取樣比較放大電路反饋到脈寬調(diào)制器中進(jìn)行穩(wěn)壓控制。IC3,、C13,、R19、D12,、R20產(chǎn)生低頻方波,，推動V5、V6工作,，使輸出兩端形成連續(xù)的25Hz,、有效值為75V的方波。D4,、D5,、L2、C2給IC2供電,，保證V3正常工作，并通過V2,、D3,、R1、R6組成的電路關(guān)閉IC1,，使其停止振蕩,，R11,、R12、C8組成過流檢測電路進(jìn)行過載保護(hù),，D10,、D11、L5,、C12組成低壓電源供給IC3方波發(fā)生器和比較放大器工作,，D14、D15可防止V5與V6同時(shí)導(dǎo)通,。
電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：
（1）低壓工作選擇
由于目前通用的脈寬調(diào)制集成電路在5V左右不能工作,，必須在大于8V的工作電壓下才能產(chǎn)生振蕩脈沖，同時(shí)V3也要求一個(gè)大于5V的柵極控制電
壓,，故設(shè)計(jì)一個(gè)串聯(lián)型開關(guān)電源給IC2供電,，IC1的3腳為振蕩輸出端，通過R4,、R5,、V1放大，產(chǎn)生幅值為2Ui的電壓,，經(jīng)過D1,、C2整流濾波后形成約9V的直流電壓。當(dāng)IC2正常工作時(shí)為節(jié)省電流,，設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)閉電路,，關(guān)閉IC1振蕩（IC1的4腳為開關(guān)控制端，低電平關(guān)閉,，高電平振蕩）,。當(dāng)整個(gè)電路正常工作時(shí)IC2電源電壓高于10V，使穩(wěn)壓二極管D3工作,，觸發(fā)V2全導(dǎo)通將IC1的4腳處于低電平,。
圖2模塊應(yīng)用接線圖
注：CO=1000μF/10V（引線過長時(shí)接電容）
圖3模塊原理圖
（2）輸出穩(wěn)壓設(shè)計(jì)
由于方波輸出空載到滿載時(shí)，輸出有效值變化很大,，空載時(shí)峰值高達(dá)200V以上,，容易損壞負(fù)載，為了安全和降低元器件成本（降低V5,、V6的反壓值）,，采用穩(wěn)壓電路控制峰值在空載時(shí)不超過150V，為了降低功耗和縮小體積,，IC4和R17的正電壓端接在IC3供電的電平上,，由于高電壓的穩(wěn)定使輔助電源也比較穩(wěn)定，保證IC3正常工作。
（3）方波產(chǎn)生及穩(wěn)頻
本電路的方波產(chǎn)生是通過555時(shí)鐘電路IC3,、R19,、R20、D12和C13組成,，D12構(gòu)成放電回路,，C13、R19,、R20組成低頻振蕩電路并決定振蕩頻率,，其中R19與R20決定導(dǎo)通、截止的時(shí)間比率,，在設(shè)計(jì)時(shí)通過調(diào)整波形選擇好合適的阻值,，使之導(dǎo)通時(shí)間與截止時(shí)間相等。在穩(wěn)頻過程中,，由于電阻的熱穩(wěn)定性比較好,，則25Hz低頻受C13影響很大，因?yàn)镃13電容值較大,，易受溫度影響使電容量變化（滿載時(shí)模塊的溫度高于空載）,，通過反復(fù)選擇試驗(yàn)，最終選用穩(wěn)定性好的聚丙烯電容使輸出頻率穩(wěn)定在允許的范圍內(nèi),。
4電性能介紹
輸入電壓＋5V±5％
輸出電壓75V±10％（有效值）
輸出頻率25Hz±3Hz（方波）
輸出功率7.5W
效率70％
輸入輸出隔離電壓≥500V
通過電性能測試滿足使用需要,，如果需要更精確的低頻方波可選擇更好的方形波發(fā)生器。
5應(yīng)用及注意事項(xiàng)
目前該模塊已小批量生產(chǎn),，應(yīng)用于低壓工作下的車載指揮通信系統(tǒng)中,，滿足上機(jī)使用要求。在使用過程中無須外接散熱板,，模塊外引腳應(yīng)緊貼基板焊接,，遠(yuǎn)離熱源，輸入電源線粗一些,，若線路過長應(yīng)在模塊輸出端附近接一個(gè)大電解電容器,，以避免輸出不正常和產(chǎn)生高頻輻射影響其它電路工作。根據(jù)這一電路模式可開發(fā)系列的DC/AC變換器,。