1.本技术涉及单端反激式开关电源的领域，尤其是涉及一种单端反激式开关电源输出恒压控制系统。
背景技术：2.随着逆变焊机在焊接现场的使用率逐渐提高，逆变焊接电源也越来越重要，而传统电源所用的变压器体积大，导致了传统电源功耗大、携带困难，而开关电源所用的变压器体积小，使得开关电源功耗小、携带方便。
3.开关电源是利用现代电子电力技术，控制开关管开通和关断的时间比率。维持稳定输出电压的一种电源。开关电源一般由脉宽调制模块(pwm)、控制 ic 和mosfet构成。单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路，输出功率为20－100ｗ，可以同时输出不同的电压，且有较好的电压调整率。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：当单端反激式开关电源在上电瞬间或因负载陡然变化时，将会导致输出的电压存在较大的波动，一旦单端反激式开关电源输出的电压波动较为剧烈，将会导致在焊接过程中会对焊接工件的品质带来较大影响。
技术实现要素：5.为了改善当单端反激式开关电源在上电瞬间或因负载陡然变化时，将会导致输出的电压存在较大的波动的问题，本技术提供一种单端反激式开关电源输出恒压控制系统。
6.本技术提供的一种单端反激式开关电源输出恒压控制系统，采用如下的技术方案：一种单端反激式开关电源输出恒压控制系统，包括有：频率反馈模块，与脉宽调制模块电连接，并用于调控脉宽调制模块的频率以实现对电压的调控；控制模块，输入端与单端反激式开关电源的输出端相连，将接收到的电压与阈值电压相比较，并输出相应的控制信号；执行模块，输入端用于接收控制信号，输出端用于输出执行信号给频率反馈模块，以控制频率反馈模块是否导通。
7.通过采用上述技术方案，当单端反激式开关电源的输出电压因负载增大而减小时，控制模块将接收到输出电压，并将输出电压与阈值电压进行比较，当输出电压小于阈值电压时，控制模块将输出相应的控制信号给执行模块，执行模块接收到控制信号后将输出执行信号给频率反馈模块，使得频率反馈模块导通，从而提高调控脉宽调制模块的输出频率，以提高输出功率，带动输出电压上升，从而起到了稳压的作用。
8.可选的，所述控制模块包括有：第一分压子模块，输入端与单端反激式开关电源输出端相连，用于对输入的电压
通过电阻进行分压，并输出相应的第一分压信号；第二分压子模块，输入端与单端反激式开关电源输出端相连，用于对输入的电压通过稳压二极管进行分压，并输出相应的第二分压信号；比较子模块，输入端用于接收第一分压信号与第二分压信号，将第一分压信号与第二分压信号进行比较，并输出相应的比较信号。
9.通过采用上述技术方案，通过第一分压子模块与第二分压子模块来同时对输出电压进行采样，并且通过电阻或稳压二极管来对输出电压进行分压，再通过将分压后的比较子模块进行比较，由于稳压二极管存在导通电压，即输出电压大于导通电压时，稳压二极管即导通（即可视为导线，电阻大大降低），而当输出电压小于导通电压时，稳压二极管可视为断路，电阻大大增加，从而起到与阈值电压进行比较的作用，再将相应的比较信号发送给执行模块以此来控制频率反馈模块。
10.可选的，所述控制模块还包括有：放大子模块，输入端用于接收比较信号，并将比较信号放大后输出相应的放大信号给执行模块，放大信号即控制信号。
11.通过采用上述技术方案，比较子模块在输出比较信号后，通过放大子模块来对比较信号进行放大，再输出放大信号来给执行模块，实现了数电与模电之间的转换，使得比较信号在经过放大后形成放大信号可直接对执行模块进行供电，实现了供电与信号控制的双重作用，减少了对执行模块的供电输入，减少了电路中的供电端数量。
12.可选的，所述执行模块包括有光耦继电器u1，所述频率反馈模块包括有调频电阻r1，所述调频电阻r1与脉宽调制模块并联，所述光耦继电器u1的光敏电阻端串联在调频电阻r1上并用于控制调频电阻r1的电路是否导通，所述放大子模块的输出端连接在光耦继电器u1发光二极管的正极上。
13.通过采用上述技术方案，当光耦继电器u1的发光二极管接收到放大子模块输出相应的放大信号，且放大信号为高电平时，放大子模块将对发光二极管进行供电，使发光二极管发出光线照在光耦继电器u1的光敏电阻端上，从而使得光敏电阻端的电阻降低（此时光敏电阻端可视为导线），使得光敏电阻端所在的电路电阻降低、电流增大，使得调频电阻r1并入至脉宽调制模块（此时可视为仅有调频电阻r1并入），从而降低了脉宽调制模块在脉宽调制时的电阻，从而提高了频率，提高了功率，从而使电压上升，起到了稳定电压的作用，且通过光耦继电器u1来控制调频电阻r1是否并入，使得电路结构简单的同时还实现调频的效果，大大降低了生产的成本，还降低了工作维修人员理解电路的成本。
14.可选的，所述第一分压子模块包括有第一电阻r2以及第二电阻r3，所述第一电阻r2的一端与第二电阻r3的一端连接，所述第一电阻r2的另一端与单端反激式开关电源的输出端相连，所述第二电阻r3的另一端与接地端gnd1相连，所述第一电阻r2与第二电阻r3之间作为输出端来输出相应的第一分压信号。
15.通过采用上述技术方案，在第一分压子模块来对输出电压进行取样后，取样来的输出电压将被第二电阻r3分走部分，根据第一电阻r2与第二电阻r3的阻值比来决定第一分压信号的电压，且第一电阻r2与第二电阻r3的阻值固定使得阻值比固定，从而使得输出电压被分走的电压百分比固定，使得分压而出的电压与输出电压的比值固定，使分压的比值更加稳定，从而使第一分压子模块与第二分压子模块分压后的两者电压的对比结果更加稳
定。
16.可选的，所述第二分压子模块包括有第三电阻r4以及第一稳压二极管zd1，所述第三电阻r4的一端与单端反激式开关电源的输出端相连，所述第三电阻r4的另一端与第一稳压二极管zd1的正极相连，所述第一稳压二极管zd1的负极与接地端gnd1相连，所述第三电阻r4与第一稳压二极管zd1的正极之间作为输出端来输出相应的第二分压信号。
17.通过采用上述技术方案，在第二分压子模块对输出电压进行取样后，取样来的输出电压将被第一稳压二极管zd1进行分压，而第一稳压二极管zd1存在导通电压，而导通电压即比较的阈值电压，当输出电压大于阈值电压时，第一稳压二极管zd1导通，此时第一稳压二极管zd1可视为导线，当输出电压小于阈值电压时，第一稳压二极管zd1不导通，此时第一稳压二极管zd1可视为断路，从而使得输出电压在阈值电压附近波动时，得到的第二分压信号将发生极为明显的变化，从而使得第一分压信号与第二分压信号之间的比较结果更加准确，降低了输出电压小幅度波动时，因误差而导致第一分压信号与第二分压信号之间的比较结果出现错误的概率，提高了比较的准确性。
18.可选的，所述比较子模块包括有运算比较器u2，所述运算比较器u2的反向输入端用于接收第一分压信号，所述运算比较器u2的同向输入端用于接收第二分压信号，所述运算比较器u2的输出端用于输出相应的比较信号。
19.通过采用上述技术方案，当输出电压降低至小于阈值电压时，第一稳压二极管zd1将难以导通，此时可视为输出电压直接输入至运算比较器u2的同相输入端，而输入至反向输入端的输出电压仍需被第二电阻r3分压，从而使得同向输入端的电压大于反向输入端的电压，此时运算比较器u2将输出高电平的比较信号，最终使得频率反馈模块工作以提高频率提高电压，从而拉回电压以实现电压的稳定。
20.可选的，所述放大子模块包括有三极管q1，所述三极管q1的基极用于接收比较信号，所述三极管q1的集电极用于与单端反激式开关电源的输出端相连，所述三极管q1的发射极与光耦继电器u1发光二极管的正极上，所述光耦继电器u1发光二极管的负极与接地端gnd1相连。
21.通过采用上述技术方案，当运算比较器u2输出高电平的比较信号给三极管q1的基极时，将使三极管q1的集电极与发射极导通，从而对运算比较器u2的比较信号进行放大输出放大信号至光耦继电器u1的发光二极管的正极上，从而实现对发光二极管的供电控制以实现对频率反馈模块的通道的控制。
22.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.当输出电压小于阈值电压时，降低脉宽调制模块的电阻，提高调控脉宽调制模块的输出频率，以提高输出功率，带动输出电压上升，从而起到了稳压的作用；同时独创了单端反激式开关电源同时具备调脉宽以及调频（即pwm+pfm）闭环控制的控制模式，实现了精准控制逆变焊接电源内的单端反激式开关电源恒定电压输出的目的。
23.2.减少了对执行模块的供电输入，减少了电路中的供电端数量，使得电路结构简单的同时还实现调频的效果，大大降低了生产的成本，还降低了工作维修人员理解电路的成本，使第一分压子模块与第二分压子模块分压后的两者电压的对比结果更加稳定，提高了比较的准确性。
附图说明
24.图1是本技术实施例中一种单端反激式开关电源输出恒压控制系统的模块示意图。
25.图2是本技术实施例中一种单端反激式开关电源输出恒压控制系统的整体电路图。
26.附图标记说明：1、频率反馈模块；2、控制模块；21、第一分压子模块；22、第二分压子模块；23、比较子模块；24、放大子模块；3、执行模块。
具体实施方式
27.以下结合附图1-2对本技术作进一步详细说明。
28.本技术实施例公开一种单端反激式开关电源输出恒压控制系统。参照图1，单端反激式开关电源输出恒压控制系统包括单端反激式开关电源，单端反激式开关电源包括有第一供电端cn1（例如插座）、高频变压器t1以及脉宽调制模块，本实施例中，高频变压器t1采用型号规格为ee25+匝比的开关电源变压器。第一供电端cn1的第一引脚与高频变压器t1的初级绕组98相连，第一供电端cn1的第三引脚与接地端gnd相连，初级绕组98上的电能通过高频变压器t1的磁芯耦合到次级绕组7、次级绕组8以及次级绕组13上，次级绕组13输出+24v，次级绕组8输出+15v，次级绕组13以及次级绕组8的输出端即为单端反激式开关电源的输出端，初级绕组98、次级绕组7、次级绕组8以及次级绕组13的相序为同向。
29.脉宽调制模块包括有脉宽调制芯片u3,本实施例中，脉宽调制芯片u3采用sd6835开关电源脉宽调制芯片，脉宽调制芯片u3的第七引脚vcc连接在第一供电端cn1第一引脚与高频变压器t1初级绕组98之间，次级绕组7连接在脉宽调制芯片u3第七引脚vcc上，以实现对脉宽调制芯片u3第七引脚vcc的电压补偿。脉宽调制芯片u3第四引脚rt/ct与第八引脚vref之间连接有振荡电阻r5,振荡电阻r5上并联有频率反馈模块1，频率反馈模块1用于调整振荡电阻r5连接在脉宽调制芯片u3第四引脚rt/ct与第八引脚vref之间的阻值，以实现对电压的调控。
30.脉宽调制芯片u3第六引脚out上连接有场效应管q2，场效应管q2的栅极连接在脉宽调制芯片u3第六引脚out上，初级绕组98的一端连接在第一供电端cn1第一引脚上，初级绕组98的另一端连接在场效应管q2的漏极上，场效应管q2的源极连接在脉宽调制芯片u3第三引脚isen上，本实施例中，场效应管q2采用3n150型号。
31.还包括有控制模块2，其输入端与次级绕组13以及次级绕组8的输出端相连，将接收到的电压与阈值电压相比较，并输出相应的控制信号。控制模块2包括有第一分压子模块21、第二分压子模块22、比较子模块23以及放大子模块24。
32.第一分压子模块21以及第二分压子模块22的输入端均连接在次级绕组13的输出端上。第一分压子模块21包括有第一电阻r2以及第二电阻r3，第一电阻r2的一端与第二电阻r3的一端连接，第一电阻r2的另一端与次级绕组13的输出端（即+24v）相连，第二电阻r3的另一端与接地端gnd1相连，通过第二电阻r3与第一电阻r2之间的阻值比，来控制第一电阻r2与第二电阻r3之间的电压大小，第一电阻r2与第二电阻r3之间作为输出端来输出相应的第一分压信号。
33.第二分压子模块22包括有第三电阻r4以及第一稳压二极管zd1，第三电阻r4的一
端与次级绕组13的输出端（即+24v）相连，第三电阻r4的另一端与第一稳压二极管zd1的正极相连，第一稳压二极管zd1的负极与接地端gnd1相连，通过第三电阻r4的阻值与第一稳压二极管zd1的导通电压之间的配合，来实现对第三电阻r4与第一稳压二极管zd1之间的电压大小的调控，第三电阻r4与第一稳压二极管zd1的正极之间作为输出端来输出相应的第二分压信号。
34.比较子模块23包括有运算比较器u2，本实施例中，运算比较器u2采用lm121型号。运算比较器u2的供电为+15v至-15v，运算比较器u2的反向输入端上连接有第四电阻r6，第四电阻r6的另一端用于接收第一分压信号，即连接在第一电阻r2与第二电阻r3之间。运算比较器u2的同向输入端上连接有第五电阻r7，第五电阻r7用于接收第二分压信号，即连接在第三电阻r4与第一稳压二极管zd1的正极之间，运算比较器u2的输出端用于输出相应的比较信号。第五电阻r7与第三电阻r4之间连接有第一滤波电容c1，第一滤波电容c1的正极端连接在第五电阻r7与第三电阻r4之间，第一滤波电容c1的负极端与接地端gnd1相连，第一滤波电容c1正极端与第一稳压二极管zd1正极端依次连接在第五电阻r7与第三电阻r4之间。
35.放大子模块24包括有三极管q1，本实施例中，三极管q1采用s8050型号。三极管q1的基极用于接收比较信号，即三极管q1的基极与运算比较器u2的输出端相连，且三极管q1与运算比较器u2之间串联有用于保护的第六电阻r8。三极管q1的集电极上连接有第七电阻r9，第七电阻r9的另一端用于与次级绕组13的输出端（即+24v）相连。三极管q1的发射极用于输出相应的放大信号，三极管q1的发射极即放大子模块24的输出端。
36.还包括有执行模块3，用于接收控制信号并输出执行信号给频率反馈模块1，以控制频率反馈模块1是否导通。执行模块3包括有光耦继电器u1，本实施例中，光耦继电器u1采用pc817型号。频率反馈模块1包括有调频电阻r1，调频电阻r1与振荡电阻r5并联，光耦继电器u2的光敏电阻端串联在调频电阻r1上，使得调频电阻r1与光耦继电器u2的光敏电阻端共同并联在振荡电阻r5上。三极管q1的发射极连接在光耦继电器u1发光二极管的正极上，光耦继电器u1发光二极管的负极与接地端gnd1相连。
37.本技术实施例一种单端反激式开关电源输出恒压控制系统的实施原理为：当次级绕组13或次级绕组8的输出电压因单端反激式开关电源带较大感性负载而使单端反激式开关电源的脉宽展开到最大时，输出电压将突然降低，此时次级绕组13的输出电压经第一电阻r2、第二电阻r3与第四电阻r6的分压后流入至运算比较器u2的反向输入端，次级绕组13的输出电压还经第三电阻r4、第一稳压二极管zd1与第五电阻r7的分压后流入至运算比较器u2的同向输入端，而由于次级绕组13的输出端电压降低，使得第一稳压二极管zd1难以导通，此时次级绕组13的输出电压直接流入至运算放大器u2的同向输入端，而流入至运算放大器u2反向输入端的次级绕组13输出电压还经第二电阻r3的分压，使得运算放大器u2同向输入端的电压大于运算放大器u2反向输入端的电压，此时运算放大器u2导通使运算放大器u2输出端输出高电平。
38.运算放大器u2输出高电平给三极管q2的基极，使得三级管q2的集电极与发射极导通输出高电平给光耦继电器u1的发光二极管，此时发光二极管导通发光使光耦继电器u1光敏电阻端的阻值降低，从而使得光敏电阻端与调频电阻r1并联在振荡电阻r5上的阻值降低，使脉宽调制芯片u3第四引脚rt/ct与第八引脚vref之间的阻值降低，从而提高了单端反
激式开关电源的输出频率，即输出功率增大，提高了次级绕组13的输出电压，达到了使单端反激式开关电源输出恒定电压的目的。
39.通过单端反激式开关电源的脉宽调制模块的调脉宽的控制模式加上频率反馈模块的调配的控制模块，从而独创了单端反激式开关电源同时具备调脉宽以及调频（即pwm+pfm）闭环控制的控制模式，实现了精准控制逆变焊接电源内的单端反激式开关电源恒定电压输出的目的。
40.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。
技术特征：1.一种单端反激式开关电源输出恒压控制系统，其特征在于，包括有：频率反馈模块（1），与脉宽调制模块电连接，并用于调控脉宽调制模块的频率以实现对电压的调控；控制模块（2），输入端与单端反激式开关电源的输出端相连，将接收到的电压与阈值电压相比较，并输出相应的控制信号；执行模块（3），输入端用于接收控制信号，输出端用于输出执行信号给频率反馈模块（1），以控制频率反馈模块（1）是否导通。2.根据权利要求1所述的一种单端反激式开关电源输出恒压控制系统，其特征在于，所述控制模块（2）包括有：第一分压子模块（21），输入端与单端反激式开关电源输出端相连，用于对输入的电压通过电阻进行分压，并输出相应的第一分压信号；第二分压子模块（22），输入端与单端反激式开关电源输出端相连，用于对输入的电压通过稳压二极管进行分压，并输出相应的第二分压信号；比较子模块（23），输入端用于接收第一分压信号与第二分压信号，将第一分压信号与第二分压信号进行比较，并输出相应的比较信号。3.根据权利要求2所述的一种单端反激式开关电源输出恒压控制系统，其特征在于，所述控制模块（2）还包括有：放大子模块（24），输入端用于接收比较信号，并将比较信号放大后输出相应的放大信号给执行模块（3），放大信号即控制信号。4.根据权利要求3所述的一种单端反激式开关电源输出恒压控制系统，其特征在于：所述执行模块（3）包括有光耦继电器u1，所述频率反馈模块（1）包括有调频电阻r1，所述调频电阻r1与脉宽调制模块并联，所述光耦继电器u1的光敏电阻端串联在调频电阻r1上并用于控制调频电阻r1的电路是否导通，所述放大子模块（24）的输出端连接在光耦继电器u1发光二极管的正极上。5.根据权利要求2所述的一种单端反激式开关电源输出恒压控制系统，其特征在于：所述第一分压子模块（21）包括有第一电阻r2以及第二电阻r3，所述第一电阻r2的一端与第二电阻r3的一端连接，所述第一电阻r2的另一端与单端反激式开关电源的输出端相连，所述第二电阻r3的另一端与接地端gnd1相连，所述第一电阻r2与第二电阻r3之间作为输出端来输出相应的第一分压信号。6.根据权利要求2所述的一种单端反激式开关电源输出恒压控制系统，其特征在于：所述第二分压子模块（22）包括有第三电阻r4以及第一稳压二极管zd1，所述第三电阻r4的一端与单端反激式开关电源的输出端相连，所述第三电阻r4的另一端与第一稳压二极管zd1的正极相连，所述第一稳压二极管zd1的负极与接地端gnd1相连，所述第三电阻r4与第一稳压二极管zd1的正极之间作为输出端来输出相应的第二分压信号。7.根据权利要求2所述的一种单端反激式开关电源输出恒压控制系统，其特征在于：所述比较子模块（23）包括有运算比较器u2，所述运算比较器u2的反向输入端用于接收第一分压信号，所述运算比较器u2的同向输入端用于接收第二分压信号，所述运算比较器u2的输出端用于输出相应的比较信号。8.根据权利要求3所述的一种单端反激式开关电源输出恒压控制系统，其特征在于：所
述放大子模块（24）包括有三极管q1，所述三极管q1的基极用于接收比较信号，所述三极管q1的集电极用于与单端反激式开关电源的输出端相连，所述三极管q1的发射极与光耦继电器u1发光二极管的正极上，所述光耦继电器u1发光二极管的负极与接地端gnd1相连。
技术总结本申请涉及单端反激式开关电源的领域，尤其是涉及一种单端反激式开关电源输出恒压控制系统，其包括有：频率反馈模块，与脉宽调制模块电连接，并用于调控脉宽调制模块的频率以实现对电压的调控；控制模块，输入端与单端反激式开关电源的输出端相连，将接收到的电压与阈值电压相比较，并输出相应的控制信号；执行模块，输入端用于接收控制信号，输出端用于输出执行信号给频率反馈模块，以控制频率反馈模块是否导通。本申请具有使单端反激式开关电源的输出电压更加稳定的效果。输出电压更加稳定的效果。输出电压更加稳定的效果。
技术研发人员：ꢀ(74)专利代理机构
受保护的技术使用者：上海沪工焊接集团股份有限公司
技术研发日：2022.07.22
技术公布日：2022/11/1
