一种带启动控制的隔离直流开关电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带启动控制的隔离直流开关电源，包括输入整形模块、变换模块、输出整形模块、控制模块、保护模块和辅助电源，还包括启动控制模块，所述启动控制模块输入端与控制模块相连，启动控制模块输出端与输出整形模块相连，用于根据控制模块脉冲信号产生启动控制信号，送至输出整形模块控制；启动控制模块包括启动控制电路和隔离电路，所述启动控制电路用于产生启动控制信号，所述隔离电路用于隔离启动控制电路与输出整形模块间的电磁干扰。本实用新型专利技术应用时能通过启动控制模块解决带预偏置电压的问题，一致性好，适用范围广，通过软启动方式来设计防浪涌电路，有效消除通电瞬间浪涌电流，且电路损耗低，不易受外界干扰。

An Isolated DC Switching Power Supply with Start-up Control

【技术实现步骤摘要】
一种带启动控制的隔离直流开关电源
本技术涉及隔离直流开关电源领域，具体是一种带启动控制的隔离直流开关电源。
技术介绍
开关电源是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种，其功能是将一个位准的电压，透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。相较于线性电源，开关电源因其效率高、体积小和重量轻等优点广泛应用于各行各业的电子设备中。其中隔离直流开关电源由于其具有电气隔离的优点得到广泛应用，现有隔离直流开关电源包括输入整形模块、变压器、输出整形模块、控制模块和辅助电源，输入整形模块、变换模块、和输出整形模块用于将市电转换为平滑的直流输出电压，控制模块用于根据电压反馈产生脉冲信号控制变换模块输出所需的电压，辅助电源用于提供控制模块的工作电压。传统的隔离直流开关电源输出整形模块采用二极管进行整流，随着科技的发展，对开关电源的要求日益增高，因此具备提高电路效率和减小电路体积优点的同步整流技术逐渐代替了二极管整流，同步整流技术是通过将二极管变换为MOS管实现的。但由于MOS管为双向导通器件，因此在上电启动时，若输出整形模块的滤波电容上已经存在足够高的预偏置电压，则会产生反向电流，出现能量从输出整形模块向变压器传递的现象，这会导致开关电源不能正常启动，出现输出电压波形上冲，严重时会损坏变压器和负载。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有机箱的上述问题，提供了一种带启动控制的隔离直流开关电源，其应用时能通过启动控制模块解决带预偏置电压启动的问题，一致性好，适用范围广，同时能够有效抑制通电浪涌，确保开关电源可靠安全工作。本技术的目的主要通过以下技术方案实现：一种带启动控制的隔离直流开关电源，包括输入整形模块、变换模块、输出整形模块、控制模块、保护模块和辅助电源，还包括启动控制模块，所述启动控制模块输入端与控制模块相连，启动控制模块输出端与输出整形模块相连，用于根据控制模块脉冲信号产生启动控制信号，送至输出整形模块控制；启动控制模块包括启动控制电路和隔离电路，所述启动控制电路用于产生启动控制信号，所述隔离电路用于隔离启动控制电路与输出整形模块间的电磁干扰。优选地，所述启动控制电路包括阶跃电路，用于产生阶跃信号。优选地，所述隔离电路包括信号隔离芯片，信号隔离芯片型号为IL711。优选地，所述保护模块包括防浪涌电路，所述防浪涌电路输入端连接外部市电输入和输出整形模块，防浪涌电路输出端连接输入整形模块和外部负载，用于通过软启动方式抑制通电瞬间的浪涌。综上所述，本技术具有以下有益效果：通过启功控制模块，将控制模块的脉冲信号反相后与由阶跃信号处理后产生的慢慢展开的信号相与，产生一个同步于变换模块的慢慢展开的信号，来控制输出整形模块的MOS管驱动电压缓慢上升，使得在变换模块输出端电压大于预偏置电压后MOS管才导通，从而避免反向电流，达到稳定正常启动。通过软启动方式来设计防浪涌电路，有效消除通电瞬间浪涌电流，且电路损耗低，不易受外界干扰。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：图1为本技术一个具体实施例的启动控制电路图。图2为本技术一个具体实施例的隔离电路图。图3为本技术一个具体实施例的防浪涌电路图。图4为本技术一个具体实施例的原理框图。具体实施方式以下将以图式揭露本技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本技术。也就是说，在本技术的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。实施例：如图1至4所示，一种带启动控制的隔离直流开关电源，包括输入整形模块、变换模块、输出整形模块、控制模块、和辅助电源，输入整形模块、变换模块、和输出整形模块依次连接，用于将市电转换为平滑的直流输出电压。控制模块输入端连接输出整形模块，控制模块输出端连接变换模块，用于根据电压反馈产生脉冲信号控制变换模块输出所需的电压。辅助电源连接控制模块，用于提供控制模块的工作电压。上述模块中输入整形模块和输出整形模块均采用常用滤波电路和整流电路，变换模块根据电压变换需求选用常见变压器，控制模块采用单片机STM32F103及其常用外围电路，在此不作具体描述。本实施例还包括启动控制模块，辅助电源也为启动控制模块供电，启动控制模块输入端与控制模块相连，启动控制模块输出端与输出整形模块相连，用于根据控制模块脉冲信号产生同步于变换模块的启动控制信号，来控制输出整形模块的MOS管驱动电压缓慢上升，使得在变换模块输出端电压大于预偏置电压后MOS管才导通，从而避免反向电流，达到稳定正常启动。启动控制模块包括启动控制电路和隔离电路。启动控制电路用于产生启动控制信号，启动控制电路包括阶跃电路，用于产生阶跃信号。具体地，启动控制电路包括电阻R1至R5，电容C1、C2和C4，比较器U1和U2，二极管D1，反相器X1，与门X2。比较器U1同相输入端接电阻R2一端后接电阻R1一端和电容C1一端后接输入整形模块，电阻R2另一端接电容C1另一端后接地，比较器U1反相输入端接参考信号，比较器U1输出端接电阻R4后接电容C2一端和电阻R5一端后接比较器U2同相输入端，电容C2另一端和电阻R5另一端相连后接地，反相器X1输入端接控制模块，反相器X1输出端接二极管D1负极和与门X2一个输入端后接电阻R3一端，电阻R3另一端接二极管D1正极和电容C4一端后接比较器U2反向输入端，电容C4另一端接地。反相器X1输出端接与门X2另一个输入端，与门X2输出端连接隔离电路输入端。上述电路中比较器U1、电阻R1和R2、电容C1构成阶跃电路，通过将输入整形后的电压信号与参考电压作比较，使得比较器U1输出产生由低到高的跳变，后经由电阻R4、电阻R5和电容C2构成的RC延时网络得到一个由小到大变化的信号a，同时控制模块信号经反相和由二极管D1、电阻R3和电容C4构成的RCD延时后得到类似三角波信号b，再将a信号与b信号比较得到一个慢慢展开的信号c，c信号与经过反相的控制模块信号相与，最终产生需要的同步于变换模块的由小到大慢慢展开的输出整形模块MOS管的驱动信号。上述电路输入信号及参考信号均有其余模块已有信号演变而来，电路一致性好，适用于不同的开关电源中，且只用到比较器、与门、反相器和电阻电容等即实现，电路简单可靠。隔离电路用于隔离启动控制电路与输出整形模块间的电磁干扰，隔离电路包括信号隔离芯片，信号隔离芯片型号为IL711，具体地，隔离电路包括信号隔离芯片U3，电阻R6和R7，电容C5至C7，二极管D4和D5，信号隔离芯片U3引脚2接控制模块，U3引脚3接启动控制电路输出端，U3引脚1接辅助电源，U3引脚4和引脚5接地，U3引脚8接电容C7一端后接辅助电源，电容C7另一端接地，U3引脚7接二极管D4负极后接电阻R6一端，电阻R6另一端和二极管D4正极相连后接电容C6一端后接输出整形模块，电容C6另一端接地。U3引脚6接二极管D5正极后接电阻R7一端，电阻R7另一端和二极管D5负极相连后接电容C5一端后接输出整形模块，电容C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带启动控制的隔离直流开关电源，包括输入整形模块、变换模块、输出整形模块、控制模块、保护模块和辅助电源，其特征在于：还包括启动控制模块，所述启动控制模块输入端与控制模块相连，启动控制模块输出端与输出整形模块相连，用于根据控制模块脉冲信号产生启动控制信号，送至输出整形模块控制；启动控制模块包括启动控制电路和隔离电路，所述启动控制电路用于产生启动控制信号，所述隔离电路用于隔离启动控制电路与输出整形模块间的电磁干扰。

【技术特征摘要】
1.一种带启动控制的隔离直流开关电源，包括输入整形模块、变换模块、输出整形模块、控制模块、保护模块和辅助电源，其特征在于：还包括启动控制模块，所述启动控制模块输入端与控制模块相连，启动控制模块输出端与输出整形模块相连，用于根据控制模块脉冲信号产生启动控制信号，送至输出整形模块控制；启动控制模块包括启动控制电路和隔离电路，所述启动控制电路用于产生启动控制信号，所述隔离电路用于隔离启动控制电路与输出整形模块间的电磁干扰。2.根据权利要求1所述的一种带启动...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓霖，
申请(专利权)人：内江市凌辉电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51