反激式无光耦厚膜DC/DC开关电源制造技术

本发明专利技术涉及电力电子技术及微电子技术，具体是涉及反激式无光耦厚膜DC/DC开关电源。包括覆铜Al2O3陶瓷基板、SMT元器件、双列直插式金属气密封装外壳，所述双列直插式金属气密封装外壳锡焊焊接于覆铜Al2O3陶瓷基板背面，SMT元器件锡焊焊接于覆铜Al2O3陶瓷基板正面；所述双列直插式金属气密封装外壳内部设有空腔，空腔内填充有惰性气体，双列直插式金属气密封装外壳底面设置有引脚；所述覆铜Al2O3陶瓷基板上设有反激式无光耦DC/DC电路。本发明专利技术克服了光电耦合器的高温寿命缺点，避免副边磁隔离反馈的复杂性、体积及成本的困扰，又能够具有电路简单、输出特性好、动态响应快、金属气密封装、散热好、可靠性高的特点。

【技术实现步骤摘要】
反激式无光耦厚膜DC/DC开关电源
本专利技术涉及电力电子技术及微电子技术，具体是涉及反激式无光耦厚膜DC/DC开关电源。
技术介绍
传统反激式DC/DC开关电源多采用光电耦合器作为隔离及控制反馈元件。众所周知，光电耦合器是由发光二极管和光电三极管(或二极管)通过固定封装而成，其耦合效率易受到温度及时间影响。 光电耦合器经高温寿命试验后，会导致开关电源指标严重超差、甚至失效，因此严重影响电源可靠性。 另一种比较有效的解决方法是采用副边磁反馈隔离及控制电路，例如中国技术专利申请号:201020662274.4公布的技术方案，但是这样又会增加电路的复杂性、增大体积及增加成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种激式无光耦厚膜DC/DC开关电源，克服了光电耦合器的高温寿命缺点，避免副边磁隔离反馈的复杂性、体积及成本的困扰，又能够具有电路简单、输出特性好、动态响应快、金属气密封装、散热好、可靠性高的特点。 为解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案:反激式无光耦厚膜DC/DC开关电源，包括覆铜Al2O3陶瓷基板、SMT元器件、双列直插式金属气密封装外壳，所述双列直插式金属气密封装外壳锡焊焊接于覆铜Al2O3陶瓷基板背面，SMT元器件锡焊焊接于覆铜Al2O3陶瓷基板正面；所述双列直插式金属气密封装外壳内部设有空腔，空腔内填充有惰性气体，双列直插式金属气密封装外壳底面设置有引脚；所述覆铜Al2O3陶瓷基板上设有反激式无光耦DC/DC电路。 所述覆铜Al2O3陶瓷基板既有Al2O3陶瓷的高导热性、高抗压强度、高绝缘性、低热阻、与金属气密封装外壳良好的热膨胀系数匹配，又具有铜导体的高载流能力、图形加工的简便性。 所述双列直插式金属气密封装外壳，引脚呈双列直插从壳体底面引出，适合于插入式安装，并为内部电路提供输入/输出/功能控制引脚；与覆铜Al2O3陶瓷基板结合，为反激式无光耦开关电路提供低热阻的导热通道及绝缘界面，将开关电源耗能所产生的热量迅速传导至外壳，从而降低器件本身的结温；惰性气体充填的双列直插式金属气密封装外壳为SMT元器件提供一个无氧气和水汽的环境，减小氧化及腐蚀对SMT元器件寿命的影响，从而进一步提高了电源可靠性。 所述输入滤波电路用于滤除输入电压和反射电压中的纹波，为其它电路部分提供平滑电压，为变压器提供转换能量。 所述基准电路集成电路芯片NI内部逻辑电路、控制电路提供一个闻精度的电压基准。 [0011 ] 所述软启动及过欠压电路为内部电路提供高精度的参考电压基准，并对输入电压幅值进行门限判断，当输入电压值达到设定的幅值后通过软启动电路开启其它电路工作。 所述原边反馈电流补偿及温度补偿电路对变压器Tl回馈的输出电压过零点进行取样比较，并通过三个可外部调整的电阻对调频调宽及驱动电路进行控制。 所述调频调宽及驱动电路通过变换驱动频率及导通时间长短，使输出电压满足设定的要求。 所述电流限制电路在出现输出功率过载或输出短路时关断驱动电路，以保护电源不受损伤。 所述输出整流滤波电路将变压器Tl输出的交流方波整流滤波后变换成平滑的直流电压输出，从而达到直流/直流能量转换的目的。 进一步的，所述双列直插式金属气密封装外壳选用带有6根引脚的27.1X27.1X8双列直插式平行缝焊金属外壳。 进一步的，所述反激式无光耦DC/DC电路包括输入滤波电路Cl、基准电路、软启动及过欠压电路、原边反馈电流补偿及温度补偿电路、调频调宽及驱动电路、电流限制电路、功率传输、输出整流滤波电路。 进一步的，所述基准电路、软启动及过欠压电路、原边反馈电流补偿及温度补偿电路、调频调宽及驱动电路、电流限制电路集成在专有集成电路芯片NI内。 本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是: (I)可靠性提高:电源中无光电耦合器，也就没有由此而带来的高温失效模式和时间失效模式，可靠性指标得以极大地提高，同时，由于减少了 SMT元器件数量，也间接地提闻了可罪性指标； (2)电路简单:由于没有使用光电耦合器或者脉冲隔离变压器，因此也省去了副边基准、采样、放大(驱动)等电路，不仅仅减少了元器件，同样也降低了布板难度与要求； (3)体积小、重量轻:同等输出功率及效率、使用元器件尺寸相同条件下，本专利技术所制作的DC/DC电源在体积上减少约四分之一、重量减少约五分之一。 【附图说明】 图1为本专利技术俯视图； 图2为本专利技术侧视图； 图3为本专利技术反激式无光耦DC/DC电路连接关系图。 图中标号为:1_覆铜Al2O3陶瓷基板，2-SMT元器件，3_双列直插式金属气密封装外壳，4-惰性气体，5-引脚。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。 参照图1和图2可知，反激式无光耦厚膜DC/DC开关电源，包括覆铜Al2O3陶瓷基板1、SMT兀器件2、双列直插式金属气密封装外壳3,所述双列直插式金属气密封装外壳3锡焊焊接于覆铜Al2O3陶瓷基板I背面，SMT元器件2锡焊焊接于覆铜Al2O3陶瓷基板I正面；所述双列直插式金属气密封装外壳3内部设有空腔，空腔内填充有惰性气体4，双列直插式金属气密封装外壳3底面设置有引脚5,本方案中,双列直插式金属气密封装外壳3选用带有6根引脚5的27.1X27.1 X 8双列直插式平行缝焊金属外壳，所述引脚5中第一脚(N0.1)定义为输入电压正、第二脚(N0.2)定义为输入地、第三脚(N0.3)定义为壳地、第四脚(N0.4)定义为输出电压正、第五脚(N0.5)定义为输出地、第六脚(N0.6)定义为输出禁止端；所述覆铜Al2O3陶瓷基板I上设有反激式无光耦DC/DC电路(图中未标出)。 所述覆铜Al2O3陶瓷基板I既有Al2O3陶瓷的高导热性、高抗压强度、高绝缘性、低热阻、与金属气密封装外壳良好的热膨胀系数匹配，又具有铜导体的高载流能力、图形加工的简便性。 所述双列直插式金属气密封装外壳3,引脚5呈双列直插从壳体底面引出，适合于插入式安装，并为内部电路提供输入/输出/功能控制引脚；与覆铜Al2O3陶瓷基板I结合，为反激式无光耦开关电路提供低热阻的导热通道及绝缘界面，将开关电源耗能所产生的热量迅速传导至外壳，从而降低器件本身的结温；惰性气体4充填的双列直插式金属气密封装外壳I为SMT元器件2提供一个无氧气和水汽的环境，减小氧化及腐蚀对SMT元器件2寿命的影响，从而进一步提高了电源可靠性。 参照图3所示可知，所述反激式无光耦DC/DC电路包括输入滤波电路Cl、基准电路、软启动及过欠压电路、原边反馈电流补偿及温度补偿电路、调频调宽及驱动电路、电流限制电路、功率传输、输出整流滤波电路；所述基准电路、软启动及过欠压电路、原边反馈电流补偿及温度补偿电路、调频调宽及驱动电路、电流限制电路集成在专有集成电路芯片NI内。 所述输入滤波电路Cl用于滤除输入电压和变压器反射电压中的纹波电流，以达到平滑输入电压、并为功率传输提供能量贮存。 所述基准电路为集成电路芯片NI内部逻辑电路、控制电路提供一个闻精度的电压基准。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
反激式无光耦厚膜DC/DC开关电源，其特征在于：包括覆铜Al2O3陶瓷基板、SMT元器件、双列直插式金属气密封装外壳，所述双列直插式金属气密封装外壳锡焊焊接于覆铜Al2O3陶瓷基板背面，SMT元器件锡焊焊接于覆铜Al2O3陶瓷基板正面；所述双列直插式金属气密封装外壳内部设有空腔，空腔内填充有惰性气体，双列直插式金属气密封装外壳底面设置有引脚；所述覆铜Al2O3陶瓷基板上设有反激式无光耦DC/DC电路；所述覆铜Al2O3陶瓷基板既有Al2O3陶瓷的高导热性、高抗压强度、高绝缘性、低热阻、与金属气密封装外壳良好的热膨胀系数匹配，又具有铜导体的高载流能力、图形加工的简便性；所述双列直插式金属气密封装外壳，引脚呈双列直插从壳体底面引出，适合于插入式安装，并为内部电路提供输入/输出/功能控制引脚；与覆铜Al2O3陶瓷基板结合，为反激式无光耦开关电路提供低热阻的导热通道及绝缘界面，将开关电源耗能所产生的热量迅速传导至外壳，从而降低器件本身的结温；惰性气体充填的双列直插式金属气密封装外壳为SMT元器件提供一个无氧气和水汽的环境，减小氧化及腐蚀对SMT元器件寿命的影响，从而进一步提高了电源可靠性；所述输入滤波电路用于滤除输入电压和反射电压中的纹波，为其它电路部分提供平滑电压，为变压器提供转换能量；所述基准电路集成电路芯片N1内部逻辑电路、控制电路提供一个高精度的电压基准；所述软启动及过欠压电路为内部电路提供高精度的参考电压基准，并对输入电压幅值进行门限判断，当输入电压值达到设定的幅值后通过软启动电路开启其它电路工作；所述原边反馈电流补偿及温度补偿电路对变压器T1回馈的输出电压过零点进行取样比较，并通过三个可外部调整的电阻对调频调宽及驱动电路进行控制；所述调频调宽及驱动电路通过变换驱动频率及导通时间长短，使输出电压满足设定的要求；所述电流限制电路在出现输出功率过载或输出短路时关断驱动电路，以保护电源不受损伤；所述输出整流滤波电路将变压器T1输出的交流方波整流滤波后变换成平滑的直流电压输出，从而达到直流/直流能量转换的目的。...

【技术特征摘要】
1.反激式无光耦厚膜DC/DC开关电源，其特征在于:包括覆铜Al2O3陶瓷基板、SMT元器件、双列直插式金属气密封装外壳，所述双列直插式金属气密封装外壳锡焊焊接于覆铜Al2O3陶瓷基板背面，SMT元器件锡焊焊接于覆铜Al2O3陶瓷基板正面；所述双列直插式金属气密封装外壳内部设有空腔，空腔内填充有惰性气体，双列直插式金属气密封装外壳底面设置有引脚；所述覆铜Al2O3陶瓷基板上设有反激式无光耦DC/DC电路； 所述覆铜Al2O3陶瓷基板既有Al2O3陶瓷的高导热性、高抗压强度、高绝缘性、低热阻、与金属气密封装外壳良好的热膨胀系数匹配，又具有铜导体的高载流能力、图形加工的简便性； 所述双列直插式金属气密封装外壳，引脚呈双列直插从壳体底面引出，适合于插入式安装，并为内部电路提供输入/输出/功能控制引脚；与覆铜Al2O3陶瓷基板结合，为反激式无光耦开关电路提供低热阻的导热通道及绝缘界面，将开关电源耗能所产生的热量迅速传导至外壳，从而降低器件本身的结温；惰性气体充填的双列直插式金属气密封装外壳为SMT元器件提供一个无氧气和水汽的环境，减小氧化及腐蚀对SMT元器件寿命的影响，从而进一步提闻了电源可罪性； 所述输入滤波电路用于滤除输入电压和反射电压中的纹波，为其它电路部分提供平滑电压，为变压器提供转换能量； 所述基准电路集成电路芯片NI内部逻辑电路、控制电路提供一个闻精度的电压基准； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：程信羲，
申请(专利权)人：程信羲，
类型：发明
国别省市：安徽;34