一种电平转换电路及基于其的变压输出DC/DC变换器电源模块制造技术

本发明专利技术一种电平转换电路及基于其的变压输出DC/DC变换器电源模块，启动线路与串行计数器IC1的输入端连接，串行计数器IC1的输出端与三极管N2的基极连接，三极管N2的集电极与串行计数器IC2的输入端连接，三极管N2的发射极接地；串行计数器IC2的输出端与运放IC3的输入负端连接，运放IC3的输出端与电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端输出基准电压Vref并与电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端与基准源IC4负极连接，基准源IC4正极接地。本发明专利技术高压保持时间和高低压转换时间通过两个串行计数器IC1、IC2精确控制。

【技术实现步骤摘要】
一种电平转换电路及基于其的变压输出DC/DC变换器电源模块
本专利技术属于电源
，涉及一种电平转换电路及基于其的变压输出DC/DC变换器电源模块。
技术介绍
在航天等工业控制领域，陀螺马达电源系统通常要求启动时输出高压大电流，启动马达工作，当马达系统稳定工作以后，输出低电压对系统进行直流供电。这些电源系统内部电路通常是基于模拟硬件电路实现，实现电源系统高压大功率启动，低压稳定运行的工作需求。高压启动以及变压功能的典型结构，通过大容值电容充放电的延迟时间来控制电源内部的基准电压值，来调节输出电压，如图1中所示。在输出电压保持阶段，光耦导通，控制开关管Q1导通，Vref由供电VCC、基准IC3、电阻R9、R10分压来实现，Vref高于基准IC3电压值，实现启动时保持高压输出，高压保持时间由IC1定时器的定时频率和IC2移位寄存器的输出端口决定。在输出电压变压阶段，由IC2芯片输出高电平，触发N1三极管导通，光耦关断，导致Q1管子关断，在Q1关断期间，电压保持阶段建立的基准电压Vref开始下降，下降时间由电阻R8、电容C4时间常数控制，最终Vref电压值等于基准IC3电压值，变压结束，实现了电路低压稳定输出。现有的保持变压线路在工程应用中存在以下缺点，其一，该线路通过电容放电来控制变压时间，电容的容值偏差对变压时间影响很大，变压时间很难精确控制；其二，在变压时间较长的应用场合，需要电容的容值足够大，不利于产品的小型化需求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种电平转换电路及基于其的变压输出DC/DC变换器电源模块，高压保持时间和高低压转换时间通过两个串行计数器IC1、IC2进行精确控制，实现了高精度以及小型化的应用需求。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种电平转换电路，包括启动线路、串行计数器IC1、串行计数器IC2、运放IC3、基准源IC4、电阻R22和电阻R23；启动线路与串行计数器IC1的输入端连接，串行计数器IC1的输出端与三极管N2的基极连接，三极管N2的集电极与串行计数器IC2的输入端连接，三极管N2的发射极接地；串行计数器IC2的输出端与运放IC3的输入负端连接，运放IC3的输出端与电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端输出基准电压Vref并与电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端与基准源IC4负极连接，基准源IC4正极接地。优选的，串行计数器IC2的多个输出端口通过电阻网络组成的加法电路与运放IC3的输入负端连接。进一步的，电阻网络包括电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15和电阻R16；串行计数器IC2的Q4输出端口与电阻R10一端连接，Q5输出端口与电阻R11一端连接，Q6输出端口与电阻R12一端连接，Q7输出端口与电阻R13一端连接，Q8输出端口与电阻R14一端连接，Q9输出端口与电阻R15一端连接，Q10输出端口与电阻R16一端连接，电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15和电阻R16的另一端均与电阻R18一端连接，电阻R18另一端与运放IC3的输入负端连接。再进一步的，还包括电阻R17，电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15和电阻R16的另一端还与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端接地。优选的，启动线路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、稳压管Z1以及三极管N1，电阻R1的一端接供电VCC，另一端接稳压管Z1负极，稳压管Z1正极接电阻R2的一端和三极管N1的基极，电阻R2的另一端接地，电容C1与电阻R2并联；三极管N1的发射极接地，三极管N1的集电极接电阻R3的一端和串行计数器IC1的输入端，电阻R3的另一端接供电VCC。优选的，还包括电阻R21和电容C6，电阻R21的一端与运放IC3的输入负端连接，电阻R21的另一端与运放IC3的输出端连接，电容C6与电阻R21并联。优选的，还包括电阻R19和电阻R20，电阻R19的一端与运放IC3的输入正端连接，电阻R19的另一端接地，电阻R20的一端与运放IC3的输入正端连接，电阻R20的另一端与基准源IC4负极连接。一种包含所述的电平转换电路的变压输出DC/DC变换器电源模块。优选的，输入电压28V，输出高压31V，输出低压24.5V，输出功率为60W，高压保持时间20s，高低压转换时间15s。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术所述的电平转换电路，当电路启动后，触发串行计数器IC1复位，进入输出高压保持阶段，此时串行计数器IC2没有复位工作，运放IC3输出高电平VCC，电压Vref由供电VCC、基准源IC4、电阻R22、R23分压来实现，Vref高于基准源IC4的电压值，实现启动时保持高电压输出；高电压保持时间由串行计数器IC1控制，当IC1芯片1脚输出高电平时，触发三极管N2导通，对串行计数器IC2进行复位，串行计数器IC2开始工作，使运放IC3输入负端电平变高，电压Vref开始下降，最终Vref电压值等于基准IC4电压值，变压结束，实现了电路低压稳定输出。高压保持时间和高低压转换时间通过两个串行计数器IC1、IC2进行精确控制，实现了高精度以及小型化的应用需求。进一步的，在整个变压过程中，电路通过串行计数器IC2的Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9六个输出端口不同的时序状态来控制电阻网络的输出电平，通过使运放IC3输入负端电平不断升高来调节电压Vref逐渐下降，串行计数器IC2的6个输出端口通过电阻网络在运放IC3输入负端共产生了26＝64个输出电压台阶波形，控制电压Vref从高压到低压呈现64个台阶波电平均匀线性下降，实现了均匀线性变压。附图说明图1为现有技术中的保持变压线路。图2为本专利技术电平转换电路。图3为本专利技术实施例结构实例。图4为本专利技术DC/DC变换器组装电路输出电压波形图。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。本专利技术电平转换电路采用的技术方案如图2所示，包括启动线路、串行计数器IC1、串行计数器IC2、运放IC3、基准源IC4、电阻R22和电阻R23。启动线路与串行计数器IC1的输入端连接，用于触发串行计数器IC1复位；串行计数器IC1的输出端与三极管N2的基极连接，三极管N2的集电极与串行计数器IC2的输入端连接，三极管N2的发射极接地。串行计数器IC2的多个输出端口通过电阻网络组成的加法电路与运放IC3的输入负端连接，运放IC3的输出端与电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端输出基准电压Vref并与电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端与基准源IC4负极连接，基准源IC4正极接地。启动线路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、稳压管Z1以及三极管N1，电阻R1的一端接供电VCC，另一端接稳压管Z1负极，稳压管Z1正极接电阻R2一端和三极管N1的基极，电阻R2另一端接地，电容C1与电阻R2并联；三极管N1的发射极接地，三极管N1的集电极接电阻R3的一端和串行计数器IC1的输入端，电阻R3的另一端接供电VCC。串行计数器IC2的Q4输出端口与电阻R10一端连接，Q5输出端口与电阻R11一端连接，Q6输出端口与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电平转换电路，其特征在于，包括启动线路、串行计数器IC1、串行计数器IC2、运放IC3、基准源IC4、电阻R22和电阻R23；启动线路与串行计数器IC1的输入端连接，串行计数器IC1的输出端与三极管N2的基极连接，三极管N2的集电极与串行计数器IC2的输入端连接，三极管N2的发射极接地；串行计数器IC2的输出端与运放IC3的输入负端连接，运放IC3的输出端与电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端输出基准电压Vref并与电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端与基准源IC4负极连接，基准源IC4正极接地。

【技术特征摘要】
1.一种电平转换电路，其特征在于，包括启动线路、串行计数器IC1、串行计数器IC2、运放IC3、基准源IC4、电阻R22和电阻R23；启动线路与串行计数器IC1的输入端连接，串行计数器IC1的输出端与三极管N2的基极连接，三极管N2的集电极与串行计数器IC2的输入端连接，三极管N2的发射极接地；串行计数器IC2的输出端与运放IC3的输入负端连接，运放IC3的输出端与电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端输出基准电压Vref并与电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端与基准源IC4负极连接，基准源IC4正极接地。2.根据权利要求1所述的电平转换电路，其特征在于，串行计数器IC2的多个输出端口通过电阻网络组成的加法电路与运放IC3的输入负端连接。3.根据权利要求2所述的电平转换电路，其特征在于，电阻网络包括电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15和电阻R16；串行计数器IC2的Q4输出端口与电阻R10一端连接，Q5输出端口与电阻R11一端连接，Q6输出端口与电阻R12一端连接，Q7输出端口与电阻R13一端连接，Q8输出端口与电阻R14一端连接，Q9输出端口与电阻R15一端连接，Q10输出端口与电阻R16一端连接，电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15和电阻R16的另一端均与电阻R18一端连接，电阻R18另一端与运放IC3的输入负端连接。4.根据权利要求3所述的电平转换电路，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：马亚锋，王俊峰，尚春亮，郭莉，曹鹏辉，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61