一种单路输出直流开关电源模块制造技术

本实用新型专利技术提供了一种单路输出直流开关电源模块，包括：输入电路、高频变压器、控制电路、输出电路和反馈稳压电路，所述输入电路的输出端电连接高频变压器的输入端，高频变压器的输出端电连接输出电路，输出电路的另一端通过反馈稳压电路连接控制电路，所述控制电路的另一端连接高频变压器。外壳上设有与电路板上的输入输出信号电连接的输入输出信号接口。本实用新型专利技术的电源模块具备输入过压过流、输出限流保护、输出短路保护等功能，输出稳定。同时电源体积小，采用模块式结构，安装方便，使用成本低。

A Single Output DC Switching Power Supply Module

【技术实现步骤摘要】
一种单路输出直流开关电源模块
本技术属于电源模块
，尤其是涉及一种单路输出直流开关电源模块。
技术介绍
随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、学习和生活的关系日益密切，而此类设备都离不开可靠的电源。开关电源是近年来应用非常广泛的一种电源，它具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、使用方便、性能稳定等优点，而且已逐渐取代传统线性电源。在铁路领域应用效果显著，进一步促进了开关电源技术的迅速发展。目前，开关电源正朝着集成化、智能化、模块化的方向发展。但是目前的开关电源在输出稳定性上还需要进一步优化，另一个问题是需要设计一种结构上体积更小便于安装的小型直流开关电源。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种单路输出直流开关电源模块，以实现输出稳定，具有输入输出保护功能。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种单路输出直流开关电源模块，包括：输入电路、高频变压器、控制电路、输出电路和反馈稳压电路，所述输入电路的输出端电连接高频变压器的输入端，高频变压器的输出端电连接输出电路，输出电路的另一端通过反馈稳压电路连接控制电路，所述控制电路的另一端连接高频变压器；其中：所述输入电路包括依次电连接的外电压输入接线端子、保险、前滤波电路、整流桥、后滤波电路，所述前滤波电路包括串联的EMI滤波器和共模滤波器，后滤波电路为滤波电容；所述控制电路包括PWM控制器U301和开关管Q201，所述PWM控制器U301的输出信号控制连接开关管Q201的控制端，开关管Q201控制连接高频变压器，对其工作频率进行控制；所述输出电路包括输出整流滤波电路和输出端子，高频变压器的输出信号经过输出整流滤波电路后连接输出端子；所述反馈稳压电路包括电连接的稳压单元和光耦隔离单元，光耦隔离器电连接PWM控制器U301的反馈输入端。进一步的，所述PWM控制器U301为电流模式PWM控制器，其型号为UC3843P，UC3843P的引脚6通过电阻R212连接开关管Q201的控制端，其引脚3通过电阻R211连接开关管Q201的源极，同时通过电容C211接地、通过电容C212接引脚4，引脚4通过电阻R214连接引脚8；引脚1通过并联的电阻R203和电容C210连接引脚2，同时引脚2通过电阻R209连接光耦隔离器的输出引脚，Q201的漏极接高频变压器的频率控制端。进一步的，所述输入电路还包括浪涌保护器件RT201，浪涌保护器件RT201电连接在保险和EMI滤波器之间。进一步的，输出电路还包括双向瞬变抑制二极管D201，电连接在高频变压器的输出端和输出整流滤波电路之间。进一步的，还包括模块式的外壳，输入电路、高频变压器、控制电路、输出电路和反馈稳压电路所在的电路板设置在模块式的外壳内，外壳上设有与电路板上的输入输出信号电连接的输入输出信号接口。相对于现有技术，本技术具有以下优势：(1)本技术电源模块具备输入过压过流、输出限流保护、输出短路保护等功能，输出稳定。(2)本技术电源体积小，采用模块式结构，可以直接安装所需用电系统的机柜内或组合架上，安装方便，使用成本低。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例所述电源模块的电路原理图；图2为本技术实施例所述电源模块外壳的正视图；图3为本技术实施例所述电源模块外壳的侧视图；图4为本技术实施例所述电源模块外壳的接口图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。如图1所示，为本实施例一种单路输出直流开关电源模块的电路原理图，单路输出直流开关电源模块采用正激式电路，包括：输入电路、高频变压器、控制电路、输出电路和反馈稳压电路，所述输入电路的输出端电连接高频变压器的输入端，高频变压器的输出端电连接输出电路，输出电路的另一端通过反馈稳压电路连接控制电路，所述控制电路的另一端连接高频变压器；其中：所述输入电路包括依次电连接的外电压输入接线端子、保险、前滤波电路、整流桥、后滤波电路，所述前滤波电路包括串联的EMI滤波器和共模滤波器，后滤波电路为滤波电容；所述控制电路包括PWM控制器U301和开关管Q201，所述PWM控制器U301的输出信号控制连接开关管Q201的控制端，开关管Q201控制连接高频变压器，对其工作频率进行控制；所述输出电路包括输出整流滤波电路和输出端子，高频变压器的输出信号经过输出整流滤波电路后连接输出端子；所述反馈稳压电路包括电连接的稳压单元和光耦隔离单元，光耦隔离器电连接PWM控制器U301的反馈输入端。具体的，所述PWM控制器U301为电流模式PWM控制器，其型号为UC3843P，UC3843P的引脚6通过电阻R212连接开关管Q201的控制端，其引脚3通过电阻R211连接开关管Q201的源极，同时通过电容C211接地、通过电容C212接引脚4，引脚4通过电阻R214连接引脚8；引脚1通过并联的电阻R203和电容C210连接引脚2，同时引脚2通过电阻R209连接光耦隔离器的输出引脚，Q201的漏极接高频变压器的频率控制端。所述输入电路还包括浪涌保护器件RT201，浪涌保护器件RT201电连接在保险和EMI滤波器之间。所述输出电路还包括双向瞬变抑制二极管D201，电连接在高频变压器的输出端和输出整流滤波电路之间。如图2、3所示，为本实施例单路输出直流开关电源模块的外壳的正视图和侧视图，为模块式的外壳，输入电路、高频变压器、控制电路、输出电路和反馈稳压电路所在的电路板设置在模块式的外壳内，外壳上设有与电路板上的输入输出信号电连接的输入输出信号接口，如图4所示，1、2端子为220V电压输入端；5、6端子为12V输出端。本实施例的输入电路的外电压输入接线端子接入市电220V作为输入电源，220V-L、220V-N分别为电源模块输入端，220V-L端接入保险，作为输入电压电流过载保护元器件。当220V电压输入外电压输入接线端子后，经输入滤波电路，经过滤波电容及电感，然后输入整流桥，经整流滤波过后的电流输入高频变压器，高频变压器的工作频率的调制由PWM控制器U301和开关管Q201组成的控制电路实现，高频变压器的输出部分经输出整流滤波电路后接到输出端子。输出电路通过反馈稳压电路连接控制电路，通过电压反馈形式，由控制电路完成过流、短路保护等功能。本实施例的模块式的单路输出直流开关电源模块应用于铁路系统供电设备中，为用电设备提供稳定的直流12V电源，模块式外壳安装方便，体积小。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单路输出直流开关电源模块，其特征在于包括：输入电路、高频变压器、控制电路、输出电路和反馈稳压电路，所述输入电路的输出端电连接高频变压器的输入端，高频变压器的输出端电连接输出电路，输出电路的另一端通过反馈稳压电路连接控制电路，所述控制电路的另一端连接高频变压器；其中：所述输入电路包括依次电连接的外电压输入接线端子、保险、前滤波电路、整流桥、后滤波电路，所述前滤波电路包括EMI滤波器；所述控制电路包括PWM控制器U301和开关管Q201，所述PWM控制器U301的输出信号控制连接开关管Q201的控制端，开关管Q201控制连接高频变压器，对其工作频率进行控制；所述输出电路包括输出整流滤波电路和输出端子，高频变压器的输出信号经过输出整流滤波电路后连接输出端子；所述反馈稳压电路包括电连接的稳压单元和光耦隔离单元，光耦隔离器电连接PWM控制器U301的反馈输入端。

【技术特征摘要】
1.一种单路输出直流开关电源模块，其特征在于包括：输入电路、高频变压器、控制电路、输出电路和反馈稳压电路，所述输入电路的输出端电连接高频变压器的输入端，高频变压器的输出端电连接输出电路，输出电路的另一端通过反馈稳压电路连接控制电路，所述控制电路的另一端连接高频变压器；其中：所述输入电路包括依次电连接的外电压输入接线端子、保险、前滤波电路、整流桥、后滤波电路，所述前滤波电路包括EMI滤波器；所述控制电路包括PWM控制器U301和开关管Q201，所述PWM控制器U301的输出信号控制连接开关管Q201的控制端，开关管Q201控制连接高频变压器，对其工作频率进行控制；所述输出电路包括输出整流滤波电路和输出端子，高频变压器的输出信号经过输出整流滤波电路后连接输出端子；所述反馈稳压电路包括电连接的稳压单元和光耦隔离单元，光耦隔离器电连接PWM控制器U301的反馈输入端。2.根据权利要求1所述的一种单路输出直流开关电源模块，其特征在于：所述PWM控制器U301为电流模式PWM控制器，其型号为UC3843...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾凤仁，杨怡，陈新，鞠宏伟，杨建，王延涛，李嘉艺，王得鑫，高聃，段珍妮，
申请(专利权)人：天津铁路信号有限责任公司，
类型：新型
国别省市：天津,12