隔离DC-DC电源制造技术

本实用新型专利技术涉及隔离DC‑DC电源，其包括壳体、分别设置在壳体中的控制电路组件、与控制电路组件电连接的功率电路组件；控制电路组件，用于驱动后级功率电路，其包括与外接电连接的供电网络、与供电网络电连接的PWM控制器、输入端与PWM控制器输出端电连接的功率管驱动器、阻容偏置网络、输出端与PWM控制器输入端电连接的隔离反馈模块；本实用新型专利技术设计合理、结构紧凑且使用方便。

【技术实现步骤摘要】
隔离DC-DC电源
本技术属于一体化功率集成电路领域，具体涉及隔离DC-DC电源。
技术介绍
在国防、工业生产、民用领域，开关电源的应用越来越广泛，新的电源技术避免了电磁干扰大、工作寿命短、功率偏小等缺点。开关电源不仅可以广泛应用于航空、船舶、工业自动化等领域，而且越来越多的应用在民用领域，潜在需求量较大，具有巨大的社会效益和经济效益。随着我国经济的高速发展，开关电源在高端武器装备、科学研究、工业自动化生产、节能减排等方面的需求量逐年增加。但现有技术中很多DC-DC电源仍存在着集成度不够高、体积较大、重量大等缺点。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题总的来说是提供一种隔离DC-DC电源。本隔离DC-DC电源的解决了DC-DC电源集成度不够高、体积较大、重量大等缺点。为解决上述问题，本技术所采取的技术方案是：一种隔离DC-DC电源，其包括壳体、分别设置在壳体中的控制电路组件、与控制电路组件电连接的功率电路组件；控制电路组件，用于驱动后级功率电路，其包括与外接电连接的供电网络、与供电网络电连接的PWM控制器、输入端与PWM控制器输出端电连接的功率管驱动器、阻容偏置网络、输出端与PWM控制器输入端电连接的隔离反馈模块；功率电路组件，用于接收控制电路组件的驱动信号并连接负载，其包括输入网络、与输入网络电连接的变压器、输入端分别与变压器、功率管驱动器和阻容偏置网络的输出端电连接的功率组件、输入端与功率组件输出端电连接且输出端与隔离反馈模块输入端电连接输出网络；本技术的供电网络、PWM控制器、功率管驱动器、功率组件依次顺序电联接，输入网络、变压器、功率组件、输出网络依次顺序电联接；输出网络经隔离反馈模块与PWM控制器电联接，阻容偏置网络电联接功率组件。优选的，所述输出网络由二极管整流电路及滤波电路组成。优选的，所述功率组件由大功率MOS管及外围电路组成。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术功率密度高，集成度高，输出功率大，同时可满足-55℃～125℃的航空及特种工业场合要求。它能够将以前的隔离DC-DC电源更新换代，使整机系统效率更高、噪音更小、稳定性更好。对于推动整个市场竞争能力起到很强的推动作用，同时可以带动周边相关行业的发展，将拓宽开关电源的应用范围。本技术集成度高，体积小、重量轻，电路路径短、元器件热耦合好、寄生参数容易控制，组装简单、具有功能微调能力，系统设计简单、成本低，具有优良的抗冲击和抗振动性能，使用温度范围宽(-55℃～+125℃)等。本技术采用厚膜工艺，厚膜工艺能够很好的满足产品体积小、重量轻及使用环境温度高的要求。该隔离DC-DC电源有使用温度范围宽、集成度高、体积较小、重量轻等优点。本技术的有益效果在具体实施方式部分进行了更加详细的描述。附图说明图1是本技术的框图。图2是本技术的原理图。其中，1、控制电路组件；11、供电网络；12、PWM控制器；13、功率管驱动器；14、阻容偏置网络；15、隔离反馈模块；2、功率电路组件；21、输入网络；22、变压器；23、功率组件；24、输出网络。具体实施方式如图1-2所示，一种隔离DC-DC电源，包括相互电联接的控制电路组件1和功率电路组件2；控制电路组件1包括供电网络11、PWM控制器12、功率管驱动器13、阻容偏置网络14、隔离反馈模块15，用于驱动后级功率电路；功率电路组件2包括输入网络21、变压器22、功率组件23、输出网络24；用于接收控制电路组件1的驱动信号并连接负载；供电网络11、PWM控制器12、功率管驱动器13、功率组件23依次顺序电联接，输入网络21、变压器22、功率组件23、输出网络24依次顺序电联接；输出网络24经隔离反馈模块15与PWM控制器12电联接，阻容偏置网络14电联接功率组件23。输出网络24由二极管整流电路及滤波电路组成；功率组件23由大功率MOS管及外围电路组成。本技术的工作原理和工作过程如下：供电网络11是给PWM控制器12供电，使其不受输入电压变化的影响；供电网络11的作用是保证PWM控制器12工作稳定，当输入电压升高时，输出电压也升高。PWM控制器主要由PWM控制芯片及外围电路组成，外围电路包括外部设定频率的电阻电容、斜坡补偿电路等组成，PWM控制器12给功率管驱动器13信号来驱动后级功率电路；由于次级直流输出电压与功率MOS管导通时间成比例，所以要求功率管导通时间下降才能保持直流输出电压不变；隔离反馈模块15的一个主要器件是光耦，它可以实现信号由电-光-电的转换，避免干扰；输出网络24输出的电压，经隔离反馈模块15将信号进行误差放大，反馈到PWM控制器12，经过处理的信号被送进功率管驱动器13中，调节MOS管导通时间，从而稳定输出电压；此外，信号的上升沿和下降沿经过处理得到进一步加强，对后级功率器件的开关速度提升也非常明显。输入网络21由一个大滤波电容组成；变压器22作用是初次级隔离及电压变换作用；功率组件23由大功率MOS管及外围电路组成；输出网络24由二极管整流电路及滤波电路组成，其中的二极管整流电路将交流电压转换为直流电压，但是它们均含有较大的交流分量，会影响后级负载电路的正常工作，滤波电路作用是减小电压的脉动，使输出电压平滑。理想情况下，应将交流分量全部滤掉。具体的说，在输入网络的输入端Vin+与输入端Vin-之间连接有滤波电容C1；供电网络包括三极管T1、连接在三极管T1集电极与基极之间的电阻R1，三极管T1基极与输入端Vin-之间反接有二极管D1，PWM控制器的集成电路IC1的VCC端接三极管T1发射极，集成电路IC1的CP端与VFB端电连接阻容偏置网络，阻容偏置网络包括并联电阻R2与电容C3的设置频率；集成电路IC1的VF端通过电容C4接输入端Vin-，在VF端接有三极管T2的集电极，RT端接三极管T2基极，CS端与RT端接有滤波电容C6，CS端通过电阻R4接三极管T2发射极；从而组成斜坡电路，并进行频率调整设置；功率管驱动器的MOS管Q1输入端通过栅极驱动电阻R5接集成电路IC1的OUT端，通过电阻R6接地，集成电路IC1输出端CS端通过低通滤波电阻R7接MOS管Q1，MOS管Q1通过采样电阻R8接地，MOS管Q1输出端接变压器TR1；变压器TR1次级与输出网络的5V输出端之间连接有二极管D2与电容C11组成的整流滤波模块；变压器TR1次级与输出网络的15V输出端之间连接有整流滤波模块与三端稳压模块集成电路IC4与电容C12，隔离反馈模块的光耦器IC2输出端接集成电路IC1的CS端与CP端光耦器IC2输入端之间连接的分流电阻R10，光耦器IC2输入端通过由电容C8与电阻R9的限流电路后与输出网络电连接，输出网络通过串联的比例电阻R12、R13、R14，调整输入电压。在比例电阻R13通过比例基准源电路接地。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔离DC-DC电源，其特征在于：包括壳体、分别设置在壳体中的控制电路组件、与控制电路组件电连接的功率电路组件；/n控制电路组件，用于驱动后级功率电路，其包括与外接电连接的供电网络、与供电网络电连接的PWM控制器、输入端与PWM控制器输出端电连接的功率管驱动器、阻容偏置网络、输出端与PWM控制器输入端电连接的隔离反馈模块；/n功率电路组件，用于接收控制电路组件的驱动信号并连接负载，其包括输入网络、与输入网络电连接的变压器、输入端分别与变压器、功率管驱动器和阻容偏置网络的输出端电连接的功率组件、输入端与功率组件输出端电连接且输出端与隔离反馈模块输入端电连接输出网络;/n在输入网络的输入端Vin+与输入端Vin-之间连接有滤波电容C1;/n供电网络包括三极管T1、连接在三极管T1集电极与基极之间的电阻R1，三极管T1基极与输入端Vin-之间反接有二极管D1；/nPWM控制器的集成电路IC1的VCC端接三极管T1发射极，集成电路IC1的CP端与VFB端电连接阻容偏置网络，阻容偏置网络包括并联电阻R2与电容C3的设置频率；集成电路IC1的VF端通过电容C4接输入端Vin-，在VF端接有三极管T2的集电极，RT端接三极管T2基极，CS端与RT端接有滤波电容C6，CS端通过电阻R4接三极管T2发射极；从而组成斜坡电路，并进行频率调整设置。/n...

【技术特征摘要】
1.一种隔离DC-DC电源，其特征在于：包括壳体、分别设置在壳体中的控制电路组件、与控制电路组件电连接的功率电路组件；
控制电路组件，用于驱动后级功率电路，其包括与外接电连接的供电网络、与供电网络电连接的PWM控制器、输入端与PWM控制器输出端电连接的功率管驱动器、阻容偏置网络、输出端与PWM控制器输入端电连接的隔离反馈模块；
功率电路组件，用于接收控制电路组件的驱动信号并连接负载，其包括输入网络、与输入网络电连接的变压器、输入端分别与变压器、功率管驱动器和阻容偏置网络的输出端电连接的功率组件、输入端与功率组件输出端电连接且输出端与隔离反馈模块输入端电连接输出网络;
在输入网络的输入端Vin+与输入端Vin-之间连接有滤波电容C1;
供电网络包括三极管T1、连接在三极管T1集电极与基极之间的电阻R1，三极管T1基极与输入端Vin-之间反接有二极管D1；
PWM控制器的集成电路IC1的VCC端接三极管T1发射极，集成电路IC1的CP端与VFB端电连接阻容偏置网络，阻容偏置网络包括并联电阻R2与电容C3的设置频率；集成电路IC1的VF端通过电容C4接输入端Vin...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚鲁杰，王希臣，黄宝民，
申请(专利权)人：青岛航天半导体研究所有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37