板载电源制造技术

本实用新型专利技术提供一种板载电源，其特征在于，包括：初始电压源，用于提供一初始电压；电压变换单元，输入端与所述初始电压源相连，用于将所述初始电压进行压降后获得输出电压通过输出端输出，同时实时检测所述输出电压，实现闭环反馈动态调节，使输出电压保持稳定；以及外围电路单元，包括连接初始电压源的输入滤波电容，连接所述电压变换单元输出端的续流二极管组，电感，以及输出滤波电容。其将常规的直流电源降压处理，能够为电路板上低电压大电流的耗电器件提供高效的电源解决方案。的耗电器件提供高效的电源解决方案。的耗电器件提供高效的电源解决方案。

【技术实现步骤摘要】
板载电源


[0001]本技术涉及电源
，尤其涉及一种板载电源。

技术介绍

[0002]随着电子产品日新月异的不断发展，人们的需求不断增多。各种传感器、检波、光源等一些器件也越来越多的被人们所应用，某些特定的器件对于电源的需求有了更严格、更特殊的需求。一些常规的电源，不能很好的满足其应用，并且在当下，人们越来越要求产品精致小巧，功能丰富强大。在电路板设计中，总会遇到不同电平的电源需求。而这类电源一般电压越低，越难以提供大电流的输出。一般供电2.5V的电源，基本额定电流在500mA或者更低。这种低电压的电源或者LDO大部分给电路中的处理器供电，功耗小，足以满足其使用要求。但是，对于功率型器件需要低电压输出高电流供电，则会有很大的困难，基本没有现成的方案。
[0003]因此，如何解决电源的体积问题，在低电压情况下提供大电流，为产品的功能电路提供更可靠的保证、更有效的设计空间，被越来越多的工程师所关注。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]基于上述问题，本技术提供了一种板载电源，以缓解现有技术中电源体积较大，低电压下难以提供大电流输出等技术问题。
[0006](二)技术方案
[0007]本公开提供一种板载电源，其特征在于，包括：初始电压源，用于提供一初始电压；电压变换单元，输入端与所述初始电压源相连，用于将所述初始电压进行压降后获得输出电压通过输出端输出，同时实时检测所述输出电压，实现闭环反馈动态调节，使输出电压保持稳定；以及外围电路单元，包括连接初始电压源的输入滤波电容，连接所述电压变换单元输出端的续流二极管组，电感，以及输出滤波电容。
[0008]在本公开实施例中，所述电压变换单元包括：采样电阻模块，与所述电压变换单元的输出端相连，包括第一采样电阻和第二采样电阻，用于实时采集所述输出电压；第一比较器，与所述采样电阻模块相连，用于将所述采样电阻模块采集的输出电压进行跟随处理；频率发生器，用于提供一稳定的频率基准源；脉宽调制比较器，同时与所述频率发生器和所述第一比较器相连，用于将经所述第一比较器跟随处理后的输出电压幅值和所述频率发生器提供的频率基准源幅值进行比较后输出比较结果；逻辑控制模块，同时与所述频率发生器和所述脉宽调制比较器相连，用于接收所述频率源作为基准源，并根据所述脉宽调制比较器发出的比较结果生成比较信号；驱动模块，与所述逻辑控制模块相连，用于在所述逻辑控制模块生成的比较信号作用下，驱动后接的双扩散场效应管组通断；以及感测电阻，与所述双扩散场效应管组相连，用于监测所述双扩散场效应管组通断过程中的电流变化情况，如果监测到电流超限，将通过后接的电流限制模块关停频率发生器，进而使逻辑控制模块停
止工作，从而达到故障保护的目的。
[0009]在本公开实施例中，所述初始电压源提供区间在8V
‑
40V的初始电压，输出电流值的范围为2A
‑
4A。
[0010]在本公开实施例中，所述续流二极管组包括第一续流二极管和第二续流二极管。
[0011]在本公开实施例中，所述双扩散场效应管管组包括：第一双扩散场效应管和第二双扩散场效应管。
[0012]在本公开实施例中，所述电感为储能电感，在双扩散场效应管组关断期间，为负载提供电流。
[0013]在本公开实施例中，所述频率发生器提供标准稳定的270KHz的频率源。
[0014]在本公开实施例中，所述第一比较器和所述脉宽调制比较器之间还设置有第三电阻和第三电容。
[0015]在本公开实施例中，所述第一双扩散场效应管、第二双扩散场效应管导通时，双扩散场效应管组对外提供持续的电流。
[0016]在本公开实施例中，所述第一双扩散场效应管、第二双扩散场效应管断开时，双扩散场效应管停止对外提供电流。
[0017](三)有益效果
[0018]从上述技术方案可以看出，本技术板载电源至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：
[0019](1)提高了电源转换的效率，有效的减少了由于效率损耗所带来的电路发热的问题，从而可以避免使用散热片等措施，减小产品设计体积；
[0020](2)电路器件相对简单，均选用的常规器件，性能稳定，成本低，产品使用过程中，不必过多的考虑成本问题；
[0021](3)电路输出稳定，有很好的负载调整能力，保证输出的稳定性，避免了低压电源负载变化而引起的输出状态改变的问题；
[0022](4)电路设计体积小巧，并且依据实际使用情况，可以灵活的增加其他辅助功能，如电路监测功能；
[0023](5)可以实现较大电压差的直接降压变换，简化了后期设计难度和成本，不必采取常规的多级降压的方式，来弥补电源调整能力不足和转换效率低问题。
附图说明
[0024]图1为本技术实施例的板载电源整体结构示意图。
[0025]图2为图1中电压变换单元的结构示意图。
[0026]图3本技术实施例的板载电源的制版丝印示意图。
具体实施方式
[0027]本技术提供了一种板载电源，能够解决常规DC
‑
DC电源，低压差稳压(LDO)电平变换，不能满足的应用场合，其特点是，将常规的直流电源降压处理，能够为电路板上低电压大电流的耗电器件提供高效的电源解决方案，并且在常规应用中，不需要额外的散热措施。同时该设计具有较好的负载调整能力，避免负载加重后，电源输出被拉低的现象发
生。整体设计以小巧实用为主，使用尽量少的电路元器件实现功能，提高电源的可靠性。
[0028]板载电源，即电路板上所使用的电源模块、电源芯片、低压差稳压器 (LDO)、独立搭建的电压转换电路的统称。在实现本专利技术的过程中专利技术人发现，现有技术中的电源存在如下技术缺陷：(1)转换效率低，大部分功耗转化为热量，过高的热量会增加系统的不稳定因素，在产品设计时，需要增加散热处理。(2)需要多级降压转换，增加电路设计链路，由此会降低产品的可靠性。(3)相对体积较大，单纯的电源部分占用过多的产品设计空间，产品设计不容易向小型化发展优化，无法应用到产品设计中。当然，也可以采用牺牲电源效率的方式，提供大电流的输出，但此种弊端是要配合设计散热方式，增加散热片，不仅增加了体积空间，而且给设备带来无法避免的温升。虽然采用线性电源可以实现低电压大电流的输出，但由于其体积过大，这种形式仅限于试验和理论验证，不能应用于实际的产品中。因此，对于低电压，大电流的板载电源，非常缺乏。
[0029]常规供电电源多为24V、12V、5V，为了能够获取更低的电压并同时保持较大的供电电流，可以对常规电源进行电压转化，来满足应用需求。本技术基于降压型(buck)开关调节器进行设计，选取适当的器件和控制驱动电路，使电路具有优良的输出和负载调节特性，通过低导通电阻双扩散场效应管(DMOS)的开关动作，来实现电源降压的目的。选用所述开关调节器，避免了传统的变压器效率低的因素，也节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种板载电源，其特征在于，包括：初始电压源，用于提供一初始电压；电压变换单元，输入端与所述初始电压源相连，用于将所述初始电压进行压降后获得输出电压通过输出端输出，同时实时检测所述输出电压，实现闭环反馈动态调节，使输出电压保持稳定；以及外围电路单元，包括连接初始电压源的输入滤波电容，连接所述电压变换单元输出端的续流二极管组，电感，以及输出滤波电容。2.根据权利要求1所述的板载电源，其特征在于，所述电压变换单元包括：采样电阻模块，与所述电压变换单元的输出端相连，包括第一采样电阻和第二采样电阻，用于实时采集所述输出电压；第一比较器，与所述采样电阻模块相连，用于将所述采样电阻模块采集的输出电压进行跟随处理；频率发生器，用于提供一稳定的频率源；脉宽调制比较器，同时与所述频率发生器和所述第一比较器相连，用于将经所述第一比较器跟随处理后的输出电压幅值和所述频率发生器提供的频率基准源幅值进行比较后输出比较结果；逻辑控制模块，同时与所述频率发生器和所述脉宽调制比较器相连，用于接收所述频率源作为基准源，并根据所述脉宽调制比较器发出的比较结果生成比较信号；驱动模块，与所述逻辑控制模块相连，用于在所述逻辑控制模块生成的比较信号作用下，驱动后接的双扩散场效应管组通断；以及感测电阻，与所述双扩散场效应管组相连，用于监测所述双扩散场效应...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴岩磊，李勇，孙凤军，姜雪兵，刘文皓，李少亨，樊海春，张涛，
申请(专利权)人：天津同阳科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：