高温隔离电源模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种二次电源模块，是单路输入，三路输出的ＤＣ／ＤＣ高温隔离电源模块。输入２８Ｖ直流电压，输出＋１２Ｖ、－１２Ｖ、６Ｖ直流电压；它主要包括输入滤波电路、控制部分、开关电路、变压器、输出整流滤波电路以及过流保护电路组成。控制部分采用ＰＷＭ脉宽调制器进行控制，开关电路采用场效应管来实现，输出整流滤波电路是由二极管、电感、电容等元器件组成，过流保护电路是由电流检测电阻及积分电路构成。它属于芯片级混合集成厚膜ＤＣ／ＤＣ电源模块，采用单端正激式线路，光耦隔离，开关频率高，工作温度范围宽，结构上采用厚膜混合集成工艺，裸芯片组装，金属外壳全气密性封装。具有集成度高、体积小、重量轻、耐高温及可靠性高的优点。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种二次电源模块，尤其是耐高温、超小型的高温隔离电源模块。
技术介绍
常规的电源模块一般都体积较大，所采用的集成电路多为塑封产品或陶瓷封装的产品，电阻多为贴片电阻，不仅体积较大，且耐高温效果不好，这使得整个模块工作温度较低，只有-55℃～85℃；另外，现有电源模块有很大一部分无法实现气密封装，在某些特殊场合下，这种常规的电源根本无法满足用户的使用要求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种耐高温、体积小、可靠性高的高温隔离电源模块。本技术采用如下技术方案一种高温隔离电源模块，其特征为它是单路输入，三路输出的DC/DC电源模块；输入28V直流电压，输出+12V、-12V、6V直流电压；它由输入滤波电路，采用PWM脉宽调制器及其外接元件组成的控制电路，场效应管开关电路，变压器，由二极管、电感、电容等元器件组成的输出整流滤波电路，电流检测电阻及积分电路构成的过流保护电路组成；输入电压经输入滤波电路输入变压器原边与辅助电源，该辅助电源为控制电路PWM脉宽调制器提供电源，脉宽调制器产生高频脉冲信号，该信号控制开关电路场效应管的导通与截止，场效应管产生高频脉冲电压，经变压器降压，再经输出整流滤波电路产生正负输出电压；输入电压与输出电压间采用光耦隔离电路。本技术是一种采用厚膜混合多层布线集成工艺生产的一种DC/DC电源模块，集成电路均采用裸芯片组装，电阻为印刷电阻，金属管壳气密封装，它的优势主要表现在基板采用96％的AL2O3陶瓷基板，导热系数好，强度高；导带、焊接区、电阻及介质均采用印刷与烧结的多层布线成膜工艺，附着力好，电阻精确可调，电阻值温漂小，介质绝缘度高；部分元器件采用裸芯片组装，硅铝丝键合，且大功率芯片键合时采用过渡片工艺，可靠性高，这样就大大提高了电路的集成度；另外，其封装形式为金属外壳全气密性封装，且腔体内含有99.9％的高纯氮气，保证在工作或贮存的过程中内部各元器件不会受到其它气氛的腐蚀或氧化。因此这种高温隔离电源模块具有集成度高、体积小、重量轻、耐高温及可靠性高的优点。具有很好的实用价值。本技术的基本原理是首先，输入电压经输入滤波电路后供给变压器原边，同时产生一个辅助电源，给控制部分的PWM脉宽调制器提供电源，然后脉宽调制器产生高频脉冲信号，该信号控制开关电路场效应管的导通与截止，从而产生高频脉冲电压，经变压器降压，再经输出整流滤波电路产生正负输出电压。同时，与开关电路场效应管相连的电流检测电阻与阻容网络形成的过流保护电路与PWM脉宽调制器的电流检测端相接；电流检测电阻两端的电压经阻容网络积分后送入PWM脉宽调制器的电流检测端，当电压超过1V时，PWM脉宽调制器将停止输出调宽脉冲以保护场效应管。当电路输出主控制电路控制24V，即采用2.5V基准电压控制±12V两端输出电压，6V采用线性稳压来获得。由于本电路属单端正激式变换器，所以输出端增加了续流二极管，当场效应管关断时，续流二极管及储能输出共模电感构成放电回路，继续对负载电阻供电。另外，场效应管源极的电流检测电阻两端的电流检测电压经积分后送入脉宽调制器的电流检测端，当电压超过1V时，脉宽调制器将停止输出调宽脉冲以保护开关管。输入与输出间的隔离方式采用光耦隔离，并且当输出电压变化时，光耦送到反馈端，即脉宽调制器的误差放大输入端的电压也在变化，此电压与脉宽调制器内部2.5V基准电压进行比较，产生控制电压，来控制场效应管的导通与截止，从而实现输出电压的稳定。而且，采用光耦隔离技术，使得输入输出绝缘性能好。附图说明图1为本技术的原理框图；图2为本技术的隔离反馈电路；图3为本技术正激式变换器主回路电路图。具体实施方式图1示出了本技术的原理框图，一种高温隔离电源模块，它是单路输入，三路输出的DC/DC电源模块；输入28V直流电压，输出+12V、-12V、6V直流电压；它由输入滤波电路(由输入滤波电感及输入滤波电容组成)，采用PWM脉宽调制器(电流控制型脉宽调制器UC1843)及其外接元件组成的控制电路，场效应管开关电路，变压器(单端正激式变压器)，由二极管、电感、电容等元器件组成的输出整流滤波电路，电流检测电阻及积分电路构成的过流保护电路组成；输入电压经输入滤波电路输入变压器原边与辅助电源，该辅助电源的输出端与控制电路的PWM脉宽调制器输入端连接，为控制电路PWM脉宽调制器提供电源，脉宽调制器产生高频脉冲信号，该信号控制开关电路场效应管的导通与截止，场效应管产生高频脉冲电压，经变压器降压，再经输出整流滤波电路产生±12V输出电压；+12V电压经过线性稳压后，得到+6V的输出电压；输入电压与输出电压间是光耦隔离(微型片状光电耦合器GH4023完成隔离输出)，+12V电压经分压电阻取样后，输入到光电容耦合器，光电容耦合器的输出信号送到PWM脉宽调制器组成的控制电路中。光电容耦合器的电流传输比CTR＞100％，隔离电阻≥1010，且适用表面贴装技术。图2是本技术的光耦隔离反馈电路，三极管1001与发光二极管1002构成光耦隔离电路，三极管1001集电极接PWM脉宽调制器9的8脚，三极管1001发射集接电阻R1与电容C1组成的阻容网络12，阻容网络12两端分别接PWM脉宽调制器9的1、2脚反馈端，三极管1001发射集还并接一电阻R2接地，S为LM431，它是一种精密基准源，其输出基准为2.5V，输出分压电阻R4、R5与负载端11相接，负载端11还接有电阻R3，电阻R3的另一端接发光二极管1002阳极，当输出电压发生变化时，通过电阻R3使光耦的发光二极管1002的发光强度发生变化，进而使光耦中三极管1001的输出电压发生变化，输出电压接PWM脉宽调制器9的2脚，此电压与PWM脉宽调制器9内部2.5V基准进行比较，以此控制输出脉冲的变化，从而使输出电压达到稳定。并且1、2脚反馈端接了R1与C1阻容网络12，满足一定的频响与增益，同时也起到稳定整个系统的作用。图3示出本技术正激式变换器主回路电路图，电源输入端并接变压器原边Np、变压器自持Nr，变压器自持Nr输出端接PWM脉宽调制器9的7脚；场效应管Q源级与电阻R1相接，漏级与变压器的原边绕组Np相接，栅极接PWM脉宽调制器9的6脚；变压器的次边绕组Ns接输出整流滤波电路，输出整流滤波电路由二极管D1、续流二极管D2、电感Lo、电容Co组成；串接的电阻R1、电流检测电阻R2与电容C1组成过流保护电路，过流保护电路与PWM脉宽调制器9的电流检测端3脚相接；电流检测电阻R2两端的电压经R1、C1积分后送入PWM脉宽调制器9的电流检测端3脚，当电压超过1V时，PWM脉宽调制器9将停止输出调宽脉冲以保护场效应管Q。权利要求1.一种高温隔离电源模块，它是单路输入，三路输出的DC/DC电源模块；输入28V直流电压，输出+12V、-12V、6V直流电压；其特征为它由输入滤波电路，采用PWM脉宽调制器及其外接元件组成的控制电路，场效应管开关电路，变压器，由二极管、电感、电容等元器件组成的输出整流滤波电路，电流检测电阻及积分电路构成的过流保护电路组成；输入电压经所述输入滤波电路输入变压器原边与辅助电源，所述辅助电源为控制电路PWM脉宽调制器提供电源，所述脉宽调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温隔离电源模块，它是单路输入，三路输出的ＤＣ／ＤＣ电源模块；输入２８Ｖ直流电压，输出＋１２Ｖ、－１２Ｖ、６Ｖ直流电压；其特征为：它由输入滤波电路，采用ＰＷＭ脉宽调制器及其外接元件组成的控制电路，场效应管开关电路，变压器，由二极管、电感、电容等元器件组成的输出整流滤波电路，电流检测电阻及积分电路构成的过流保护电路组成；输入电压经所述输入滤波电路输入变压器原边与辅助电源，所述辅助电源为控制电路ＰＷＭ脉宽调制器提供电源，所述脉宽调制器产生高频脉冲信号，该信号控制所述开关电路场效应管的导通与截止，所述场效应管产生高频脉冲电压，经所述变压器降压，再经所述输出整流滤波电路产生正负输出电压；输入电压与输出电压间采用光耦隔离电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王其岗，郭建波，索银辉，
申请(专利权)人：天水华天微电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：62[中国|甘肃]