开关电源模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种开关电源模块，包括输入滤波电路、电源控制电路、变压器、钳位保护电路、整流滤波电路、抗高频干扰电路、电压反馈电路和电源保护电路。其中钳位保护电路可防止变压器的感应电压过高损坏电源控制芯片，电压反馈电路可时刻检测输出电压的变化，产生电流反馈信号送入电源控制芯片，以调整输出的ＰＷＭ波的脉冲宽度，稳定输出电压，整流滤波电路可保证输出电压的精度和稳定，电源保护电路用于保护精密电压基准芯片不被高压击穿，抗高频干扰电路可起到高频滤波和抗高频干扰的作用。本实用新型专利技术提高了电源的可靠性，减少了高频干扰，提高了电压输出稳定度，性能指标优良，特别适用于电力集中抄表系统。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于开关电源领域，涉及一种开关电源模块，尤其适于电力集中抄表系统。
技术介绍
目前，设计生产的开关电源模块产品种类很多，但适用于高耐压环境产品不多见，一般产品基本上输入端到输出端之间耐压在2500V/AC范围，不具备防高压浪涌和抗雷击性能，而且在生产加工和实际应用过程中，因高压击穿非常容易损坏，不具有稳定可靠运行的性能。而且集成度低，需要大量的分离元件，导致电源模块体积大，功耗大，电压输出纹波大，工作可靠性差，调试难度高，影响了开关电源模块的技术性能。
技术实现思路
本技术所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，提供一种开关电源模块，设计简单，集成度高，能经受高压浪涌的冲击和雷击，且抗高频干扰。本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的依据本技术提供的一种开关电源模块，包括输入滤波电路、电源控制电路、变压器、钳位保护电路、整流滤波电路、抗高频干扰电路、电压反馈电路和电源保护电路，其特征在于电源控制电路包括电源控制芯片U2；在直流电压输入端并联有滤波作用的电容C1，并将电容C1连接到变压器T的初级线圈的一端，初级线圈的另一端连接到电源控制芯片U2的漏极D；在变压器T的初级线圈两端连接有钳位保护电路，可以防止变压器T的感应电压过高损坏电源控制芯片U2；变压器T的次级线圈的一端连接整流管D3和Π型滤波器，Π型滤波器与抗高频干扰电路电联接到直流电压输出端，以保证输出电压的精度和稳定；直流电压输出端与电源控制电路之间电联接有电压反馈电路，电源保护电路与电压反馈电路电联接，电压反馈电路可以时刻检测输出电压的变化，产生电流反馈信号送入电源控制芯片U2，以调整输出的PWM波的脉冲宽度，电源控制芯片U2中的脉宽调制器，能产生频率固定而脉冲宽度可调的驱动信号，控制电源控制芯片U2的开关管的通断状态来调节输出电压的高低，达到稳压的目的。本技术解决其技术问题是采取以下技术方案进一步实现前述的电源保护电路包括二极管D4，二极管D4反并联在电压反馈电路的分压检测电阻R6、R8的两端，用于保护精密电压基准芯片U4不被高压击穿。前述的抗高频干扰电路包括高频瓷片电容C9，高频瓷片电容C9并联在直流电压输出端Π型滤波器的电容C8的两端，可起到高频滤波的作用。前述的电源控制芯片U2采用TOP233Y。本技术与现有技术相比具有显著的优点和有益效果由于增设了专门的电源保护电路设计，使得电源模块可以稳定工作在高压浪涌冲击和雷击的环境中，产品生产一次合格率可达99.99％。同时，抗高频干扰电路减少了高频干扰，使电压输出纹波由原来的100mV减少到25mV。由此可见，本技术提高了电源的可靠性和产品合格率，提高了电源电压输出的稳定度。本技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。附图说明图1是本技术的电路原理框图；图2是本技术的电路原理图；具体实施方式以下结合附图及较佳实施例，对依据本技术提供的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。请参见图1、2，一种开关电源模块，包括输入滤波电路、电源控制电路、变压器、钳位保护电路、整流滤波电路、抗高频干扰电路、电压反馈电路和电源保护电路。电源控制电路包括电源控制芯片U2，其采用TOP233Y。输入滤波电路包括电容C1，在直流电压输入端并联有滤波作用的电容C1，并将电容C1连接到变压器T的初级线圈的一端，初级线圈的另一端连接到电源控制芯片U2的漏极D；在变压器T的初级线圈两端连接有钳位保护电路，钳位保护电路由电阻R1、电容C2、瞬态电压抑制器U1和超快恢复二极管D1组成，电阻R1、电容C2、瞬态电压抑制器U1并联，且瞬态电压抑制器U1的正极接变压器T初级线圈的第一端口，超快恢复二极管D1和电阻R1、电容C2、瞬态电压抑制器U1串联，超快恢复二极管D1的负极与瞬态电压抑制器U1的负极相连，可以防止变压器TI的感应电压过高损坏电源控制芯片U2。变压器T的次级线圈的一端连接整流滤波电路，整流滤波电路包括整流管D3和电容C6、C8和电感L组成的Π型滤波器，Π型滤波器与抗高频干扰电路电联接到直流电压输出端，当直流电压经过电源控制芯片U2中的开关管转变为PWM波，经过高频变压器T降压，得到高频矩形波电压，矩形波电压经过整流管D3整流并由Π型滤波器滤波，再经过抗高频干扰电路后得到直流电压，从而保证了输出电压的精度和稳定。抗高频干扰电路包括高频瓷片电容C9，高频瓷片电容C9并联在直流电压输出端Π型滤波器的电容C8的两端，可起到高频滤波的作用。直流电压输出端与电源控制电路之间电联接有电压反馈电路，电压反馈电路包括精密电压基准芯片U4、光电耦合芯片U3、二极管D2、电容C3、C4、C7、电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9组成的匹配网络等，电路用于时刻检测输出电压的变化，产生电流反馈信号送入电源控制芯片，以调整输出的PWM波的脉冲宽度，达到稳定输出电压的目的。电源保护电路与电压反馈电路电联接，电源保护电路包括二极管D4，二极管D4反并联在电压反馈电路的分压检测电阻R6、R8的两端，用于保护精密电压基准芯片U4不被高压击穿。电源控制芯片U2中的脉宽调制器，能产生频率固定而脉冲宽度可调的驱动信号，控制电源控制芯片U2的开关管的通断状态来调节输出电压的高低，达到稳压的目的。变压器T的设计和工艺是保证产品高耐压特性的关键，在设计中我们采用了高挡强绝缘工艺，真空浸漆工艺，绕线新工艺等。本技术的输入电压和频率的范围极宽，其适用电压范围为AC85～265V，输入频率为47～440Hz，适用性极强，而且体积小，工作可靠性高，调试简单，电源效率高，最高可达90％，因此被誉为“绿色”能源。权利要求1.一种开关电源模块，包括输入滤波电路、电源控制电路、变压器、钳位保护电路、整流滤波电路、抗高频干扰电路、电压反馈电路和电源保护电路，其特征在于电源控制电路包括电源控制芯片U2；在直流电压输入端并联有滤波作用的电容C1，并将电容C1连接到变压器T的初级线圈的一端，初级线圈的另一端连接到电源控制芯片U2的漏极D；在变压器T的初级线圈两端连接有钳位保护电路，可以防止变压器T的感应电压过高损坏电源控制芯片U2；变压器T的次级线圈的一端连接整流管D3和∏型滤波器，∏型滤波器与抗高频干扰电路电联接到直流电压输出端，以保证输出电压的精度和稳定；直流电压输出端与电源控制电路之间电联接有电压反馈电路，电源保护电路与电压反馈电路电联接，电压反馈电路可以时刻检测输出电压的变化，产生电流反馈信号送入电源控制芯片U2，以调整输出的PWM波的脉冲宽度，电源控制芯片U2中的脉宽调制器，能产生频率固定而脉冲宽度可调的驱动信号，控制电源控制芯片U2的开关管的通断状态来调节输出电压的高低，达到稳压的目的。2.根据权利要求1所述的一种开关电源模块，其特征在于所述的电源保护电路包括二极管D4，二极管D4反并联在电压反馈电路的分压检测电阻R6、R8的两端，用于保护精密电压基准芯片U4不被高压击穿。3.根据权利要求1所述的一种开关电源模块，其特征在于所述的抗高频干扰电路包括高频瓷片电容C9，高频瓷片电容C9并联在直流电压输出端∏型滤波器的电容C8的两端，可起到高频滤波的作用。4.根据权利要求1所述的一种开关电源模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电源模块，包括输入滤波电路、电源控制电路、变压器、钳位保护电路、整流滤波电路、抗高频干扰电路、电压反馈电路和电源保护电路，其特征在于：电源控制电路包括电源控制芯片Ｕ２；在直流电压输入端并联有滤波作用的电容Ｃ１，并将电容Ｃ１连接到变压器Ｔ的初级线圈的一端，初级线圈的另一端连接到电源控制芯片Ｕ２的漏极Ｄ；在变压器Ｔ的初级线圈两端连接有钳位保护电路，可以防止变压器Ｔ的感应电压过高损坏电源控制芯片Ｕ２；变压器Ｔ的次级线圈的一端连接整流管Ｄ３和∏型滤波器，∏型滤波器与抗高频干扰电路电联接到直流电压输出端，以保证输出电压的精度和稳定；直流电压输出端与电源控制电路之间电联接有电压反馈电路，电源保护电路与电压反馈电路电联接，电压反馈电路可以时刻检测输出电压的变化，产生电流反馈信号送入电源控制芯片Ｕ２，以调整输出的ＰＷＭ波的脉冲宽度，电源控制芯片Ｕ２中的脉宽调制器，能产生频率固定而脉冲宽度可调的驱动信号，控制电源控制芯片Ｕ２的开关管的通断状态来调节输出电压的高低，达到稳压的目的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫军，
申请(专利权)人：刘卫军，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]