專(zhuān)利名稱(chēng)：一種微功率dc-dc電源及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微功率DC-DC電源及其制 造方法。
背景技術(shù)：
微功率DC-DC模塊電源以體積小、功率密度高、、效率高、可靠性高等諸 多優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于以計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)的各種工業(yè)控制設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)總線、儀器儀 表、醫(yī)療設(shè)備、RS485/232等通信接口電路以及大功率電源的輔助電源等電子 設(shè)備中，具有重要的應(yīng)用價(jià)值，是當(dāng)今電子信息產(chǎn)品飛速發(fā)展不可缺少的一種 電源方式。尤其隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展和分布式電源系統(tǒng)的不斷推廣，同時(shí) 也推動(dòng)了孩(功率低功耗DC-DC模塊電源的飛速發(fā)展。但隨著現(xiàn)代電子產(chǎn)品的 市場(chǎng)竟?fàn)幖ち遥统杀?、小型化以及便攜式的發(fā)展需求明顯，要求模塊電源的 效率高、體積更小、成本更低、加工周期更短。
目前常用微功率DC-DC模塊電源的封裝形式有灌封、塑封、包封等，常 用的內(nèi)部電路大都采用分立元件的Royar電路和Jensen電路。
Royar電路原理圖如圖1所示，其工作原理如下輸入電壓時(shí)，經(jīng)電阻 Rbl 、 Rb2分壓后，由電阻Rl 、 R2為晶體管TR、 TR2提供正向偏置電壓，變 壓器T利用磁芯的飽和特性形成自激振蕩和自驅(qū)動(dòng)，能量經(jīng)過(guò)變壓器T1的原 邊輸入繞組N1、 N2繞組傳遞至副邊輸出繞組N3、 N4，再經(jīng)過(guò)二極管Dl、 D2整流后輸出給負(fù)載，完成電壓的轉(zhuǎn)換輸出。電路的自激振蕩頻率由變壓器 T的鐵芯磁飽和程度和三極管集一射極間的電壓決定。
從Royar電路的電路原理可以看出，電路特性要求變壓器既要進(jìn)行能量傳 遞，又要利用磁芯的飽和特性形成自激振蕩電路翻轉(zhuǎn)，這樣增加了磁芯的物理 損耗，降低了變壓器能量傳輸?shù)男省Ｓ捎陔娐方Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電路性能參數(shù)難以 實(shí)現(xiàn)均衡優(yōu)化、轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較低，當(dāng)輸入電壓較高時(shí)，變壓器圏數(shù)較多，產(chǎn) 品體積無(wú)法縮小，對(duì)磁芯尺寸要求較大，而且小磁芯都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
Jensen電路在Royar電路的基礎(chǔ)上提出了將電路振蕩翻轉(zhuǎn)和功率傳輸分開(kāi)由振蕩變壓器和主功率變壓器分別實(shí)現(xiàn)。電路原理圖如圖2所示，其工作原理
如下輸入電壓時(shí)，由振蕩變壓器T1利用磁芯的飽和特性形成自激振蕩頻率， 驅(qū)動(dòng)晶體管的交替導(dǎo)通，而由主功率變壓器T2將能量由輸入端傳至輸出端， 再通過(guò)二極管整流后輸出給負(fù)載，實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換輸出和電路的隔離。而變壓 器T2工作在不飽和狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)更高的能量傳輸效率至輸出端。
發(fā)明人通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，Jensen電路提高了電路的轉(zhuǎn)換效率，縮小了產(chǎn)品的 體積，可能實(shí)現(xiàn)比較高的輸入電壓，可以方便的實(shí)現(xiàn)電路性能優(yōu)化，但是電路 結(jié)構(gòu)較Royar電路稍復(fù)雜，增加了一個(gè)變壓器，成本提高，裝配工藝也相對(duì)較 復(fù)雜，增加了產(chǎn)品的加工工序，P爭(zhēng)低了產(chǎn)品的生產(chǎn)加工效率，這些因素?zé)o形中 影響著產(chǎn)品生產(chǎn)的品質(zhì)穩(wěn)定性。
此外，目前微功率DC-DC模塊電源大都采用灌封的封裝形式，其生產(chǎn)工 藝方法如下采用Royar電路或Jensen電^各作為電源電^各，首先將漆包線4要 雙線并繞的方式將輸入繞組和輸出繞組均勻的纏繞在環(huán)型^f茲芯上,具體變壓器 的示意圖如圖3中所示。然后將電子元器件貼片到PCB板的相應(yīng)焊盤(pán)位置上， 在把變壓器的輸入、輸出繞組以及反饋繞組按圖3所示方法坪接在PCB板上， 插上輸入輸出引腳端子后，將整個(gè)半成品裝入一外殼中，并灌入一定的樹(shù)脂， 待樹(shù)脂固化后， 一個(gè)完整的產(chǎn)品制作完畢。這種生產(chǎn)工藝采用分立元件的自激 推挽式電路，其電路工作頻率相對(duì)較低，根據(jù)頻率與變壓器圏數(shù)成反比的關(guān)系， 在相同截面積的條件下，則變壓器需要更多的圏數(shù)才能滿足要求，這樣導(dǎo)致因 為圏數(shù)多使得變壓器的制作相對(duì)較為困難，半成品變壓器的測(cè)試也很復(fù)雜，批 量測(cè)試半成品變壓器的性能有一定難度，又因?yàn)榘氤善费b配過(guò)程中需要手工焊 接，半成品變壓器在灌封、測(cè)試等生產(chǎn)過(guò)程中容易斷線，使成品的不良率升高、 生產(chǎn)工序復(fù)雜，不能實(shí)現(xiàn)才幾械自動(dòng)化生產(chǎn)，產(chǎn)品的品質(zhì)受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種微功率DC-DC電源及其制 造方法，使得本發(fā)明實(shí)施例所提供的電源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧，而且其加工工 藝簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)，產(chǎn)品的品質(zhì)不會(huì)受到加工過(guò)程的影響。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案一種^t功率DC-DC電源，包括
驅(qū)動(dòng)控制電鴻4妻收輸入電壓，產(chǎn)生幅值相等，相位相差180。的兩組PWM 驅(qū)動(dòng)波形，所述PWM驅(qū)動(dòng)波形用于驅(qū)動(dòng)與所述驅(qū)動(dòng)控制電路連接的推挽變換 電路中的推挽開(kāi)關(guān)交替導(dǎo)通；
所述推挽變換電路通過(guò)自身推挽開(kāi)關(guān)的交替導(dǎo)通使所述功率輸出變壓器 實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換；
所述功率輸出變壓器與輸出整流電路相連，通過(guò)輸出整流電路輸出直流電壓。
所述驅(qū)動(dòng)控制電路為一驅(qū)動(dòng)控制芯片IC,所述推挽開(kāi)關(guān)為兩個(gè)MOS管， 其中
所述驅(qū)動(dòng)控制IC的接地端接地，電源輸出端通過(guò)去耦電容4妄地，電源輸 入端接入輸入電壓，第一 PWM控制信號(hào)輸出端和第二 PWM控制信號(hào)輸出端 分別接到第二 MOS管的柵極和第一 MOS管的柵極，控制端與第一 MOS管的 源極和第二MOS管的源極相連，然后經(jīng)第一電阻接地。
所述第二 MOS管的漏極和所述第一 MOS管的漏極分別連接所述功率輸 出變壓器的第二繞組的同名端和第一繞組的異名端，所述功率輸出變壓器的第 一繞組的同名端和第二繞組的異名端相連組成的公共抽頭接輸入電壓正端。
所述功率輸出變壓器的第三繞組的同名端和第四繞組的異名端分別連接 第一二極管和第二二極管的正極；
所述功率輸出變壓器第三繞組的異名端和第四繞組的同名端相連，接到輸 出電壓的負(fù)端；
所述第一二極管的負(fù)極與所述第二二極管的負(fù)極相連后，接到輸出電壓的 正端。
優(yōu)選地，所述功率輸出變壓器副邊具有至少一組由所述第三繞組和第四繞 組組成的次級(jí)輸出繞組。
優(yōu)選地，所述電源還包括
輸入濾波電容，并接在輸入電壓和地之間。
優(yōu)選地，所述電源還包括輸出濾波電容，并接在輸出電壓的正負(fù)端之間。
優(yōu)選地，所述電源還包括
輸出電阻，并接在輸出電壓的正負(fù)端之間。
優(yōu)選地，所述電源還包括
穩(wěn)壓電路，包括穩(wěn)壓器和輸入、輸出濾波電容，所述輸入、輸出濾波電容 分別并聯(lián)在所述穩(wěn)壓器的輸入和輸出電壓的正負(fù)端之間；所述輸出整流電路的 輸出電壓的正端與所述穩(wěn)壓器的輸入端相連，所述穩(wěn)壓器的輸出電壓作為所述 微功率DC-DC電源的輸出電壓。
一種微功率DC-DC電源的制造方法，包括
在由環(huán)形磁芯繞制的環(huán)形功率輸出變壓器的磁芯骨架中灌入樹(shù)脂形成貼 片式功率輸出變壓器；
將驅(qū)動(dòng)控制電路、推挽變換電路以及輸出整流電路的電子元器件和所述功 率輸出變壓器貼片貼到PCB板的相應(yīng)位置，并插入輸入輸出引腳端子進(jìn)行裝配。
可見(jiàn)，在本發(fā)明實(shí)施例所提供的電源通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制電路接收輸入電壓，產(chǎn) 生幅值相等，相位相差180°的兩組PWM驅(qū)動(dòng)波形，所述PWM驅(qū)動(dòng)波形用于 驅(qū)動(dòng)與所述驅(qū)動(dòng)控制電路連接的推挽變換電路中的推挽開(kāi)關(guān)交替導(dǎo)通；所述推 挽變換電路通過(guò)自身推挽開(kāi)關(guān)的交替導(dǎo)通使所述功率輸出變壓器實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn) 換；所述功率輸出變壓器與輸出整流電路相連，通過(guò)輸出整流電路輸出直流電 壓，不需要利用所述功率輸出變壓器磁芯的飽和特性來(lái)實(shí)現(xiàn)自激振蕩電路翻 轉(zhuǎn)，所述功率輸出變壓器工作在不飽和狀態(tài)，從而能夠以最高的效率進(jìn)行能量 傳遞；同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種微功率DC-DC電源的制造方法使得 環(huán)型變壓器實(shí)現(xiàn)了貼片化，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工序，大大提高了生產(chǎn)效率，更好的保 證了產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定性。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中自激推挽式Royar電路變換器的原理圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中自激推挽式Jensen電路變換器的原理圖； 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中DC-DC模塊電源的加工示意圖；圖4為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的原理框圖5為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的電源的電路原理圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例所提供的電源的電路原理圖7為本發(fā)明 一 實(shí)施例所提供的電源貼片變壓器的半剖底視圖8為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的方法的加工示意圖1;
圖9為本發(fā)明另一實(shí)施例所提供的方法的加工示意圖2。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種微功率DC-DC電源及其制造方法，為使本發(fā)明 的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明 作進(jìn)一步詳細(xì)"^兌明。
圖4為基于本發(fā)明所提供裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
本發(fā)明一實(shí)施例所提供的微功率DC-DC電源包括驅(qū)動(dòng)控制電路、推挽變 換電路、功率輸出變壓器、輸出整流電路組成。
所述驅(qū)動(dòng)控制電贈(zèng)-接收輸入電壓，產(chǎn)生幅值相等，相位相差180°的兩組 脈寬調(diào)制(PWM)驅(qū)動(dòng)波形，所述PWM驅(qū)動(dòng)波形用于驅(qū)動(dòng)與所述驅(qū)動(dòng)控制 電路連接的推挽變換電路中的推挽開(kāi)關(guān)交替導(dǎo)通；
所述推挽變換電路通過(guò)自身推挽開(kāi)關(guān)的交替導(dǎo)通使所述功率輸出變壓器 實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換；
所述功率輸出變壓器與輸出整流電路相連，通過(guò)輸出整流電路輸出直流電壓。
優(yōu)選地，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，為了保證輸入電壓的平滑穩(wěn)定，在驅(qū) 動(dòng)電路的輸入端可以并聯(lián)一個(gè)輸入濾波電容形成輸入濾波電路。
優(yōu)選地，在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，為了保證輸出電壓的平滑穩(wěn)定，可以 在輸出整流電路的輸出端并聯(lián)一個(gè)輸出濾波電容形成輸出濾波電路。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)控制電路由一款驅(qū)動(dòng)控制芯片《IC)來(lái)實(shí) 現(xiàn)，直接驅(qū)動(dòng)、控制推挽變換電路。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述推挽開(kāi)關(guān)管采用一對(duì)共封裝體的集成式MOS相等，相位相差180。的兩組PWM
驅(qū)動(dòng)波形，分別驅(qū)動(dòng)所述推挽變換電路內(nèi)集成式的兩個(gè)MOS管交替導(dǎo)通，形 成一定的開(kāi)關(guān)頻率。
功率輸出變壓器將能量從輸入端傳至輸出端，實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換功能和輸入 輸出的電氣隔離。所述功率輸出變壓器T可以為由環(huán)行磁芯繞制、固定在一個(gè) 磁芯骨架上的貼片型變壓器。
下面，結(jié)合圖5對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的裝置做詳細(xì)的說(shuō)明。 圖5所示的電源電路包括輸入濾波電路501、驅(qū)動(dòng)控制電路502、推挽 變換電路503、功率輸入變壓器504、輸出整流電路505以及輸出濾波電路506。 其中，驅(qū)動(dòng)控制電路502由驅(qū)動(dòng)控制IC來(lái)實(shí)現(xiàn)，所示推挽開(kāi)關(guān)管可以采用兩 個(gè)獨(dú)立的MOS管，也可以采用一對(duì)共封裝體的集成式MOS管。兩者只是形 式上的區(qū)別，功能上完全相同。圖5中選用的是一對(duì)共封裝體的集成式MOS管。
其中，各部分電路的連接具體為
輸入濾波電容ci連接于電壓4lr入正端與輸入地之間，對(duì)輸入電壓進(jìn)行濾
波。濾波后的輸入電壓Vin接入驅(qū)動(dòng)控制IC的第3管管腳(Vin)，為驅(qū)動(dòng)控 制IC供電。驅(qū)動(dòng)控制IC的第2管管腳(電源輸出端Vout)輸出一個(gè)穩(wěn)定的 電壓作為驅(qū)動(dòng)控制IC內(nèi)部電路供電電源。去耦電容C3并接在Vout和GND 端，用于減少因輸入電壓的變化所帶來(lái)的噪聲。驅(qū)動(dòng)控制IC的第1管腳(接 地端GND)接地。驅(qū)動(dòng)控制IC的第4管管腳(第一 PWM控制信號(hào)輸出端 Dl )和第6管腳(第二 PWM控制信號(hào)輸出端D2 )分別接到第二 MOS管柵 極(即該集成式MOS管的第3管腳G2)和第一 MOS管的柵極(即該集成式 MOS管的第1管腳Gl),驅(qū)動(dòng)控制IC的第5管腳控制端(控制端CS )與第
一 MOS管的源極(即該集成式MOS管的第2管腳Sl)和第二 MOS管的源 極(即該集成式MOS管的第5管腳S2)相連，然后經(jīng)電阻R1接地；所述第
二 MOS管的漏極(即該集成式MOS管的第4管腳D2 )和所述第一 MOS管 的漏極(即該集成式MOS管的第6管腳Dl )分別連接變壓器的第二繞組(N2 ) 的同名端和第一繞組(Nl)的異名端；變壓器的第一繞組的同名端和第二繞 組的異名端相連組成的公共抽頭Pl接輸入電壓正端；變壓器的第三繞組(N3 )的同名端和第四繞組(N4)的異名端分別連接二極管D1和D2的正極；變壓 器第三繞組(N3)的異名端和第四繞組(N4)的同名端相連，接到輸出電壓 Vo的負(fù)端；二極管D1、 D2的負(fù)極相連，接到輸出電壓Vo的正端；輸出電容 C2并接在輸出電壓的正負(fù)端。
圖5所示的電路圖的工作原理為輸入電壓經(jīng)第一電容C1濾波后接入驅(qū) 動(dòng)控制IC的Vin端，為驅(qū)動(dòng)控制IC供電，驅(qū)動(dòng)控制IC將會(huì)從第4管腳(D2 ) 和第6管腳(Dl)輸出兩組幅值相等，相位相差180。的兩組PWM驅(qū)動(dòng)波形， 分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)主功率MOS管。由于驅(qū)動(dòng)控制IC所輸出PWM波形在相位上相 差180。，兩個(gè)功率MOS開(kāi)關(guān)管交替地導(dǎo)通與截止，即
當(dāng)?shù)谝籑OS管導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓Vin加到第一繞組Nl上，所有同名端 " "電位為正，第二M0S管的漏極D2由于變壓器的耦合作用承受2Vin的 電壓。副邊繞組第三繞組同名端電壓為正，經(jīng)二^l管Dl整流后、C2濾波后， 電流輸出到負(fù)載上；當(dāng)?shù)谝籑OS關(guān)斷、第二MOS管開(kāi)始導(dǎo)通時(shí)，由于能量 的存儲(chǔ)和漏電感的原因，第一MOS管漏極電壓升高，通過(guò)變壓器耦合，第二 MOS管的漏極電壓下降。此時(shí)變壓器上的電壓開(kāi)始反向，變壓器副邊第四繞 組異名端為正，經(jīng)二極管D2整流、C2濾波后輸出到負(fù)載。
由功率變壓器T將能量由輸入端傳至輸出端，實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換以及輸入輸 出的電氣隔離。
由于采用集成控制IC作為驅(qū)動(dòng)控制電路，使本發(fā)明實(shí)施例所提供的微功 率DC-DC電源具有了短路保護(hù)功能；同時(shí)，所述集成式MOS管的開(kāi)關(guān)頻率 由驅(qū)動(dòng)控制IC輸出的PWM波形的頻率決定。因?yàn)轵?qū)動(dòng)控制IC輸出的PWM 波形周期小，頻率高，使整個(gè)電路的工作頻率高。由電路工作頻率與變壓器圏 數(shù)和磁芯截面積成反比的關(guān)系可知，截面積相同的情況下，由于本發(fā)明實(shí)施例 所提供的變壓器工作時(shí)的頻率高，使變壓器的圈數(shù)可以大大減少，這樣就減小 了生產(chǎn)加工工藝難度，同時(shí)可以縮小》茲芯的截面積，進(jìn)而使得石茲芯體積也可以 大大減小，這樣就可以縮小產(chǎn)品的體積；而且對(duì)于同樣尺寸的磁芯，本發(fā)明實(shí) 施例可以設(shè)計(jì)出更高的輸入電壓要求的產(chǎn)品。
同時(shí)，由于集成式MOS管的通態(tài)電阻比普通三極管小很多，從而使本發(fā) 明實(shí)施例所提供的電源與現(xiàn)有的Jensen電路或Royar電路相比，整體效率有了4艮大的提高。
當(dāng)輸出端短路時(shí)，MOS管的漏源電流IDS急劇增大，使感應(yīng)電阻上的電 壓降達(dá)到開(kāi)啟IC保護(hù)功能的閥值電壓時(shí)，IC自動(dòng)調(diào)節(jié)占空比，電路進(jìn)入保護(hù) 狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了輸出短路保護(hù)功能。
從上面的分析可知，通過(guò)對(duì)電路中電子元器件的性能參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化匹配， 便可方便的實(shí)現(xiàn)電路工作性能的最優(yōu)化，達(dá)到提高電路轉(zhuǎn)換效率，縮小產(chǎn)品體 積的目的。
圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例所提供的微功率DC-DC電源的電路原理圖，圖 6所示的實(shí)施例中的電路與圖5所示的實(shí)施例中的電路基本相同，不同之處在 于圖6所示的電路中，在輸出整流電路和輸出濾波電i l^間串接了穩(wěn)壓回路， 具體為整流二極管D1、 D2的陽(yáng)極分別接功率變壓器副邊繞組的兩端，整流 二極管D1、 D2的陰極連接在一起，功率變壓器的副邊繞組的中心抽頭連接到 輸出電壓的負(fù)端(Vo-)，輸入濾波電容C3的一端連接到整流二極管Dl、 D2 的公共陰極端，另一端連接變壓器副邊抽頭P2，經(jīng)濾波電容輸入C3濾波后的 輸出電壓接入穩(wěn)壓器的第1引腳(輸入端Vin)，穩(wěn)壓器的第2引腳(接地端 Gnd)與輸出電壓的負(fù)端(Vo-)相連，穩(wěn)壓器的第3引腳(輸出端Vout)連 接到輸出電壓的正端(Vo+)，輸出濾波電容C2并接在經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后的輸出 電壓的正負(fù)端。穩(wěn)壓器可以是普通線形穩(wěn)壓器，也可以是LDO(低壓差穩(wěn)壓 器)。由于穩(wěn)壓器的性能穩(wěn)定，穩(wěn)壓效果好，在經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后，可提高產(chǎn) 品輸出電壓的穩(wěn)定性，提高輸出電壓的精度，減小輸出紋波，改善輸出性能。
優(yōu)選地，同樣還可以在功率輸出變壓器的副邊增加另 一組次級(jí)輸出繞組， 同樣在該輸出繞組上連接與上述實(shí)施例相同的輸出整流濾波電路和輸出穩(wěn)壓 回路，作為另一路輸出回路，即可實(shí)現(xiàn)兩路隔離輸出的穩(wěn)壓電源。
優(yōu)選地，在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)實(shí)際需要在所述功率輸出變壓器的副邊 增加次級(jí)輸出繞組，例如在副邊增加兩組或者三組次級(jí)輸出繞組等等。同樣在
穩(wěn)壓回路，作為另一路輸出回路，即可實(shí)現(xiàn)多路隔離輸出的穩(wěn)壓電源。
與微功率DC-DC電源相對(duì)應(yīng)，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種制作微功率 DC-DC電源方法，該方法包"fe:步驟S1:制作貼片變壓器。
如圖7所示，所述貼片變壓器的制作步驟具體為
首先按變壓器輸入、輸出四個(gè)繞組(Nl、 N2、 N3、 N4)將漆包線纏繞在 環(huán)型磁芯上，然后將纏繞好的環(huán)型變壓器置于方型磁芯骨架中，并把環(huán)型變壓 器對(duì)應(yīng)的輸入輸出引線分別連接到骨架對(duì)應(yīng)的引腳上，并在磁芯骨架中灌入一 定樹(shù)脂待其固化后， 一個(gè)完整的貼片變壓器制作完畢。
步驟S2:產(chǎn)品組裝。
如圖8和圖9所示，所述產(chǎn)品組裝過(guò)程包括
先將電子元器件和貼片變壓器貼到PCB板的相應(yīng)的焊盤(pán)位置，插入輸入 輸出引腳端子。最后，整個(gè)產(chǎn)品的裝配完畢,去除引腳連筋，就制成了一個(gè)開(kāi) 放式的微功率DC-DC模塊電源產(chǎn)品。
由于環(huán)型變壓器實(shí)現(xiàn)了貼片化，使變壓器的測(cè)試方便了很多，所有電子元 器件都采用表面貼裝(SMT)技術(shù)，可全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作，減少了人為因素 的影響，最重要的是筒化了生產(chǎn)工序，大大提高了生產(chǎn)效率，更好的保證了產(chǎn) 品品質(zhì)的穩(wěn)定性。
同時(shí)，因?yàn)檎麄€(gè)產(chǎn)品無(wú)須封裝，節(jié)約了塑料外殼和灌封料樹(shù)脂等原材料成 本，達(dá)到更高的環(huán)保要求。
本發(fā)明實(shí)施例所提供的方法制造的微功率DC-DC電源可形成具有單列直 插引腳(SIP)、雙列直插引腳(DIP)和雙排表面貼裝式(SMD)的開(kāi)放式 DC-DC模塊電源產(chǎn)品。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾， 這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種微功率DC-DC電源，其特征在于，包括驅(qū)動(dòng)控制電路接收輸入電壓，產(chǎn)生幅值相等，相位相差180°的兩組脈寬調(diào)制PWM驅(qū)動(dòng)波形，所述PWM驅(qū)動(dòng)波形用于驅(qū)動(dòng)與所述驅(qū)動(dòng)控制電路連接的推挽變換電路中的推挽開(kāi)關(guān)交替導(dǎo)通；所述推挽變換電路通過(guò)自身推挽開(kāi)關(guān)的交替導(dǎo)通使所述功率輸出變壓器實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換；所述功率輸出變壓器與輸出整流電路相連，通過(guò)輸出整流電路輸出直流電壓。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)控制電路為一集 成驅(qū)動(dòng)控制芯片IC,所述推挽開(kāi)關(guān)為兩個(gè)MOS管，其中所述驅(qū)動(dòng)控制IC的接地端接地，電源輸出端通過(guò)去耦電容接地，電源輸 入端接入輸入電壓，第一 PWM控制信號(hào)輸出端和第二 PWM控制信號(hào)輸出端 分別接到第二MOS管的柵極和第一MOS管的柵極，控制端與第一MOS管的 源極和第二MOS管的源極相連，然后經(jīng)第一電阻接地。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源，其特征在于，所述第二 MOS管的漏極和所述第一 MOS管的漏極分別連接所迷功率輸 出變壓器的第二繞組的同名端和第一繞組的異名端，所述功率輸出變壓器的第 一繞組的同名端和第二繞組的異名端相連組成的公共抽頭接輸入電壓正端。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源，其特征在于，所述功率輸出變壓器的第三繞組的同名端和第四繞組的異名端分別連接 第一二極管和第二二極管的正極；所述功率輸出變壓器第三繞組的異名端和第四繞組的同名端相連，、接到輸 出電壓的負(fù)端；所述第一二極管的負(fù)極與所述第二二極管的負(fù)極相連后，接到輸出電壓的 正端。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源，其特征在于，所述功率輸出變壓器的副 邊具有至少 一組由所述第三繞組和第四繞組組成的次級(jí)輸出繞組。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1 5任意一項(xiàng)所述的電源，其特征在于，還包括 輸入濾波電容，并接在輸入電壓和地之間。
7、 才艮據(jù)權(quán)利要求1 5任意一項(xiàng)所述的電源，其特征在于，還包括 輸出濾波電容，并接在輸出電壓的正負(fù)端之間。
8、 沖艮據(jù)權(quán)利要求1 5任意一項(xiàng)所述的電源，其特征在于，還包括 輸出電阻，并接在輸出電壓的正負(fù)端之間。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1 4任意一項(xiàng)所述的電源，其特征在于，還包括穩(wěn)壓電路，包括穩(wěn)壓器和輸入、輸出濾波電容，所述輸入、輸出濾波電容 分別并聯(lián)在所述穩(wěn)壓器的輸入和輸出電壓的正負(fù)端之間；所述輸出整流電路的 輸出電壓的正端與所述穩(wěn)壓器的輸入端相連，所述穩(wěn)壓器的輸出電壓作為所述 微功率DC-DC電源的輸出電壓。
10、 一種微功率DC-DC電源的制造方法，其特征在于，包括 在由環(huán)形磁芯繞制的環(huán)形功率輸出變壓器的磁芯骨架中灌入樹(shù)脂形成貼片式功率輸出變壓器；將驅(qū)動(dòng)控制電路、推挽變換電路以及輸出整流電路的電子元器件和所述功 率輸出變壓器貼片貼到PCB板的相應(yīng)位置，并插入輸入輸出引腳端子進(jìn)行裝
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種微功率DC-DC電源及其制造方法，其中所述電源包括驅(qū)動(dòng)控制電路接收輸入電壓，產(chǎn)生幅值相等，相位相差180°的兩組脈寬調(diào)制PWM驅(qū)動(dòng)波形，所述PWM驅(qū)動(dòng)波形用于驅(qū)動(dòng)與所述驅(qū)動(dòng)控制電路連接的推挽變換電路中的推挽開(kāi)關(guān)交替導(dǎo)通；所述推挽變換電路通過(guò)自身推挽開(kāi)關(guān)的交替導(dǎo)通使所述功率輸出變壓器實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換；所述功率輸出變壓器與輸出整流電路相連，通過(guò)輸出整流電路輸出直流電壓，不需要利用所述功率輸出變壓器磁芯的飽和特性來(lái)實(shí)現(xiàn)自激振蕩電路翻轉(zhuǎn)，所述功率輸出變壓器工作在不飽和狀態(tài)，從而能夠以最高的效率進(jìn)行能量傳遞。
文檔編號(hào)H02M3/28GK101599698SQ20091014297
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者尹向陽(yáng), 張紅軍 申請(qǐng)人:廣州金升陽(yáng)科技有限公司