專利名稱：隔離電源模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
隔離電源模塊技術(shù)領(lǐng)域本實用型新涉及一種隔離電源模塊，特別是一種小型大功率的隔離電源模塊。
背景技術(shù)：
常規(guī)的電源模塊一般都體積較大，所采用的集成電路多為塑封產(chǎn)品或 陶瓷封裝的產(chǎn)品，電阻、電容、集成電路多為或直插貼片電阻，不僅體積較大，且工作溫度很 多都達(dá)不到要求，功率密度也做不上去，而且使用的都是硬開關(guān)技術(shù)，開關(guān)損耗都比較大， 使得效率都達(dá)不到要求，并且整個模塊工作溫度較低，只有_55°C 85°C ；另外，現(xiàn)有電源模 塊有很大一部分功率密度小、體積比較龐大、用導(dǎo)熱膠或環(huán)氧封裝，密封性差，并且重量大。 在某些特殊場合下，這種常規(guī)的電源根本無法滿足用戶的使用要求。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種小型大功率的隔 離電源模塊。本實用新型的技術(shù)方案它是由輸入濾波電路、輔助電源、控制電路、有源箝位功 率變換電路、輸出穩(wěn)壓電路、整流濾波電路以及過流保護(hù)電路組成；輸入濾波電路的輸入端 +Vin，輸出端接有源箝位功率變換電路的輸入端和輔助電源的輸入端，輔助電源的輸出端 接控制電路輸入端，控制電路輸出端接有源箝位功率變換電路的輸入端，有源鉗位功率變 換輸出端接過流保護(hù)電路的輸入端和整流濾波電路的輸入端，過流保護(hù)電路輸出端接控制 電路輸入端，整流濾波電路的輸出端+Vout接輸出穩(wěn)壓電路的輸入端，輸出穩(wěn)壓電路的輸 出端接控制電路。本實用新型采用拓?fù)潆娐窞橛性大槲粏味苏な?，與常規(guī)的正激式相比較，開關(guān) 損耗小，功率管的。電壓、電流應(yīng)力減小一半，逾越了 50%占空比的限制，提高了變壓器的 利用率，雙向磁化，增大模塊的功率密度，提高效率，該電路易于超薄化設(shè)計，具有集成度 高，工作溫度范圍寬，以及小體積、大功率、高隔離、高效率、輸出電壓可調(diào)的供電模塊的優(yōu)點。


圖1為本實用新型的電路方框圖圖2為本實用新型的電路原理圖
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
具體實施方式
參照圖1，本實施例是由輸入濾波電路、輔助電源、控制電路 (PWM)、有源箝位功率變換電路、輸出穩(wěn)壓電路、整流濾波電路以及過流保護(hù)電路組成；輸 入濾波電路的輸入端+Vin，輸出端接有源箝位功率變換電路的輸入端和輔助電源的輸入 端，輔助電源的輸出端接控制電路輸入端，控制電路輸出端接有源箝位功率變換電路的輸 入端，有源鉗位功率變換輸出端接過流保護(hù)電路的輸入端和整流濾波電路的輸入端，過流 保護(hù)電路輸出端接控制電路輸入端，整流濾波電路的輸出端+Vout接輸出穩(wěn)壓電路的輸入 端，輸出穩(wěn)壓電路的輸出端接控制電路。其中，參照圖2，所述的輸入濾波電路是由第一電 容(Cl)、第一鎳電容(CNl)、第三鎳電容(CN3)、第一電感(Li)組成；第一電容(Cl)、第一鎳 電容(CNl)并聯(lián)一端接正輸入信號(+Vin)、第一電感(Li)的輸入端，第一電容(Cl)另一 端接負(fù)輸入信號(-Vin)；第一電感(Li)的輸出端接第三鎳電容(CN3)的一端，第三鎳電容 (CN3)另一端接負(fù)輸入信號(-Vin)；所述的輔助電源是由第二電容(C2)、第二鎳電容CN2、第二芯片(IC2)組成；第二電容(C2)的一端接第一電感(Li)的輸出端、第二芯片(IC2)的輸入端及第一芯片(ICl)的第一腳(1)，第二電容(C2)的另一端接負(fù)輸入信號(-Vin)；第 二鎳電容(CN2)的一端接第二芯片(IC2)的輸出端、另一端接負(fù)輸入信號(-Vin)；第二芯 片IC2的輸出端接第一芯片ICl的第七腳7和第二鎳電容CN2的一端，第二鎳電容CN2的 另一端接負(fù)輸入信號-Vin。所述的控制電路，即有源箝位控制電路，具有高電平關(guān)斷和外同 步功能，控制電路是由第一電阻R1、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十三電阻R13、第十四 電阻R14、第十五電阻R15、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第七電容C7、第八電容 C8、第一二極管D1、第一芯片ICl組成；第一芯片ICl的第一腳1接第一電感Ll的輸出端， 第一腳1對地接第三電容C3、第二腳2接第一電阻R1、第四電容C4，第一電阻Rl的另一端 接第一電感Ll的輸出端，第四電容C4的另一端接地，第五腳5對地接第十電阻R10、第六腳 6對地接第七電容C7、第七腳7接輔助電源的輸出端，第十腳10、第十一腳11接地，第十二 腳12對地接第八電容C8，第十三腳13接光耦I(lǐng)C3A的集電極，第十四腳14對地接第十一電 阻R11，第十五腳15接同步信號SNYC的輸入端，第十六腳16接第十三電阻R13，并聯(lián)的第 十二電容C12、第十四電阻R14的一端接地，另一端接第十三電阻R13的另一端和第十五電 阻R15、第一二極管Dl，第一二極管Dl的另一端接禁止端輸入ON/OFF，第十五電阻R15的另 一端接第一芯片ICl的第一腳1。所述的有源箝位功率變換電路，即有源箝位開關(guān)電路是 由第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電容C10、第i^一電容C11、第 三二極管D3、第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2和變壓器Bl組成；第六電阻R6的一端接控 制電路的第一芯片ICl的第八腳8，另一端接第一場效應(yīng)管Ql的柵極，第七電阻R7并聯(lián)在 第一場效應(yīng)管Ql的柵源極之間，第一場效應(yīng)管Ql的源極接地；第八電阻R8、第十電容ClO 串聯(lián)一端接控制電路的第一芯片ICl的第九腳9，另一端接第二場效應(yīng)管Q2的柵極，第二場 效應(yīng)廣Q2的源極接地；第九電阻R9、第三二極管D3并聯(lián)在第二場效應(yīng)管Q2的柵源極之間， 第十一電容Cll串聯(lián)在第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2的兩個漏極之間；變壓器Bl的 輸入端接第一電感Ll的輸出端，其輸出端接第一場效應(yīng)管Ql的漏極。所述的輸出穩(wěn)壓電 路是由第十二電阻R12、第十六電阻R16、第十七電阻R17、第十八電阻R18、第十九電阻R19、 第九電容C9、第十四電容C14、光耦I(lǐng)C3A及IC3B、集成穩(wěn)壓器IC4組成；光耦的IC3A的集 電極接第一芯片ICl的第十三腳13，光耦的IC3A的發(fā)射極接地，第十二電阻R12、第九電容 C9分別并聯(lián)在光耦的IC3A的集電極和發(fā)射極之間；第十九電阻R19 —端接輸出端+Vout， 第十九電阻R19另一端接光耦的IC3B陽極，光耦的IC3B的陰極接集成穩(wěn)壓器IC4的第一腳 1 ；集成穩(wěn)壓器IC4的第一腳1、第二腳2接串聯(lián)的第十七電阻R17、第十四電容C14，集成穩(wěn) 壓器IC4的第二腳2接第十六電阻R16、第十八電阻R18，集成穩(wěn)壓器IC4的第三腳3接輸出 端GND。所述的整流濾波電路是由第三二極管D3、第四二極管D4、第四鎳電容CN4、第十三 電容C13、第三電感L3組成；第三二極管D3的陽極接變壓器Bl輸出端的一端，第四二極管 D4的陽極接電壓器Bl輸出端的另一端和輸出端GND，第三二極管D3的陰極和第四二極管 D4的陰極相連，接第三電感L3的輸入端，第三電感L3的輸出端+Vout，第四鎳電容CN4、第 十三電容C13并聯(lián)在輸出端+Vout和輸出端GND之間。上述所說的過流保護(hù)電路是由第二 電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電容C6、第二二極管D2、第二電感L2 組成；第二電感L2、第五電阻R5并聯(lián)一端接地，另一端接第二二極管D2的陽極，第二二極 管D2的陰極接第三電阻R3、第二電阻R2、第六電容C6，第二電阻R2、第二電容C6的另一端接地，第四電阻R4的另一端接第一芯片ICl的第四腳4和第五電容C5，第三電阻R3的另一 腳接第一芯片ICl的第三腳3和第四電阻R4 —端。實用新型的工作原理如圖1圖2所示首先輸入電壓經(jīng)輸入濾波器后分別給，輔助 電源、控制電路PWM內(nèi)部的啟動電路和功率變換器電路，輔助電源工作后給啟動電路供電， 啟動電路給脈寬調(diào)制器提供電源，然后脈寬調(diào)制器產(chǎn)生高頻脈沖信號。該信號控制功率開 關(guān)管的導(dǎo)通、截止，從而把輸入直流電壓變換成高頻脈沖電壓經(jīng)變壓器降壓，經(jīng)整流和輸出 濾波產(chǎn)生輸出電壓。最后由于輸出電壓 是不穩(wěn)定的，只有取樣后通過誤差放大，并經(jīng)過光電 耦合器件反饋調(diào)控脈寬調(diào)制器，即調(diào)控高頻脈沖信號的寬度，形成閉環(huán)系統(tǒng)，從而穩(wěn)定輸出 電壓。本實用新型元件器件的選擇圖2中ICl為集成電路芯片，其型號為LM5025 ；IC2 為集成電路芯片，其型號為78M12 ；IC3A、IC3B是光耦，即光電耦合器件，其型號為PS2703 ； IC4為穩(wěn)壓集成電路，其型號為TL431I。
權(quán)利要求隔離電源模塊，其特征在于它是由輸入濾波電路、輔助電源、控制電路、有源箝位功率變換電路、輸出穩(wěn)壓電路、整流濾波電路以及過流保護(hù)電路組成；輸入濾波電路的輸入端(+Vin)，輸出端接有源箝位功率變換電路的輸入端和輔助電源的輸入端，輔助電源的輸出端接控制電路輸入端，控制電路輸出端接有源箝位功率變換電路的輸入端，有源鉗位功率變換輸出端接過流保護(hù)電路的輸入端和整流濾波電路的輸入端，過流保護(hù)電路輸出端接控制電路輸入端，整流濾波電路的輸出端(+Vout)接輸出穩(wěn)壓電路的輸入端，輸出穩(wěn)壓電路的輸出端接控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離電源模塊，其特征在于輸入濾波電路是由第一電容 (Cl)、第一鎳電容(CNl)、第三鎳電容(CN3)、第一電感(Li)組成；第一電容(Cl)、第一鎳 電容(CNl)并聯(lián)一端接正輸入信號(+Vin)、第一電感(Li)的輸入端，第一電容(Cl)另 一端接負(fù)輸入信號(-Vin)；第一電感(Li)的輸出端接第三鎳電容(CN3)的一端，第三鎳 電容(CN3)另一端接負(fù)輸入信號(-Vin)；所述的輔助電源是由第二電容(C2)、第二鎳電 容(CN2)、第二芯片(IC2)組成；第二電容(C2)的一端接第一電感(Li)的輸出端、第二芯 片(IC2)的輸入端及第一芯片(ICl)的第一腳(1)，第二電容(C2)的另一端接負(fù)輸入信 號(-Vin)；第二鎳電容(CN2)的一端接第二芯片(IC2)的輸出端、另一端接負(fù)輸入信號 (-Vin)，第二芯片(IC2)的輸出端接第一芯片(ICl)的第七腳(7)和第二鎳電容(CN2)的 一端，第二鎳電容(CN2)的另一端接負(fù)輸入信號(-Vin)；所述的控制電路是由第一電阻 (Rl)、第十電阻(RlO)、第i^一電阻(Rll)、第十三電阻(R13)、第十四電阻(R14)、第十五電 阻(R15)、第三電容(C3)、第四電容(C4)、第五電容(C5)、第七電容(C7)、第八電容(C8)、第 一二極管(Dl)、第一芯片(ICl)組成；第一芯片(ICl)的第一腳(1)接第一電感(Li)的輸 出端，第一腳(1)對地接第三電容(C3)、第二腳(2)接第一電阻(Rl)、第四電容(C4)，第一 電阻(Rl)的另一端接第一電感(Li)的輸出端，第四電容(C4)的另一端接地，第五腳(5) 對地接第十電阻(RlO)、第六腳(6)對地接第七電容(C7)、第七腳(7)接輔助電源的輸出 端，第十腳(10)、第十一腳(11)接地，第十二腳(12)對地接第八電容(C8)，第十三腳(13) 接光耦(IC3A)的集電極，第十四腳(14)對地接第十一電阻(Rll)，第十五腳(15)接同步 信號(SNYC)的輸入端，第十六腳(16)接第十三電阻(R13)，并聯(lián)的第十二電容(C12)、第 十四電阻(R14)的一端接地，另一端接第十三電阻(R13)的另一端和第十五電阻(R15)、第 一二極管(Dl)，第一二極管(Dl)的另一端接禁止端輸入(0N/0FF)，第十五電阻R15的另一 端接第一芯片(ICl)的第一腳(1)；所述的有源箝位功率變換電路，即有源箝位開關(guān)電路是 由第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第八電阻(R8)、第九電阻(R9)、第十電容(ClO)、第十一 電容(Cll)、第三二極管(D3)、第一場效應(yīng)管(Ql)、第二場效應(yīng)管(Q2)和變壓器(Bi)組 成；第六電阻(R6)的一端接控制電路的第一芯片(ICl)的第八腳(8)，另一端接第一場效 應(yīng)管(Ql)的柵極，第七電阻(R7)并聯(lián)在第一場效應(yīng)管(Ql)的柵源極之間，第一場效應(yīng)管 (Ql)的源極接地；第八電阻(R8)、第十電容(ClO)串聯(lián)一端接控制電路的第一芯片(ICl) 的第九腳(9)，另一端接第二場效應(yīng)管(Q2)的柵極，第二場效應(yīng)廣(Q2)的源極接地；第九 電阻(R9)、第三二極管(D3)并聯(lián)在第二場效應(yīng)管(Q2)的柵源極之間，第十一電容(Cll) 串聯(lián)在第一場效應(yīng)管(Ql)、第二場效應(yīng)管(Q2)的兩個漏極之間；變壓器(Bi)的輸入端接 第一電感(Li)的輸出端，其輸出端接第一場效應(yīng)管(Ql)的漏極；所述的輸出穩(wěn)壓電路是 由第十二電阻(R12)、第十六電阻(R16)、第十七電阻(R17)、第十八電阻(R18)、第十九電阻(R19)、第九電容(C9)、第十四電容(C14)、光耦(IC3A及IC3B)、集成穩(wěn)壓器(IC4)組 成；光耦的(IC3A)的集電極接第一芯片ICl的第十三腳(13)，光耦的(IC3A)的發(fā)射極接 地，第十二電阻(R12)、第九電容(C9)分別并聯(lián)在光耦的(IC3A)的集電極和發(fā)射極之間； 第十九電阻(R19) —端接輸出端(+Vout)，第十九電阻(R19)另一端接光耦的(IC3B)陽 極，光耦的(IC3B)的陰極接集成穩(wěn)壓器(IC4)的第一腳(1)；集成穩(wěn)壓器(IC4)的第一腳 (1)、第二腳(2)接串聯(lián)的第十七電阻(R17)、第十四電容(C14)，集成穩(wěn)壓器(IC4)的第二 腳⑵接第十六電阻(R16)、第十八電阻(R18)，集成穩(wěn)壓器(IC4)的第三腳(3)接輸出端 (GND)。所述的整流濾波電路是由第三二極管(D3)、第四二極管(D4)、第四鎳電容(CN4)、 第十三電容(C13)、第三電感(L3)組成；第三二極管(D3)的陽極接變壓器(Bi)輸出端的 一端，第四二極管(D4)的陽極接電壓器(Bi)輸出端的另一端和輸出端(GND)，第三二極 管(D3)的陰極和第四二極管(D4)的陰極相連，接第三電感(L3)的輸入端，第三電感(L3) 的輸出端(+Vout)，第四鎳電容(CN4)、第十三電容(C13)并聯(lián)在輸出端(+Vout)和輸出端 (GND)之間；述所的過流保護(hù) 電路是由第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五 電阻(R5)、第六電容(C6)、第二二極管(D2)、第二電感(L2)組成；第二電感(L2)、第五電阻 (R5)并聯(lián)一端接地，另一端接第二二極管(D2)的陽極，第二二極管(D2)的陰極接第三電阻 (R3)、第二電阻(R2)、第六電容(C6)，第二電阻(R2)、第二電容(C6)的另一端接地，第四電 阻(R4)的另一端接第一芯片(ICl)的第四腳⑷和第五電容(C5)，第三電阻(R3)的另一 腳接第一芯片(ICl)的第三腳(3)和第四電阻(R4) —端。
專利摘要本實用新型公開了一種隔離電源模塊，它是由輸入濾波電路、輔助電源、控制電路、有源箝位功率變換電路、輸出穩(wěn)壓電路、整流濾波電路以及過流保護(hù)電路組成；輸入濾波電路的輸入端(+Vin)，輸出端接有源箝位功率變換電路的輸入端和輔助電源的輸入端，輔助電源的輸出端接控制電路輸入端，控制電路輸出端接有源箝位功率變換電路的輸入端，有源鉗位功率變換輸出端接過流保護(hù)電路的輸入端和整流濾波電路的輸入端，過流保護(hù)電路輸出端接控制電路輸入端，整流濾波電路的輸出端(+Vout)接輸出穩(wěn)壓電路的輸入端，輸出穩(wěn)壓電路的輸出端接控制電路。具有集成度高、工作溫度范圍寬，效率高、體積小、功率密度大等優(yōu)點。
文檔編號H02M3/335GK201577026SQ20092022210
公開日2010年9月8日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者楊海峰, 樊海國, 蘇新越, 陳宏亮 申請人:天水七四九電子有限公司