一種集成式電源變換電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電機控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種集成式電源變換電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)如今，隨著功率電子技術(shù)的成熟與進步，電機控制驅(qū)動器的功能愈加強大，功率 驅(qū)動電源變換電路的設計更為復雜，對二次電源供電的要求也越來越高。在功率器件的選 用上，IGBT較為常見，傳統(tǒng)設計思路一般直接選用電源模塊完成所有功率驅(qū)動電源的二次 電源變換，但控制驅(qū)動IGBT需要4組（8路)獨立的+15V和-8V供電電源，若選用電源模塊 方案，每路驅(qū)動電源都需選用一個電源模塊，在PCB布局上會占用較大空間，無法滿足產(chǎn)品 小型化的需求，且電源模塊的成本較高。
[0003]選用基于變壓器的開關(guān)型穩(wěn)壓電源變換電路，可有效完成電路的集成化設計，大 大降低驅(qū)動器的體積和成本，但以往基于變壓器的電源電路輸出電壓波動幅度較大，無法 滿足電機控制驅(qū)動器功能需求。本發(fā)明提出了一種具有閉環(huán)控制功能的的電源變換電路， 具有輸出電壓穩(wěn)定的特點，能夠有效提高電源的輸出品質(zhì)，以體積小、低成本完成多組獨立 電源供電的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種8路輸出的集成式二次電源變換電 路，具有閉環(huán)調(diào)節(jié)功能，采用開關(guān)型集成二次電源變換電路為功率驅(qū)動電路所需的多路電 源供電的集成式電源變換電路。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0006] -種集成式電源變換電路，包括輸入濾波電路、PWM斬波電路、再生能量吸收電路、 電壓反饋電路、變壓器電路、整流輸出電路；其中輸入濾波電路、再生能量吸收電路、變壓器 電路、整流輸出電路依次相連；變壓器電路、電壓反饋電路及PWM斬波電路依次相連構(gòu)成閉 合回路。
[0007]所述的輸入濾波電路中+28V輸入線與電阻R6連接，電容ClO和電容Cll并聯(lián)后 的一端與R6連接，另一端與+28V地（GND28V)連接，組成RC濾波電路，對+28V供電電壓濾 波，R6與Cll連接處的引出線輸入到再生能量吸收模塊，與Ul的8引腳連接，為開關(guān)調(diào)制 管理芯片Ul供電；同時，+28V輸入線與電容C6連接，電容C6、電感Ll和電容C7組成n型 濾波電路對+28V輸入進行濾波，C6與C7的連接處與+28V地連接，Ll與C7連接處的引出 線經(jīng)由模塊3輸入到變壓器5的2引腳，再由變壓器5的1引腳輸出到再生能量吸收模塊， 并與MOSFET(Ql)的2引腳連接。
[0008]所述輸入濾波電路的輸出線與Ul的8引腳連接，為Ul芯片供電；Ul的7引腳與 電阻RlO-端連接，RlO另一端與+28V地連接，RlO阻值為IOOkQ;U1的2引腳與電容C17 連接，C17與電阻R14串聯(lián)后與+28V地連；電阻R16與電容C19并聯(lián)后，一端與Ul的3引 腳連接，另一端與+28V地連接，Ul的3引腳同時與模塊4的輸入線連接；Ul的引腳4和引 腳5與+28V地連接；Ul的1引腳與電容C21 -端連接，C21另一端與+28V地連接，Ul的I引腳同時與電阻Rl5連接，Rl5和C21組成的RC電路對采集的電壓信號進行濾波后送至Ul 的1引腳；Ul的6引腳與電阻Rll(10Q)-端連接，Rll的另一端與Ql的柵極（1引腳)連 接，Ql的漏極（2引腳）與變壓器5的1引腳連接，Q3的源極（3引腳）與R17 (0.05Q)的 一端連接，同時與R15連接，R17的另一端與+28V地連接，R17為電流取樣電阻，采集的電壓 信號經(jīng)RC濾波后送至Ul的1引腳，電容C19的一端與Ql的2引腳連接，另一端與R17連 接。
[0009] 所述的電壓反饋模塊中，變壓器5的1引腳與快恢復二極管D5的正極連接，電阻 R7、電容C8和瞬態(tài)抑制二極管D4并聯(lián)后，一端與快恢復二極管D5的負極連接，另一端與變 壓器5的2引腳連接。
[0010] 所述的電壓反饋模塊中，變壓器5的12引腳與快恢復二極管Dl的正極連接，電阻 R2、電阻R3、電容C2和電容C3并聯(lián)后，一端與Dl的負極連接，另一端與變壓器5的11引腳 連接形成回路，主要對變壓器5的輸出電壓進行整流和濾波，變壓器5的11引腳與+28V地 連接；Dl的負極同時與Rl-端連接，Rl另一端輸出至模塊2與Ul的3引腳連接，將參考電 壓信號采集至Ul。
[0011] 所述的整流輸出模塊為4組電路結(jié)構(gòu)相同、各自獨立的整流輸出電路；變壓器5的 10引腳與快恢復二極管D2的正極連接；電容Cl的正極與穩(wěn)壓二極管D3的負極連接，電容 Cl的負極與穩(wěn)壓二極管D3的正極連接；電容C5與電阻R4和電阻R5并聯(lián)；快恢復二極管 D2的負極與電容C4的正極、電容Cl的正極連接，電容Cl的負極與電容C5的正極連接，電 容C5的負極與電容C4的負極連接后，與變壓器5的9引腳連接；變壓器引腳10產(chǎn)生的感 應電壓經(jīng)過快恢復二極管D2后變換為+23V直流電壓，再經(jīng)過穩(wěn)壓二極管D3、電阻R4和電 阻R5后輸出+15V電壓(對應+15V_T4)和-8V電壓(對應-8V_B4)，電容C1、電容C4和電容 C5對輸出電壓進行濾波處理。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是：
[0013] 1.輸入濾波電路由經(jīng)過參數(shù)合理匹配的電阻、電容和電感組成，對輸入電壓起到 濾波作用。
[0014] 2.PWM斬波電路由開關(guān)調(diào)制管理芯片及其外圍電路和MOSFET管組成，用來產(chǎn)生二 次電源的勵磁電壓。
[0015] 3.再生能量吸收電路由電阻、電容以及二極管組成，對MOSFET管開關(guān)工作過程中 產(chǎn)生的浪涌電流起到吸收作用。
[0016] 4.電壓反饋電路由整流電路、濾波電路和負載調(diào)整電阻組成，用來生成用于閉環(huán) 控制的反饋電壓信號。
[0017] 5.變壓器電路由集成變壓器構(gòu)成，主要用于電壓變換。
[0018] 6.輸出電路由整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路組成，最終生成所需的+15V和-8V輸 出電壓。
【附圖說明】
[0019] 圖1是集成式電源變換電路模塊圖；
[0020] 圖2是集成式電源變換電路電路總圖；
[0021] 圖3是輸入濾波模塊電路圖；
[0022] 圖4是PWM斬波模塊；
[0023] 圖5是再生能量吸收模塊；
[0024] 圖6是電壓反饋模塊；
[0025] 圖7是整流輸出模塊。
【具體實施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明提出的一種集成式電源變換電路進行進一步的 介紹：
[0027] -種集成式電源變換電路，包括輸入濾波電路、PWM斬波電路、再生能量吸收電路、 電壓反饋電路、變壓器電路、整流輸出電路；其中輸入濾波電路、再生能量吸收電路、變壓器 電路、整流輸出電路依次相連；變壓器電路、電壓反饋電路及PWM斬波電路依次相連構(gòu)成閉 合回路。
[0028] 本發(fā)明的工作原理如下：輸入電壓+28V首先經(jīng)過電阻R6、電容ClO和電容Cll組 成的RC濾波電路，為開關(guān)調(diào)制管理芯片Ul供電，同時又經(jīng)過電容C6、電感Ll和電容C7組 成的濾波電路為MOSFET(Ql)的D極(引腳2)供電。開關(guān)調(diào)制管理芯片Ul上電后從引腳6 發(fā)出PWM信號驅(qū)動MOSFET進行打開和關(guān)斷動作，從而使變壓器5的原邊線圈（引腳1對應 的線圈）產(chǎn)生勵磁電壓，進而使變壓器的4組副邊線圈（引腳4、6、8、10對應得線圈）產(chǎn)生感 應電壓。以+15V_T4為例，變壓器引腳10產(chǎn)生的感應電壓經(jīng)過快恢復二極管D2后變換為 +23V直流電壓，再經(jīng)過穩(wěn)壓二極管D3、電阻R4和電阻R5后輸出+15V電壓(對應+15V_T4) 和-8V電壓(對應-8V_B4)，電容Cl、電容C4和電容C5對輸出電壓進行濾波處理，其它獨立 的3組+15V和-8V電源工作原理同上。
[0029] 由快恢復二極管D5、電阻R7、電容C8和瞬態(tài)抑制二極管D4組成的再生能量吸收 電路主要對MOSFET管開關(guān)工作過程中產(chǎn)生的浪涌電流起到吸收作用。變壓器反饋線圈（弓丨 腳12對應的線圈）生成的感應電壓經(jīng)快恢復二極管Dl后變?yōu)橹绷麟妷?，?jīng)過電阻Rl和電 阻R16分壓后生成用于閉環(huán)控制的反饋電壓信號（參考電壓為+1. 26V)，輸入到開關(guān)調(diào)制管 理芯片Ul的反饋輸入端（引腳4)，從而對輸出電壓的狀態(tài)進行閉環(huán)控制。若電源輸出端電 壓偏高，反饋線圈輸出電壓也偏高，經(jīng)過電阻Rl和電阻R16分壓后的反饋電壓信號將大于 參考電壓+I. 26V，則開關(guān)調(diào)制管理芯片Ul降低輸出PWM信號的占空比，從而降低變壓器 原邊線圈的勵磁電壓，控制各路副邊線圈的電源輸出電壓降低直至輸出穩(wěn)定；若電源輸出 端電壓偏低，經(jīng)過電阻分壓后的反饋電壓信號將小于參考電壓+I. 26V，則開關(guān)調(diào)制管理芯 片Ul提高輸出PWM信號的占空比，從而提高變壓器原邊線圈的勵磁電壓，控制各路副邊線 圈的電源輸出電壓升高直至輸出穩(wěn)定。通過這種閉環(huán)控