一种电压变换的阵面电源电路的制作方法

本发明涉及阵面电源的技术领域，尤其涉及了一种电压变换的阵面电源电路。

背景技术：

随着固态有源相控阵技术的快速发展和广泛应用，为雷达系统研制各种阵面电源模块已经成为非常迫切的需求。阵面电源的体积特别是对高度往往有严格的要求，电源的小型化、高功率密度化是未来阵面电源发展的趋势和亟待解决的重要难题。阵面电源模块一般采用300V直流母线供电，某些应用场合要求电源模块能提供较高输出电压比如DC400V，对功率要求小但体积要求高。市面上出售的高压电源都是大功率产品，体积较大，而中小功率DC/DC模块为低压/低压变换或者高压/低压变换，像这种小型化高压/高压变换模块由于应用面窄，需求量小，目前还没有成熟产品。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：目前的中小功率高压直流变换电源体积较大，无法满足阵面实际需求。。

为解决上面的技术问题，本发明提供了一种电压变换的阵面电源电路，该电源电路包括：输入电路、变换电路、输出电路、反馈电路；输入电路、变换电路、输出电路依次串联；输出电路、反馈电路、变换电路依次串联；输出电路、反馈电路、变换电路构成闭环回路。

本发明的有益效果：选取最简单的电路拓扑，所用元器件数量极少，因此可以将电源体积做小，实现小型化。

进一步，输入电路包括滤波电容C1，滤波电容C1两端分别接电源输入端的正极和负极；变换电路包括变压器T和控制芯片N，变压器T原边一端接控制芯片N，另一端接电源输入端正极；控制芯片N一端接变压器T原边，一端接电源输入端负极；输出电路包括整流二极管V2；整流二极管V2一端接变压器T副边，另一端接电源输出端正极，所述整流二极管V2的导通方向为自变压器T至电源输出端方向；反馈电路包括光耦E和可控精密稳压源，所述光耦E包括：第一端、第二端、第三端、第四端；光耦E第一端接电源输出端正极，第二端接可控精密稳压源；可控精密稳压源一端接光耦第二端，另一端接电源输出端负极连接；光耦E第三端和第四端分别接到控制芯片N的使能端与源极端。

进一步，所述的变换电路还包括滤波电容C2和二极管V1；滤波电容C2一端接二极管V1，另一端接电源输入端正极；二极管V1一端接滤波电容C2，另一端接控制芯片N；滤波电容C2还与电阻并联。

有益效果：抑制开关管关断时的漏极电压尖峰。

进一步，所述的变换电路还包括：滤波电容C3，所述滤波电容C3一端接控制芯片N，另一端接电源输入端负极。

进一步，所述的输出电路还包括：滤波电容C4，所述滤波电容C4一端接整流二极管V2负极，另一端接电源输出端负极；变压器T副边一端接整流二极管V2正极，另一端接电源输出端负极。

进一步，可控精密稳压源的阴极K和参考极R之间接入滤波电容C5组成补偿网络。

上述进一步的有益效果：有益效果是为误差放大器提供相位补偿。

进一步，光耦E第一端与电源输出端正极之间串联分压电阻。

进一步，光耦E第一端与电源输出端负极之间反接稳压二极管V3。

有益效果是：用于电压箝位，使得可控精密稳压源和光耦E都工作在安全电压下，避免被输出高压击穿。

进一步，在电源输出端的正负极之间串联至少2个电阻；可控精密稳压源的参考极R连接在相互串联至少2个电阻之间；可控精密稳压源的阳极A与电源输出端的负极连接。

进一步，电源输入端和电源输出端均包括：接入共模电感或Y电容。

有益效果是：提高电源的EMI性能。

附图说明

图1为本发明的一种电压变换的阵面电源电路示意图；

图2为本发明的一种电压变换的阵面电源电路概要示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图2所示，一种电压变换的阵面电源电路，该电源电路包括：输入电路、变换电路、输出电路、反馈电路；输入电路、变换电路、输出电路依次串联；输出电路、反馈电路、变换电路依次串联；输出电路、反馈电路、变换电路构成闭环回路。

输入电路包括滤波电容C1，滤波电容C1两端分别接电源输入端的正极和负极；变换电路包括变压器T和控制芯片N，变压器T原边一端接控制芯片N，另一端接电源输入端正极；控制芯片N一端接变压器T原边，一端接电源输入端负极；输出电路包括整流二极管V2；整流二极管V2一端接变压器T副边，另一端接电源输出端正极，所述整流二极管V2的导通方向为自变压器T至电源输出端方向；反馈电路包括光耦E和可控精密稳压源，所述光耦E包括：第一端、第二端、第三端、第四端；光耦E第一端接电源输出端正极，第二端接可控精密稳压源；可控精密稳压源一端接光耦第二端，另一端接电源输出端负极连接；光耦E第三端和第四端分别接到控制芯片N的使能端与源极端。

具体实施例

如图1所示，一种电压变换的阵面电源电路，该电源电路包括：电容(C1、C2、C3、C4、C5)、控制芯片(N)、变压器(T)、电阻(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7)、二极管(V1、V2、V3)、光耦E、可控精密稳压源(TL431)。

电源输入端的正极与输入滤波电容C1的一端、电阻R1和R2的一端、电容C2的一端以及变压器T初级绕组的一端连接，电源输入端的负极与输入滤波电容C1的另一端、电容C3的一端、控制芯片N的d端、光耦E的S端连接，电阻R1的另一端与控制芯片N的a端和光耦E的M端连接，电阻R2的另一端、电容C2的另一端与二极管V1的负极连接，二极管V1的正极与变压器T初级绕组的另一端和控制芯片N的b端连接，控制芯片N的c端与电容C3的另一端连接，变压器T次级绕组的一端与二极管V2的正极连接，电源输出的正极与二极管V2的负极、电容C4的一端、电阻R3和R6的一端连接，电源输出的负极与变压器T次级绕组的另一端、电容C4的另一端、二极管V3的正极、电阻R7的一端、可控精密稳压源的A端连接，电阻R3的另一端与光耦E的O端、二极管V3的负极连接，光耦E的P端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与可控精密稳压源的K端、电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与电容C5的一端连接，电容C5的另一端与电阻R6和R7的另一端、可控精密稳压源的R端连接。

当电路开始工作时，控制芯片N内置的位于b端和d端之间的开关管导通，电流从电源输入端正极经变压器T的初级绕组流入控制芯片N的b端，最后从控制芯片N的d端返回电源输入端负极，这构成了该电源的初级回路。由于此时变压器T的次级绕组上的感应电压相对于整流二极管V2为反向电压，因此次级绕组中无电流流通，这样初级绕组的电流只是变压器的励磁电流，可认为只是给原边电感储能。

当控制芯片N内置的开关管关断后，原边电流为零，所有绕组的电压极性反向，次级绕组使整流二极管V2导通，将储存在变压器中的能量传递到电源输出端。

电阻R2与电容C2并联后与二极管V1串联，组成箝位电路，用于抑制开关管关断时的漏极电压尖峰。

电阻R1用于检测输入电压，改变其阻值可以调整欠压保护阈值。电容C3用于生成内部供电电源，另外改变其容值也可以调整过流保护阈值。

可控精密稳压源和光耦E组成光耦隔离反馈电路，电阻R6、R7组成分压器用来检测输出电压，采样电压送到可控精密稳压源的R端，当电源输出电压发生变化时，可控精密稳压源的K端和A端之间的电压也发生相应的变化，使得光耦E的初级电流和次级电流改变，这样控制芯片N的a端电流相应改变，控制芯片N调节开关管的导通时间使得输出电压向相反方向变化，从而达到稳定输出电压的目的。电阻R5和电容C5组成补偿网络为误差放大器提供相位补偿。稳压二极管V3十分关键，用于箝位光耦E的O端电压，使得可控精密稳压源和光耦E都工作在安全电压下，避免被输出高压击穿。

变压器T在设计时应尽量减小漏感，以减轻开关管的电压应力，变比也应选取一个合适的值，避免反射电压过高损坏开关管，另外还应该注意匝间和原副边之间的耐压问题，与此相对应的是输出整流二极管V2应选取高耐压的快恢复二极管。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。