一种DC‑DC电源模块的制作方法

本实用新型涉及电源转换领域，特别是涉及一种DC-DC电源模块。

背景技术：

目前，工业自动化领域通常采用DC/DC电源转换模块，如金升阳品牌电源模块F0505、F0515、F0524等品种，这些电源模块的价格较贵，每片价格大概一二十块，在产品设计选用这些电源模块时必须要考虑元器件成本。

技术实现要素：

发明目的：本实用新型的目的是提供一种具有成本低、效率高的DC-DC电源模块。

发明内容：本实用新型所述的DC-DC电源模块，包括初级电路、开关变压器、次级电路；所述的初级电路输入连接外部直流电压，所述的初级电路输出连接开关变压器的一次侧，所述的开关变压器的二次侧连接次级电路输入，初级电路将输入的直流电压转换成高频方波电压信号，开关变压器根据变压器变比将高频电压信号转换成相应的电压幅值信号经次级电路输出平滑直流电压信号。

进一步的，所述的初级电路的拓扑为H桥型结构。

进一步的，所述开关变压器为隔离式高频变压器。

进一步的，所述开关变压器磁芯为环形磁芯。

进一步的，所述开关变压器一次侧与二次侧耐压为AC3kV。

进一步的，所述次级电路采用推挽式整流输出。

进一步的，所述初级电路输入直流电压为+5V。

进一步的，所述次级电路输出直流电压为+5V、+15V或+24V。

进一步的，所述次级电路输出功率为1W或2W。

有益效果：本实用新型提供的DC-DC电源模块，通过合理选择变压器的变比设计电源模块的输出电压，本实用新型具有电路拓扑结构简单，成本低，效率高等优点。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为本实用新型工作示意图；

图3是本实用新型工作示意图；

图4为本实用新型的电路图；

图5为本实用新型的变压器一次侧波形图；

图6为本实用新型的推挽式整流输出波形图。

具体实施方式

本实用新型的DC-DC电源模块如图1所示，包括初级电路1、开关变压器2、次级电路3；初级电路1输入连接外部直流电压，初级电路1输出连接开关变压器2的一次侧，开关变压器2的二次侧输出连接次级电路3输入。初级电路将输入的直流电压转换成高频方波电压信号，开关变压器根据变压器变比将高频电压信号转换成相应的电压幅值信号经次级电路输出平滑直流电压信号。

本实用新型的工作过程如图2、图3所示：

初级电路1由开关管Q1、Q2、Q3、Q4组成H桥型拓扑结构；开关变压器2为隔离式高频变压器，磁芯采用环形磁芯，一次侧与二次侧的耐压达到AC3KV；次级电路3由二极管D1、D2、电容C2组成推挽式整流输出。

具体工作过程：

如图2所示，当初级电路1中开关管Q1、Q4导通时，开关变压器2的一次侧中有电流通过，电流路径如图2中虚线箭头所示，此时在变压器T1一次侧产生感应电动势，感应电动势的正端为图中的同名端(图2中一次侧*端)，同时在变压器T1的二次侧感应电压，感应电压正端(图2中二次侧回路①*端)，经次级电路3的二极管D1和电容C2整流输出为负载RL提供电流回路，电流路径为次级电路3中回路①。

图3中，当初级电路1中开关管Q2、Q3导通时，开关变压器2的一次侧中有电流通过，电流路径如图3中虚线箭头所示，此时在变压器T1一次侧产生感应电动势，感应电动势的正端为图中一次侧异名端，同时在变压器T1的二次侧感应电压，感应电压正端(图3中二次侧异名端)，经次级电路3的二极管D2和电容C2整流输出为负载RL提供电流回路，电流路径为次级电路3中回路②。

图4中，以输入电压5V，输出电压5V、功率2W为例来说明本实用新型DC-DC电源模块的一种实施方式：初级电路采用具有内部集成H桥拓扑结构的集成电路U1(品牌圣邦微SGM46000)；开关变压器T1采用T6*3*3环形磁芯(冠达磁业)，变压器的匝比为10：11，变压器一次侧用三层绝缘线，二次侧用漆包线绕制，变压器一次侧与二次侧的耐压达到AC3KV；次级电路采用肖特基二极管D1、D2(SS14AF)和电容C6、C10组成推挽式整流输出。

图5中，初级电路中集成电路U1将直流5V输入电压转换成270kHz的电压方波信号，占空比为0.5。

图6中，开关变压器T1将一次侧的270kHz的电压方波信号由变压器转换后，经次级电路中肖特基二极管D1、D2(SS14AF)和电容C6、C10组成推挽式整流输出5V直流电压。

本发明提供的DC-DC电源模块通过合理选择变压器的变比设计出电源模块的输出电压，本实用新型具有电路拓扑结构简单，成本低，效率高等优点。