一种DCDC电源的制作方法

文档序号:11607432阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种DC/DC电源,其特征在于,主电路和控制电路,所述主电路中包括保护电路、稳压滤波电路、推挽升压电路、采样电路,其中F1、D1构成保护电路;C1、C2、C3、C4、L1构成稳压滤波电路;Q1、Q2、TX1、D2、D3、D4、D5构成推挽升压电路;L2、C5、C6构成输出稳压滤波电路;CT构成采样电路;所述控制电路中包括辅助电源电路、保护电路、驱动电路、PWM控制电路,其中U3、C12、C13构成辅助电源电路;R1~R5、U2A、D1构成欠压保护电路;R6~R10、U2B、D2构成过压保护电路;R11~R17、D3~D8、U2C构成过流保护电路;R28、R32、R33、Q1、Q3与R29、R34、R35、Q2、Q4分别构成两路推挽输出驱动电路;U1、R18~R27、R30~R31、C2~C11构成PWM控制电路;

所述主电路由保险丝F1、电阻R1~R4、电容C1~C6、二极管D1~D5、电感L1~L2、MOSFETQ1~Q2、变压器TX1、电流互感器CT组成;保险丝F1一端连接BAT+,另一端连接二极管D1阴极;电容C1一端接二极管D1阴极,另一端接PGND;电容C2一端接PGND,另一端接BAT-;二极管D1阳极接BAT-,阴极接保险丝F1与C1连接处;电解电容C3与二极管D1并联,电解电容C3正极接二极管D1负极,负极接二极管D1正极;电容C4与C3并联;电感L1一端接二极管D1阴极,另一端接变压器TX1 2脚;MOSFET Q1栅极经电阻R1与控制电路驱动信号Drive A相连,漏极与变压器TX1 1脚相连,源极与BAT-相连;MOSFET Q2栅极经电阻R3与控制电路驱动信号Drive B相连,漏极与变压器TX1 3脚相连,源极与BAT-相连;电阻R2一端连接于Q1源极,另一端连接于Q1漏极;电阻R4一端连接于Q2源极,另一端连接于Q2漏极;二极管D2阳极接BAT-,阴极接TX1 4脚;二极管D3阳极接二极管D2阴极;二极管D4阳极接BAT-,阴极接TX1 5脚;二极管D5阳极接TX1 5脚,阴极接二极管D3阴极;L2一端接二极管D3阴极,另一端接电容C5正极;电容C5正极与L2一端相接,负极接BAT-;电容C6与C5并联,一端接BAT-,另一端接C5正极;其中F1、D1构成保护电路,防止电池反接,当电池反接时,电流回路由BAT-→D1→F1→BAT+,由于回路电阻很小,所以电流会很大,瞬间烧毁保险丝F1,从而起到保护电路作用;

C1、C2、C3、C4、L1构成稳压滤波电路,C1、C2为Y电容,用于抑制共模干扰,C3为电解电容,C4为薄膜电容,两者并联起到稳压和滤波的作用,L2为差模电感,用于抑制差模干扰;

Q1、Q2、TX1、D2、D3、D4、D5构成推挽升压电路,Q1、Q2交互导通,Q1导通时,Q2截止,电流流向为TX1 5脚→D5→L2→C5→D2→TX1 4脚,Q2导通时,Q1截止,电流流向为TX1 4脚→D3→L2→C5→D4→TX1 5脚,Q1,Q2交互导通给C5充电;

L2、C5、C6构成输出稳压滤波电路,主要是升压电路输出电压稳压滤波;CT构成采样电路,用于电流采样;

所述控制电路由PWM控制芯片U1、运放U2、电源转换芯片U3、电阻R1~R35、电容C1~C13、二极管D1~D8、三极管Q1~Q4组成;控制电路辅助电源由U3、C12、C13构成,其中U3的VIN脚与BAT+相连,GND脚与BAT-相连,+Vo与电容C12正极相连,-Vo与电容C12负极相连,GND脚与-Vo脚相连,电容C13与C12并联,辅助电源产生+15V电压;

欠压保护电路由R1~R5、U2A、D1构成,其中电阻R1一端接+15V,另一端接U2A+,电阻R2一端接BAT-,另一端接U2A+;电阻R3一端接BAT+,另一端与R4相连;R4一端与R3相连,另一端接U2A-,电阻R5一端接U2A-,另一端接BAT-;U2A输出端与D1阳极相连,当输入电压低于给定值时,运放U2A输出高电平,关断PWM控制芯片U1输出,电源停止工作;

过压保护电路由R6~R10、U2B、D2构成,其中电阻R6一端接+15V,另一端接U2B-,电阻R7一端接BAT-,另一端接U2B-,电阻R8一端接BAT+,另一端与R9相连;R9一端与R8相连,另一端接U2B+,电阻R10一端接U2B+,另一端接BAT-,U2B输出端与D2阳极相连,当输入电压高于给定值时,运放U2B输出高电平,关断PWM控制芯片U1输出,电源停止工作;

过流保护电路由R11~R17、D3~D8、U2C构成,其中电阻R11一端接+15V,另一端接U2C-,电阻R12一端接BAT-,另一端接U2C-,电阻R13一端接C1正极,另一端与R14相连,C1负极接BAT-;R14一端与R13相连,另一端接U2C+,电阻R15一端接U2C+,另一端接BAT-,U2C输出端与D3阳极相连,R16一端接D3阳极,另一端接D8阳极,二极管D8阳极接R16,阴极接U2C-,二极管D4阴极接C1正极,阳极接D5阴极,二极管D5阳极接BAT-,阴极接D4阳极,二极管D6阴极C1正极,阳极接D7的阴极,二极管D7阳极接BAT-,阴极接D6的阳极,电阻R17一端接D4阳极,另一端接D6阳极,当输入电流高于给定值时,运放U2C输出高电平,关断PWM控制芯片U1输出,电源停止;

驱动电路一路推挽电路由R28、R32、R33、Q1、Q3构成,R28一端接U1 11脚,另一端接Q1、Q3的基极;Q1集电极接BAT-,Q1发射集通过串联电阻R32、R33连接Q3发射集,Q3 集电极接+15V,当U1的11脚出高电平时,驱动输出+15V,当U1的11脚出低电平时,驱动输出0V;

驱动电路另一路推挽电路由R29、R34、R35、Q2、Q4构成,R29一端接U1 14脚,另一端接Q2、Q4的基极;Q2集电极接BAT-,Q2发射集通过串联电阻R34、R35连接Q4发射集,Q4集电极接+15V,当U1的14脚出高电平时,驱动输出+15V,当U1 14脚出低电平时,驱动输出0V;

PWM控制芯片U1具有16个脚,1脚(+V)为反相输入端,R21~R25串联,R25一端接150V,R21一端接BAT-,R21另一端接U1 1脚,C6与R21并联用于滤波,R21分压后将采样电压送入1脚,U1的2脚(-V)为同相输入端,此脚与16脚相接,取得2.5V的基准比较电压,与1脚采样电压比较,控制输出占空比,从而控制输出电压,3脚(SYNC)为外同步用,本电路中未用到,经过电阻R22接BAT-,4脚(OSC)为同步脉冲输出端,作为多个芯片同步工作使用,本电路中只有一个芯片,故此脚悬空,5脚(CT)接震荡电容才C10一端,C10另一端直接接至BAT-,6脚(RT)接震荡电阻R30,R30另一端直接接至BAT-,5脚和6脚决定U1的输出频率,本电源中输出频率为45KHZ,7脚(DSIC)为放电端,电阻R31死区电阻,接在7脚和5脚之间,决定死区时间,8脚(CSS)为软启动端,外接软启动电容C11,C11正极接8脚,负极接BAT-,9脚(COMP)为补偿端,C7和R26串联接于1脚和9脚间,C8和R27并联接于1脚和9脚间,C7、C8、R26、R27构成PI调节器,补偿系统的幅频、相频相应特性,C9接于9脚和BAT-,起滤波作用,10脚(SD)为关断脚,用于关断芯片输出,过压信号、欠压信号、过流信号经R18、R19后到BAT-,C2并联于R19两端用于滤波,R19分压后送入9脚,使得PWM信号关闭,起保护作用,11脚(outA)和14脚(outB)为脉冲输出端,11脚和14脚相位相差180°,12脚(GND)为接地端,直接接BAT-,13脚(VC)为推挽输出级的电压源,可以和15脚共用一个电源,15脚(VCC)为芯片电源端,15脚与13脚直接连接,C3、C4、C5、并联接于13脚和12脚之间,起滤波作用,16脚(Vref)为基准电源输出端,以BAT-作为电源基准,16脚直接接BAT-。

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