一种直流隔离电源的制作方法

文档序号:14408814阅读:612来源:国知局
一种直流隔离电源的制作方法

本申请属于电源电路领域,尤其涉及了一种直流隔离电源。



背景技术:

现在房车上用的一些车载tv电源基本上是采用非隔离的方案来设计,虽然架构和成本有一定的优势,但对电源板稳定性及安全性有明显的缺陷。

常规的车载电源因为效率低、温度高、损耗大、输出电压不稳定等原因限制,导致没法适用于高端车载设备中。



技术实现要素:

有鉴于此,本申请实施例提供一种直流隔离电源,以解决常规的车载电源输出电压不稳定问题。

本申请实施例的一方面提供了一种直流隔离电源,包括:

低通滤波模块、第一升压模块、隔离电压转换模块、第二升压模块、输出开关模块和降压模块;

所述低通滤波模块的输入端用于外接初始直流电压,所述低通滤波模块的输出端与所述第一升压模块的输入端连接,所述第一升压模块的输出端与所述隔离电压转换模块的输入端连接,所述隔离电压转换模块的输出端与所述输出开关模块的输入端连接,所述输出开关模块的输出端分别与所述第二升压模块的输入端和所述降压模块的输入端连接;

所述低通滤波模块外接第一预设大小的直流电压,并滤除所述直流电压的噪声,将滤除噪声后的第一预设大小的直流电压输送给所述第一升压模块;所述第一升压模块将接收到的第一预设大小的直流电压升压到第二预设大小,并将第二预设大小的直流电压输出给所述隔离电压转换模块;所述隔离电压转换模块将接收的第二预设大小的直流电压转换为交流电后输出给所述输出开关模块;所述输出开关模块将交流电整流稳压成第三预设大小的直流电压和第四预设大小的直流电压后输出;所述第二升压模块将所述输出开关模块输出的第三预设大小的直流电压转换成负载所需要的第五预设大小的直流电压并恒定输出;所述降压模块将所述输出开关模块输出的第四预设大小的直流电压进行降压转换成电源待机用的第六预设大小的直流电压,所述第六预设大小的直流电压由所述输出开关模块控制输出。

本申请另一方面提供了一种包括所述直流隔离电源电路的电源系统,包括:本申请第一方面提供的直流隔离电源。

本申请实施例技术方案与现有技术相比存在的有益效果是:

本申请实施例提供的直流隔离电源包括:低通滤波模块、第一升压模块、隔离电压转换模块、第二升压模块、输出开关模块和降压模块;所述低通滤波模块外接第一预设大小的直流电压,并滤除所述直流电压的噪声,将滤除噪声后的第一预设大小的直流电压输送给所述第一升压模块;所述第一升压模块将接收到的第一预设大小的直流电压升压到第二预设大小,并将第二预设大小的直流电压输出给所述隔离电压转换模块;所述隔离电压转换模块将接收的第二预设大小的直流电压转换为交流电后输出给所述输出开关模块;所述输出开关模块将交流电整流稳压成第三预设大小的直流电压和第四预设大小的直流电压后输出;所述第二升压模块将所述输出开关模块输出的第三预设大小的直流电压转换成负载所需要的第五预设大小的直流电压并恒定输出;所述降压模块将所述输出开关模块输出的第四预设大小的直流电压进行降压转换成电源待机用的第六预设大小的直流电压,所述第六预设大小的直流电压由所述输出开关模块控制输出。所述直流隔离电源解决了常规的车载电源输出电压不稳定问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源结构示意框图;

图2是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源的低通滤波模块的示例电路图;

图3是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源的第一升压模块的示例电路图;

图4是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源的隔离电压转换模块的示例电路图;

图5是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源的输出开关模块的开关单元的示例电路图;

图6是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源的输出开关模块的第一输出单元的示例电路图;

图7是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源的输出开关模块的第二输出单元的示例电路图;

图8是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源的第二升压模块的示例电路图;

图9是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源的降压模块的示例电路图;

图10是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源的电源地与设备地连接的电路图;

图11是本申请又一实施例提供的低通滤波模块的电路图;

图12是本申请又一实施例提供的第一升压模块的电路图;

图13是本申请又一实施例提供的隔离电压转换模块的电路图;

图14是本申请又一实施例提供的输出开关模块的电路图;

图15是本申请又一实施例提供的第二升压模块的电路图;

图16是本申请又一实施例提供的降压模块的电路图。

具体实施方式

以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

为了说明本申请所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。

本申请实施例一方面提供了一种所述直流隔离电源。

参见图1所示,是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源结构示意框图。如图所示所述直流隔离电源包括:

低通滤波模块、第一升压模块、隔离电压转换模块、第二升压模块、输出开关模块和降压模块;

所述低通滤波模块的输入端用于外接初始直流电压,所述低通滤波模块的输出端与所述第一升压模块的输入端连接,所述第一升压模块的输出端与所述隔离电压转换模块的输入端连接,所述隔离电压转换模块的输出端与所述输出开关模块的输入端连接,所述输出开关模块的输出端分别与所述第二升压模块的输入端和所述降压模块的输入端连接;

所述低通滤波模块外接第一预设大小的直流电压,并滤除所述直流电压的噪声,将滤除噪声后的第一预设大小的直流电压输送给所述第一升压模块;所述第一升压模块将接收到的第一预设大小的直流电压升压到第二预设大小,并将第二预设大小的直流电压输出给所述隔离电压转换模块;所述隔离电压转换模块将接收的第二预设大小的直流电压转换为交流电后输出给所述输出开关模块;所述输出开关模块将交流电整流稳压成第三预设大小的直流电压和第四预设大小的直流电压后输出;所述第二升压模块将所述输出开关模块输出的第三预设大小的直流电压转换成负载所需要的第五预设大小的直流电压并恒定输出;所述降压模块将所述输出开关模块输出的第四预设大小的直流电压进行降压转换成电源待机用的第六预设大小的直流电压,所述第六预设大小的直流电压由所述输出开关模块控制输出。

本申请实施例提供的直流隔离电源解决了常规的车载电源输出电压不稳定问题。并且所述直流隔离电源输入电压范围宽、安全性高、效率高、温升低、性能稳定、不易干扰。

进一步地,参见图2所示,是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源的低通滤波模块的示例电路图。所述低通滤波模块包括:

保险丝(f1)及两组相互并联的共模电感、共模电容(lf1、cx1与lf2、cx2);

所述保险丝的第一端连接输入电源的正极,所述保险丝的第二端连接第一共模电容的第一端,所述第一共模电容第二端连接输入电源的负极,所述第一共模电容的第一端连接第一共模电感的第一端,所述第一共模电感的第二端连接所述第一共模电容第二端,所述第一共模电感的第三端连接第二共模电容的第一端,所述第二共模电容的第二端连接所述第一共模电感的第四端,所述第二共模电容的第一端连接第二共模电感的第一端,所述第二共模电容的第二端连接所述第二共模电感的第二端,所述第二共模电感的第三端外接所述第一升压模块,所述第二共模电感的第三端连接所述第二共模电感的第四端,并接地;所述接地均为电源地;

所述保险丝的第一端连接输入电源正极,所述保险丝的第二端连接第一共模电容的第一端和第一共模电感的第一端;所述第一共模电容第二端和所述第一共模电感的第二端连接输入电源负极;第二共模电容的第一端和第二共模电感的第一端与所述第一共模电感的第三端连接,所述第二共模电容第二端和所述第二共模电感的第二端与所述第一共模电感的第四端连接;所述第二共模电感的第四端接地,所述第二共模电感的第三端作为输出端输出,与所述第一升压模块输入端连接,输出滤波降噪后的第一预设大小的直流电压。

所述第一预设大小的直流电压是通过所述低通滤波模块外接接入的直流电压;具体的,在本申请实施例中,所述第一预设大小的直流电压为9v到30v直流电压。

所述低通滤波模块对整个电源起到滤除降噪和保护的作用,并且所述低通滤波模块可以外接9v到30v低压宽范围直流供电,由于在最低9v输入时(输出75w左右),最大电流可达到11a左右,故所述共模电感都要采用线径比较粗的线或多线并绕来制作。

进一步地,参见图3所示,是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源的第一升压模块的示例电路图。所述第一升压模块包括:

第七晶体管(q2)、第三电感(l1)、第三二极管(d4)、第四二极管(d5)、第四电容(c13)、第五电容(c14)、第六电容(c15)、第七电容(c16)、第三电阻(r16)、第四电阻(r19)、第五电阻(r20)及第一升压芯片;

所述低通滤波模块输出端连接所述第三电感的第一端,所述第三电感的第二端连接所述第三二极管的输入端,所述第三二极管的输出端外接所述隔离电压转换模块,所述第三电感的第二端连接所述第四二极管的输入端,所述第四二极管的输出端连接所述第三二极管的输出端,所述第四二极管的输出端连接所述第四电容的第一端,所述第四电容的第二端接地,所述第四电容的第一端连接所述第五电容的第一端,所述第五电容的第二端接地,所述第五电容的第一端连接所述第六电容的第一端,所述第六电容的第二端接地,所述第六电容的第一端连接所述第七电容的第一端,所述第七电容的第二端接地,所述第三电感的第二端连接所述第七晶体管的漏极,所述第七晶体管的源极连接所述第三电阻的第一端,所述第三电阻的第二端接地,所述第七晶体管的源极连接所述第四电阻的第一端,所述第四电阻的第二端接地,所述第七晶体管的源极连接所述第五电阻的第一端,所述第五电阻的第二端接地,所述第七晶体管的栅极连接所述第一升压芯片的输出端,所述第一升压芯片的接地端接地;所述接地均为电源地;

本申请实施例中所述第一升压芯片采用集成电路2843芯片;所述集成电路2843芯片是高性能定频电流模式控制器,专为dc-dc升压转换的应用设计,以最少的外部元器件组合提供了一种物超所值的解决方案。所述集成电路2843芯片以一个trimmed振荡器控制精确占空比,一个温度补偿基准,高增益误差放大器,电流采样比较器,与一个非常适宜驱动功率mosfet的高电流图腾柱输出为特征。

所述第一预设大小的直流电压通过所述集成电路2843芯片及升压并输出,所述第七晶体管栅极导通,所述第七晶体管漏极连接的所述第三二极管和所述第四二极管对所述第一升压芯片升压后的直流电压稳压限流,并通过所述第四电容、所述第五电容、所述第六电容和所述第七电容滤波降噪,输出第二预设大小的直流电压;所述第七晶体管源极通过并联连接的所述第三电阻、所述第四电阻和所述第五电阻检测所述集成电路2843芯片升压后的直流电压的电流。

所述第二预设大小的直流电压是通过所述第一升压模块将第一预设大小的直流电压通过所述低通滤波模块滤波降噪后升压稳压产生的一直流电压;具体的,在本申请实施例中,所述第二预设大小的直流电压为36v直流电压。

进一步地,参见图4所示,是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源的隔离电压转换模块的示例电路图。所述隔离电压转换模块包括:

第一晶体管(q7)、第二晶体管(q8)、变压器、第一电容(c35)及半桥谐振单元;

所述第一升压模块的输出端连接所述第一晶体管的漏极,所述第一晶体管的源极连接第二晶体管的漏极,所述第二晶体管的源极接地,所述第一晶体管的栅极连接所述半桥谐振单元的高能驱动输出端,所述第二晶体管的栅极连接所述半桥谐振单元的低能驱动输出端,所述变压器的输入端的第一端口连接所述第一晶体管的源极,所述变压器的输入端的第二端口连接所述第一电容的第一端,所述第一电容的第二端接地;所述接地均为电源地;

本申请实施例中所述半桥谐振单元采用集成电路l6599芯片;所述集成电路l6599芯片是一个双端输出控制器,它专为谐振半桥拓扑设计,提供两个个50%的互补的占空比。高边开关与低边开关输出相位差180°,输出电压的调节用调制工作频率来得到。两个开关的开启关断之间有一个固定的死区时间,以确保软开关及高频环境正常工作。

所述第二预设大小的直流电压经过所述集成电路l6599芯片及半桥谐振变换,所述第一晶体管和第二晶体管作为所述半桥谐振单元的次级整流管,在谐振频率调整下实现软开关,并将谐振整流后的电压输送给所述变压器,达到隔离的目的;所述第一电容将输送给所述变压器的电压滤波隔离。

进一步地,所述输出开关模块包括:

开关单元、第一输出单元、第二输出单元;

所述开关单元的输入端连接所述变压器的第一输出端,所述开关单元的第一输出端连接所述降压模块的控制端,所述开关单元的第二输出端连接所述第一输出单元的控制端,所述开关单元的第三输出端连接所述第二输出单元的控制端;所述第一输出单元的输入端连接所述变压器的第二输出端,所述第一输出单元的输出端连接第二升压模块;所述第二输出单元的输入端连接所述变压器的第三输出端,所述第二输出开关的输出端连接所述降压模块;

所述变压器的第一输出端的电压为所述开关单元供电,所述开关单元的第二输出端控制所述第一输出单元通断,所述开关单元的第三输出端控制所述第二输出单元的通断;所述开关单元的第一输出端控制所述降压模块的通断。所述第一输出单元接收所述变压器的第二输出端的电压,并对所述变压器的第二输出端的电压进行整流稳压生成第三预设大小的直流电压,所述开关单元将所述第三预设大小的直流电压输出给所述第二升压模块;所述第二输出单元接收所述变压器的第三输出端的电压,并对所述变压器的第三输出端的电压进行整流稳压生成第四预设大小的直流电压,所述开关单元将所述第四预设大小的直流电压输出给所述降压模块。

参见图5所示,是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源的输出开关模块的开关单元的示例电路图。所述输出开关模块中,所述开关单元包括:

第三晶体管(u7)、第一稳压二极管(zd5)、第一二极管(d12)、第二二极管(d15)、第一电阻(r71)、第二电阻(r72)、第二电容(c37)及第三电容(c42);

所述第一二极管的输入端连接所述变压器的第一输出端,所述变压器的第二输出端接地,所述第一二极管的输出端连接所述第二电容的第一端,所述第二电容的第二端接地,所述第一二极管的输出端连接所述第一稳压二极管的输出端,所述第一稳压二极管的输入端接地,所述第一二极管的输出端连接所述第三电容的第一端,所述第三电容的第二端连接所述第三晶体管的基极和所述第二二极管的输入端,所述第二二极管的输出端连接第一预设端口,所述第一二极管的输出端连接所述第三晶体管的发射极,所述第三晶体管的集电极连接所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第二端,所述第一电阻的第二端连接第二预设端口,所述第二电阻的第二端连接第三预设端口;所述接地均为设备地;

进一步地,在本申请实施例中,所述第一预设端口是端口op1,所述第二预设端口是端口op2,所述第三预设端口是端口op3。

所述变压器的第一输出端输出交流电压,经过所述第一二极管整流,再经过所述第二电容滤波,所述第一稳压二极管稳压,传送给所述第三晶体管的发射极,所述第三晶体管的发射极为高电平,所述第三晶体管的基极也为高电平,所述第三晶体管截止,所述第一预设端口输出高电平,所述降压模块输出端截止;所述降压模块的开关控制按钮ps-on摁下产生高电平激励时,所述第一预设端口导通接地,所述第三晶体管的基极为低电平,所述第三晶体管的集电极导通后,所述第三晶体管的集电极分为两路,将高电平信号通过所述第一电阻和所述第二电阻输送给所述第二预设端口和所述第三预设端口,控制所述第一输出单元和所述第二输出单元的输出。

参见图6所示,是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源的输出开关模块的第一输出单元的示例电路图。所述输出开关模块中,所述第一输出单元包括:

第四晶体管(u9)、第一电感(l3)、第一肖特基二极管(d13)、第二稳压二极管(zd6)、第三稳压二极管(zd9)、第一可控硅(u13)、第二可控硅(u10)、第五晶体管(q10)、第一光电耦合器(u4b)及第二光电耦合器(u5b);

所述第一肖特基二极管输入端连接所述变压器的第三输出端和第五输出端,所述变压器的第四输出端接地,所述第一肖特基二极管输出端连接所述第一光电耦合器的第一端,所述第一光电耦合器的第二端连接所述第一可控硅的输出端,所述第一可控硅的输入端接地,所述第一肖特基二极管输出端连接所述第一电感的第一端,所述第一电感的第二端连接所述第一可控硅的控制端,所述第一电感的第二端连接所述第二光电耦合器的第一端,所述第二光电耦合器的第二端连接所述第五晶体管的集电极,所述第五晶体管的发射极接地,所述第五晶体管的基极连接所述第三稳压二极管的输入端,所述第三稳压二极管的输出端连接所述第四晶体管的源极,所述第一电感的第二端连接所述第四晶体管的漏极,所述第四晶体管的栅极连接所述第二可控硅的输入端,所述第二可控硅的输出端接地,所述第二可控硅的控制端连接所述第四晶体管的源极,所述第四晶体管的源极连接所述第二稳压二极管的输入端,所述第四晶体管的栅极连接所述第二稳压二极管的输出端,所述第四晶体管的源极外接所述第二升压模块,所述第四晶体管的栅极连接端口op2;所述接地均为设备地;

所述变压器的第三输出端和第五输出端输出交流电压,经过所述第一肖特基二极管整流,再经过所述第一电感滤波、所述第一光电耦合器和所述第一可控硅采样反馈、选通,初步生成第三预设大小的直流电压,经过所述第五晶体管和所述第三稳压二极管初级稳压,经过所述第二稳压二极管和所述第二可控硅并联二级稳压,再经过所述第四晶体管输出所述第三预设大小的直流电压,再根据所述控制单元从端口op2输出的控制信号,输送给所述第二升压模块。

所述第三预设大小的直流电压是通过所述隔离电压转换模块将接收的第二预设大小的直流电压经过llc谐振隔离转换,并经过所述输出开关模块的第一输出单元整流稳压,定向选择输出的一直流电压。

参见图7所示,是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源的输出开关模块的第二输出单元的示例电路图。所述输出开关模块中,所述第二输出单元包括:

第六晶体管(u8)、第二电感(l2)、第二肖特基二极管(d14)、第四稳压二极管(zd7)、第三可控硅(u14)及稳压运放(lm358);

所述第二肖特基二极管输入端连接所述变压器的第六输出端和第八输出端,所述变压器的第七输出端接地,所述第二肖特基二极管输出端连接所述第二电感的第一端,所述第二电感第二端连接所述第六晶体管的漏极,所述第六晶体管的源极外接所述降压模块,所述第二肖特基二极管输出端连接所述稳压运放芯片的第二输入端,所述第二电感第二端连接所述稳压运放芯片的第一输入端,所述稳压运放芯片的输出端连接所述第六晶体管的源极,所述第六晶体管的栅极连接所述第三可控硅的输出端,所述第三可控硅的输入端接地,所述第三可控硅的控制端连接所述第六晶体管的源极,所述第六晶体管的源极连接所述第四稳压二极管的输入端,所述第四稳压二极管的输出端连接所述第六晶体管的栅极,所述第六晶体管的栅极连接端口op3;所述接地均为设备地;

所述变压器的第六输出端和第八输出端输出交流电压,经过所述第二肖特基二极管整流,再经过所述第二电感滤波,经过所述稳压运放稳压,初步生成第四预设大小的直流电压,经过所述第四稳压二极管和所述第三可控硅并联滤波稳压,再经过所述第六晶体管输出所述第四预设大小的直流电压,再根据所述控制单元从端口op3输出的控制信号,输送给所述降压模块。

本申请实施例中所述稳压运放采用集成运放lm358;所述集成运放lm358是双运算放大器,内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的运算放大器。

所述第四预设大小的直流电压是通过所述隔离电压转换模块将接收的第二预设大小的直流电压经过llc谐振隔离转换,并经过所述输出开关模块的第二输出单元整流稳压,定向选择输出的一直流电压。

进一步地,所述第三预设大小的直流电压大于所述第四预设大小的直流电压;具体的,在本申请实施例中,所述第三预设大小的直流电压为24v直流电压;所述第四预设大小的直流电压为12v直流电压。

进一步地,参见图8所示,是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源的第二升压模块的示例电路图。所述第二升压模块包括:

第八晶体管(q11)、第四电感(l5)、第八电容(c74)、第五二极管(d17)、第六二极管(d18)、第七二极管(d23)、第八二极管(d24)、第六电阻(r113)、第七电阻(r114)、第八电阻(r112)、第九电阻(r118)、第十电阻(r124)、第十一电阻(r126)、第十二电阻(r129)、第十三电阻(r127)、第十四电阻(r130)、第十五电阻(r131)、第十六电阻(r128)及第二升压芯片;

所述输出开关模块的第一输出单元的输出端连接所述第四电感的第一端,所述第四电感的第二端连接所述第八晶体管的漏极,所述第八晶体管的源极接地,所述第四电感的第二端连接所述第五二极管的输入端,所述第五二极管的输出端连接所述第十三电阻的第一端,所述第十三电阻的第二端连接所述第十四电阻的第一端,所述第十四电阻的第二端连接所述第十六电阻的第一端,所述第十六电阻的第二端接地,所述第四电感的第二端连接所述第六二极管的输入端,所述第六二极管的输出端连接所述第五二极管的输出端,所述第六二极管的输出端连接输出端口的第一端,所述输出端口的第二端连接所述第十二电阻的第一端,所述第十二电阻的第二端接地,所述第十二电阻的第一端连接所述第十一电阻的第一端,所述第十一电阻的第二端接地,所述第十一电阻的第一端连接所述第十电阻的第一端,所述第十电阻的第二端接地,所述第十电阻的第一端连接所述第九电阻的第一端,所述第九电阻的第二端接地,所述第九电阻的第一端连接所述第八二极管的输入端,所述第八二极管的输出端接地,所述第八二极管的输入端连接所述第八电阻的第一端,所述第八电阻的第二端连接所述第二升压芯片的转换端,所述第八晶体管的栅极连接所述第七二极管的输入端,所述第七二极管的输出端连接所述第六电阻的第一端,所述第六电阻的第二端连接所述第二升压芯片的控制端,所述第七二极管的输入端连接所述第七电阻的第一端,所述第七电阻的第二端连接所述第七二极管的输出端,所述第八电容的第一端连接所述第十六电阻的第一端,所述第八电容的第二端接地,所述第十五电阻的第一端连接所述第十六电阻的第一端,所述第十五电阻的第二端连接所述第二升压芯片的采样端;所述接地均为设备地;

本申请实施例中所述第二升压芯片采用集成电路pf7906芯片;所述集成电路pf7906芯片采用pwm调光单通道wled驱动器,输入电压可以从9v到33v,应用于pwm调光控制的单串led背光驱动。

所述第十三电阻、所述第十四电阻组和所述第十六电阻依次串联,所述第十五电阻在所述第十四电阻组和所述第十六电阻之间输出采样电压给所述集成电路pf7906芯片采样端,完成电压保护采样;所述第九电阻、所述第十电阻、所述第十一电阻和所述第十二电阻依次并联在电压输出端和所述集成电路pf7906芯片反馈引脚,完成电流采样;所述第三预设大小的直流电压通过所述第四电感滤波,所述第五二极管管和所述第六二极管并联整流稳压,再经过所述第八晶体管选通,通过所述集成电路pf7906芯片门输入引脚输入给所述第二升压芯片,完成升压动作,输出所述第五预设大小的直流电压。

所述第五预设大小的直流电压是通过将第一输出单元输出的第三预设大小的直流电压经过所述第二升压模块,升压稳压后产生的一直流电压;所述第五预设大小的直流电压大小满足车载tv用电需要;具体的,在本申请实施例中,所述第五预设大小的直流电压为64v直流电压。

进一步地,参见图9所示,是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源的降压模块的示例电路图。所述降压模块包括:

第九晶体管(u12)、第十晶体管(q9)、第九二极管(d16)、第十二极管(d19),第五电感(l4)、第九电容(c56)、第十七电阻(r86)、第十八电阻(r85)、第十九电阻(r87)、第二十电阻(r90)及降压芯片;

所述降压芯片的转换端连接所述第九电容的第一端,所述第九电容的第二端接地,所述降压芯片的转换端连接所述第五电感的第一端,所述第五电感的第二端连接所述第十七电阻的第一端,所述第十七电阻的第二端连接所述第十九电阻的第一端,所述第十九电阻的第二端接地,所述第五电感的第二端连接所述第九二极管的输出端,所述第九二极管的输入端接地,所述第五电感的第二端连接所述第九晶体管的源极,所述第九晶体管的漏极连接输出端,所述第九晶体管的栅极连接所述第十二极管的输入端,所述第十二极管的输出端连接所述第二十电阻的第一端,所述第二十电阻的第二端连接所述第十晶体管的集电极,所述第十晶体管的发射极接地,所述第十晶体管的基极连接所述开关控制按钮ps-on,所述第十晶体管的集电极连接端口op1;所述接地均为设备地;

本申请实施例中所述降压芯片采用集成电路mp1430芯片;所述集成电路mp1430芯片是1.22v反馈电压、3a负载单片集成dc-dc高效降压转换芯片,工作电压为6v到28v,操作频率高达385khz,使得可选取比较小的电感电容与之配合即达到小的纹波输出;其具有外围元件少,可以连续输出电流达到3a,具有过温/过流和短路保护。另外通过对反馈电阻的调整,输出电压可任意调节,还有可通过一个外部电阻调整过流保护点,输出短路时可自动也降低操作频率使输出功率变小。

所述第十八电阻同所述第十九电阻并联,之后与所述第十七电阻串联,接在所述第五预设大小的输入电压采样端及所述集成电路mp1430芯片的转换引脚之间,完成采样反馈;所述第五电感滤波,所述第九二极管下拉电压并稳压,所述第九电容通过充放电保护所述第九二极管;所述第十二极管和所述第十晶体管组成下拉选通控制电路,所述第二十电阻保护所述第九晶体管导通电流,通过所述降压模块开关控制按钮ps-on,由所述开关单元的端口op1控制信号控制,输出所述第六预设大小直流电压。

所述第六预设大小的直流电压是通过将第二输出单元输出的第四预设大小的直流电压经过所述降压模块转换,并经过所述输出开关模块定向选择输出的一直流电压;所述第六预设大小的直流电压用于系统待机;具体的,在本申请实施例中,所述第六预设大小的直流电压为5v直流电压。

进一步地,所述隔离电压转换模块中的接地采用电源地;所述输出开关模块中的接地采用设备地;

所述电源地与设备地之间接有电容。

在本申请实施例中,所述直流隔离电源中,所述低通滤波模块、所述第一升压模块与所述隔离电压转换模块共地,为电源接地;所述第二升压模块、所述输出开关模块与所述降压模块共地,为设备接地;所述电源接地与设备接地不共地,在所述隔离电压转换模块相互隔离,两者之间接有电容。

参见图10所示,是本申请一实施例提供的一种直流隔离电源的电源地与设备地连接的电路图:所述电源地与所述设备地之间连接有隔离电容。所述隔离电容采用了悬浮接地法,既隔断了直流高压电位,又勾通了交流脉冲信号。

所述直流隔离电源中,所述低通滤波模块、所述第一升压模块与所述隔离电压转换模块为前级整流滤波电路,所述第二升压模块、所述输出开关模块与所述降压模块为后级调压稳压输出电路,前级电路为后级电路充分实现整体电源功能的基础;通过前级电路所接的电源地与后级电路所接的设备地之间接有隔离电容,并配合所述隔离电压转换模块内的半桥谐振单元,及所述隔离电压转换模块与所述输出开关模块之间连接的变压器,进一步增强了后级电路输出实现电源功能的抗干扰能力、使用效率和带载需求。

本申请实施例提供的直流隔离电源通过所述低通滤波模块的所述共模电感都要采用线径比较粗的线或多线并绕来制作,可以接收宽范围的直流供电,包括了绝大多数型号的蓄电池;所述直流隔离电源通过所述隔离电压转换模块谐振隔离,逆变电流,再通过所述输出开关模块分三路整流稳压输出,达到了隔离的目的;所述直流隔离电源通过l6599芯片及其附属电路实现了谐振转换效率的提高,并通过所述输出开关模块与所述隔离电压转换模块之间的光电耦合器实现了采样反馈和过压过流保护;所述直流隔离电源通过所述第二升压模块实现了给较大功率电器如大尺寸车载电视的供电要求;所述直流隔离电源输入电压范围宽,使用效率高,热损小,输出功率大,电压稳定,实现了对车载电视供电等大功率移动直流电器的供电需要。

进一步地,本申请又一实施例提供了一种直流隔离电源,所述直流隔离电源包括低通滤波模块、第一升压模块、隔离电压转换模块、第二升压模块、输出开关模块和降压模块;

所述低通滤波模块外接第一预设大小的直流电压,并滤除所述直流电压的噪声,将滤除噪声后的第一预设大小的直流电压输送给所述第一升压模块;所述第一升压模块将接收到的第一预设大小的直流电压升压到第二预设大小,并将第二预设大小的直流电压输出给所述隔离电压转换模块;所述隔离电压转换模块将接收的第二预设大小的直流电压转换为交流电后输出给所述输出开关模块;所述输出开关模块将交流电整流稳压成第三预设大小的直流电压和第四预设大小的直流电压后输出;所述第二升压模块将所述输出开关模块输出的第三预设大小的直流电压转换成负载所需要的第五预设大小的直流电压并恒定输出;所述降压模块将所述输出开关模块输出的第四预设大小的直流电压进行降压转换成电源待机用的第六预设大小的直流电压,所述第六预设大小的直流电压由所述输出开关模块控制输出。

在本申请实施例中,所述低通滤波模块的具体结构和连接关系参见图11所示,是本申请又一实施例提供的低通滤波模块的电路图;

在本申请实施例中,所述第一升压模块的具体结构和连接关系参见图12所示,是本申请又一实施例提供的第一升压模块的电路图;

在本申请实施例中,所述隔离电压转换模块的具体结构和连接关系参见图13所示,是本申请又一实施例提供的隔离电压转换模块的电路图;

在本申请实施例中,所述输出开关模块的具体结构和连接关系参见图14所示,是本申请又一实施例提供的输出开关模块的电路图;

在本申请实施例中,所述第二升压模块的具体结构和连接关系参见图15所示,是本申请又一实施例提供的第二升压模块的电路图;

在本申请实施例中,所述降压模块的具体结构和连接关系参见图16所示,是本申请又一实施例提供的降压模块的电路图。

本申请实施例另一方面提供了一种包括所述直流隔离电源的电源系统,包括:本申请第一方面提供的直流隔离电源。

在本申请实施例中,通过采用包括低通滤波模块、第一升压模块、隔离电压转换模块、第二升压模块、输出开关模块和降压模块组成的直流隔离电源,对原始电源滤波隔离,并且升压分压稳压,以满足对不同负载正常使用及负载待机模式省电的需求,从而解决了普通车载隔离电源会因为效率低温度高损耗大和功率做不大等原因限制,没法适用于高端车载设备特别是车载电视等大中型车载电器中的问题。

本申请提供的实施例为本申请的较佳实施例,明确了本申请的保护方案,并对本申请中各个单元组成电路的结构,连接关系功能进行了详述,阐述了此较佳实施例带来的技术效果。应该理解,本申请保护的方案为直流隔离电源,及所述电路中各个单元电路的组成、功能及连接关系。而所述直流隔离电源及各单元电路具体的输入输出电压等参数不用于限定本申请。本领域技术人员通过本申请的技术方案的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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