低成本集成一体化dc390v200w功率因数模块的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种电源电路，具体地说，涉及一种低成本集成一体化 DC390V200W功率因数模块。
【背景技术】
[0002] 通常情况下，为达到军标使用环境温度，功率因数校正模块使用进口模块的居多 (如图1)，交流输入经过模块Ml，Ml外接限浪涌电阻和大容量的滤波电容最终输出高压直 流给后极的高压DC/DC模块供电，模块及外接器件所占空间较大，而且成本较高。模块的功 率余量也较大，没有针对200W左右模块，最小功率为500W。针对此种情况，研发一种小型 化、低成本、模块化的功率因数模块，代替之前的进口功率因数校正模块，将成为未来电源 领域发展的方向。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型正是为了解决上述技术问题而设计的一种低成本集成一体化 DC390V200W功率因数模块。
[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005] -种低成本集成一体化DC390V200W功率因数模块，包括整流电路、输入滤波、主 控电路Ul、高频变压器Tl、主功率MOS管Ql和输出滤波；其交流AC输入经可调电阻R20连 接到整流桥D4输入端，经整流桥D4整流输出，再经输入滤波电容Cl后，输出到高频变压器 Tl初级异名端，高频变压器Tl初级同名端连接二极管D6阳极，二极管D6阴极输出经输出 滤波电容C5和C6输出稳定的直流；高频变压器Tl次级异名端接地，高频变压器Tl次级同 名端经电阻R4与主控电路Ul的5脚相连，同时高频变压器Tl次级同名端经电阻R4和电 容C2与二极管D3阳极相连，二极管D3阴极与主控电路Ul的8脚相连，稳压二极管D2阳 极接地，阴极与二极管D3阳极相连；主功率MOS管Ql漏极与高频变压器Tl初级同名端相 连，Ql源极与主控电路Ul的4脚相连，Ql栅极经电阻R8与主控电路Ul的7脚相连，同时 Ql栅极与二极管D3阳极相连，二极管D3阴极经电阻R7与主控电路Ul的7脚相连；主控 电路Ul采用功率控制芯片FAN7930C。
[0006] 所述低成本集成一体化DC390V200W功率因数模块，其交流AC输入范围是 AC85-265V，输出直流为DC390V，输出功率为200W。
[0007] 所述低成本集成一体化DC390V200W功率因数模块，其主控电路Ul采用8引脚SOP 封装形式的FAN7930C，先进的控制芯片使功率因数模块的功率因数接近1. 0,整机效率在 96%以上。
[0008] 所述低成本集成一体化DC390V200W功率因数模块，其高频变压器Tl采用PQ3220 变压器绕制，可以满足初级匝数多、电流大、高绝缘的需要。
[0009] 所述低成本集成一体化DC390V200W功率因数模块，采用铝基板散热片，整流桥 D4、主功率MOS管Q1、稳压二极管D2和高频变压器Tl与散热片直接相连，采用铝基板散热 结构，保证了一体化散热和较高的绝缘性。
[0010] 采用8引脚SOP封装形式的功率控制芯片FAN7930C来做为临界导通模式的控制， 使其能满足AC85-265V的全球通范围输入的，内部软启动和启动无过冲，内部总谐波失真 优化器，精确的可调输出过压保护，反馈开路保护和禁止功能，使这个功率因数模块工作更 易于控制和可靠的运行。开关控制芯片FAN7930C具有以下特点：
[0011] (I)FAN7930C输入电压的检测和控制升压部分工作电压的功能，可以通过电阻Rl 和R2的阻值控制升压电路的工作开启输入电压；
[0012] (2)FAN7930C有内部软启动和启动无过冲，内部总谐波失真优化器；
[0013] (3)FAN7930C有精确的可调输出过压保护，反馈开路保护和禁止功能。
[0014] 本实用新型具有下列优点：
[0015] 1、体积为100mmX68mmX35mm，满足小型化、模块化趋势；
[0016] 2、铝基板平面散热方式，自然散热效果更好，无需外加散热措施即可使用；
[0017] 3、标准化设计，可适应全球通用AC85-265V输入电压范围、DC390V200W的输出可 以后极高压小功率DC/DC高压模块的电压和功率的要求；
[0018] 4、只有100元左右的成本，降低了电源系统的整个成本，替代进□模块，为国家节 省了外汇。
[0019] 本实用新型的有益效果是提高了模块的工作效率，效率在96%以上，模块自带散 热器，并将输入的限浪涌电路，输出的滤波电容集成在了一起，模块外部无需外接其他原 件，可对外供电，同时将满载时的功率因数提高到了接近1. 〇的水平，减小了模块的体积， 极大的降低了成本，使功率因数电源模块化、小型化，易于工业生产。
【附图说明】
[0020] 图1为进口模块PFC外接器件原理图原理图。
[0021] 图2为本实用新型低成本集成一体化DC390V200W功率因数模块原理图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0023] 如图2所示，本实用新型一种低成本集成一体化DC390V200W功率因数模块，包括 整流电路、输入滤波、主控电路U1、高频变压器T1、主功率MOS管Ql和输出滤波；其交流AC 输入经可调电阻R20连接到整流桥D4输入端，经整流桥D4整流输出，再经输入滤波电容Cl 后，输出到高频变压器Tl初级异名端，高频变压器Tl初级同名端连接二极管D6阳极，二极 管D6阴极输出经输出滤波电容C5和C6输出稳定的直流；高频变压器Tl次级异名端接地， 高频变压器Tl次级同名端经电阻R4与主控电路Ul的5脚相连，同时高频变压器Tl次级 同名端经电阻R4和电容C2与二极管D3阳极相连，二极管D3阴极与主控电路Ul的8脚相 连，稳压二极管D2阳极接地，阴极与二极管D3阳极相连；主功率MOS管Ql漏极与高频变压 器Tl初级同名端相连，Ql源极与主控电路Ul的4脚相连，Ql栅极经电阻R8与主控电路 Ul的7脚相连，同时Ql栅极与二极管D3阳极相连，二极管D3阴极经电阻R7与主控电路 Ul的7脚相连；主控电路Ul采用功率控制芯片FAN7930C。
[0024] 所述低成本集成一体化DC390V200W功率因数模块，其交流AC输入范围是 AC85-265V，输出直流为DC390V，输出功率为200W。
[0025] 所述低成本集成一体化DC390V200W功率因数模块，其主控电路Ul采用8引脚SOP 封装形式的FAN7930C，先进的控制芯片使功率因数模块的功率因数接近1. 0,整机效率在 96%以上。
[0026] 所述低成本集成一体化DC390V200W功率因数模块，其高频变压器Tl采用PQ3220 变压器绕制，可以满足初级匝数多、电流大、高绝缘的需要。
[0027] 所述低成本集成一体化DC390V200W功率因数模块，采用铝基板散热片，整流桥 D4、主功率MOS管Q1、稳压二极管D2和高频变压器Tl与散热片直接相连，采用铝基板散热 结构，保证了一体化散热和较高的绝缘性。
[0028] 如图1中Ml功率为500W，相对于200W的输出功率余量偏大，输出外接限浪涌和滤 波电容使模块加外围电路所占尺寸很大，而且进口模块的成本在1000元左右，成本较高。
[0029] 表1为本实用新型背景代表产品所述的特性和成本对比。
[0030] 表1国内代表产品所述的特性和成本
[0031] 本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下得出的其 他任何与本实用新型相同或相近似的产品，均落在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种低成本集成一体化DC390V200W功率因数模块，包括整流电路、输入滤波、主控 电路Ul、高频变压器Tl、主功率MOS管Ql和输出滤波；其特征在于：交流AC输入经可调电 阻R20连接到整流桥D4输入端，经整流桥D4整流输出，再经输入滤波电容Cl后，输出到高 频变压器Tl初级异名端，高频变压器Tl初级同名端连接二极管D6阳极，二极管D6阴极输 出经输出滤波电容C5和C6输出稳定的直流；高频变压器Tl次级异名端接地，高频变压器 Tl次级同名端经电阻R4与主控电路Ul的5脚相连，同时高频变压器Tl次级同名端经电阻 R4和电容C2与二极管D3阳极相连，二极管D3阴极与主控电路Ul的8脚相连，稳压二极管 D2阳极接地，阴极与二极管D3阳极相连；主功率MOS管Ql漏极与高频变压器Tl初级同名 端相连，Ql源极与主控电路Ul的4脚相连，Ql栅极经电阻R8与主控电路Ul的7脚相连， 同时Ql栅极与二极管D3阳极相连，二极管D3阴极经电阻R7与主控电路Ul的7脚相连； 主控电路Ul采用功率控制芯片FAN7930C。2. 根据权利要求1所述的低成本集成一体化DC390V200W功率因数模块，其特征在于： 交流AC输入范围是AC85-265V，输出直流为DC390V，输出功率为200W。3. 根据权利要求1所述的低成本集成一体化DC390V200W功率因数模块，其特征在于： 主控电路Ul采用8引脚SOP封装形式的FAN7930C。4. 根据权利要求1所述的低成本集成一体化DC390V200W功率因数模块，其特征在于： 高频变压器Tl采用PQ3220变压器绕制。5. 根据权利要求1所述的低成本集成一体化DC390V200W功率因数模块，其特征在于： 采用铝基板散热片，整流桥D4、主功率MOS管Ql、稳压二极管D2和高频变压器Tl与散热片 直接相连。
【专利摘要】本实用新型公开了一种低成本集成一体化DC390V200W功率因数模块，包括整流电路、输入滤波、主控电路U1、高频变压器T1、主功率MOS管Q1和输出滤波；其交流AC输入经可调电阻R20连接到整流桥D4输入端，经整流桥D4整流输出，再经输入滤波电容C1后，输出到高频变压器T1初级异名端，高频变压器T1初级同名端连接二极管D6阳极，二极管D6阴极输出经输出滤波电容C5和C6输出稳定的直流。本实用新型提高了模块的工作效率，效率在96%以上，并将输入的限浪涌电路，输出的滤波电容集成在了一起，满载时的功率因数提高到了接近1.0的水平，减小了模块的体积，极大的降低了成本，使功率因数电源模块化、小型化，易于工业生产。
【IPC分类】H02M1/42, H02M3/335
【公开号】CN204886688
【申请号】CN201520534479
【发明人】于合颖
【申请人】航天长峰朝阳电源有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月22日