集成一体化高压宽范围单路输出电源模块的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种电源模块，具体地说，涉及一种集成一体化高压宽范围单路 输出电源模块。
【背景技术】
[0002] 通常情况下，交流输入AC380V转换直流电压的变换器一般以工频50Hz的变压 器转换成低压交流电，再经过整流滤波，由开关或线性芯片转换成直流电。由于市电网 AC380V±20%的范围，频率为50Hz，所以其电源受到工频变压器的限制，体积较大，重量较 重，效率低。如图1中变压器Tl为保证足够的功率余量和在输入拉偏范围内保证输出功率， 其自身功率在15-20W左右，其体积超过70mm*70mm*50mm，重量也在400g以上。由于功率 较小，芯片ICl工作方式又为线性模式，其实测效率在40%-60%之间。由于效率较低，其发 热量很大，需要很大的散热片，其整体重量会达到SOOg左右。针对此种情况，研发一种小型 化、高频率、模块化的AC/DC高压宽范围单路输出电源模块，代替传统的工频变压器方式的 单路输出电源，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一种集成一体化高压宽范围单路 输出电源模块。
[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005] -种集成一体化高压宽范围单路输出电源模块，包括桥式整流电路、滤波电路、 主控电路、反馈保护电路和稳压电路。交流输入经桥式整流电路整流，再经输入滤波电路 滤波，由主控电路控制变压器Tl耦合输出，再经输出滤波电路和稳压电路输出稳定的直 流电压；主控电路由主控功率芯片Ul及其附属电路组成，Ul采用7-DIP封装形式的芯片 FSL41IOLR;U1的Drain脚通过Wpr电路与变压器Tl初级的3脚相连，反馈保护电路从二极 管D201阴极处采样后经光电耦合器IC201反馈至Ul的FB脚；Ul的Vcc脚通过电阻R112 与二极管D102阴极相连，二极管D102阳极与变压器Tl初级的4脚相连；变压器Tl次级的 8脚与二极管D201阳极相连，二极管D201阴极输出经滤波电容C202、储能电感L202和滤 波电容C203、C204后产生稳定单路直流输出。
[0006] 所述集成一体化高压宽范围单路输出电源模块，其输入电压覆盖AC85-460V，输出 电压覆盖DC3. 3V-DC20V，输入与输出隔离电压不低于AC2000V。
[0007] 所述集成一体化高压宽范围单路输出电源模块，其桥式整流电路采用贴片封装， 储能电感采用大电感量电感，滤波电容采用耐高压电容。
[0008] 所述集成一体化高压宽范围单路输出电源模块，其变压器Tl采用体积为 18. 2mm*23. 2mm*9. 9mm的EPC17变压器，电源模块整体不包括引脚高度为24毫米。
[0009] 所述集成一体化高压宽范围单路输出电源模块采用塑封外壳结构，内部实体封装 的方式来提高一体化散热能力、稳定性和绝缘度。
[0010] 本实用新型具有下列优点：
[0011] 1、体积为70mmX48mmX24臟，满足小型化、模块化趋势；
[0012] 2、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；
[0013] 3、标准化、系列化产品设计，可适应高压宽范围全球通用AC85-460V输入电压、输 出电压和功率等参数要求，适应性更广；
[0014] 4、空载损耗、绝缘满足CCC和CE标准。
[0015] 本实用新型的有益效果是提高了模块的工作效率，效率在80%以上，无需外接散 热器散热，减小了模块的体积，使高压输入的电源模块化、小型化和标准化，易于工业批量 生产。
【附图说明】
[0016] 图1为普通的AC380V±20%输入电源线性芯片原理图。
[0017] 图2为本实用新型AC85-460V输入、单路输出开关电源原理图。
[0018] 图3为主控功率芯片FSL41IOLR间歇模式工作时序图。
[0019] 图4为本实用新型MTlO电源模块外形主视图。
[0020] 图5为本实用新型MTlO电源模块外形正视图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0022] 如图2所示，本实用新型一种集成一体化高压宽范围单路输出电源模块，包括桥 式整流电路、滤波电路、主控电路、反馈保护电路和稳压电路。交流输入经桥式整流电路 整流，再经输入滤波电路滤波，由主控电路控制变压器Tl耦合输出，再经输出滤波电路和 稳压电路输出稳定的直流电压；主控电路由主控功率芯片Ul及其附属电路组成，Ul采用 7-DIP封装形式的芯片FSL4110LR;U1的Drain脚通过Wpr电路与变压器Tl初级的3脚相 连，反馈保护电路从二极管D201阴极处采样后经光电耦合器IC201反馈至Ul的FB脚；Ul 的Vcc脚通过电阻Rl12与二极管D102阴极相连，二极管D102阳极与变压器Tl初级的4 脚相连；变压器Tl次级的8脚与二极管D201阳极相连，二极管D201阴极输出经滤波电容 C202、储能电感L202和滤波电容C203、C204后产生稳定单路直流输出。
[0023] 所述集成一体化高压宽范围单路输出电源模块，其输入电压覆盖AC85-460V，输出 电压覆盖DC3. 3V-DC20V，输入与输出隔离电压不低于AC2000V。
[0024] 所述集成一体化高压宽范围单路输出电源模块，其桥式整流电路采用贴片封装， 储能电感采用大电感量电感，滤波电容采用耐高压电容。
[0025] 所述集成一体化高压宽范围单路输出电源模块，其变压器Tl采用体积为 18. 2mm*23. 2mm*9. 9mm的EPC17变压器，电源模块整体不包括引脚高度为24毫米。
[0026] 所述集成一体化高压宽范围单路输出电源模块采用塑封外壳结构，内部实体封装 的方式来提高一体化散热能力、稳定性和绝缘度。
[0027] 本系列产品采用一体化控制和功率电路芯片FSL4110LR进行主控制和主功率开 关，日化KXJ系列超小型高压高容量滤波电容做工频滤波，EPC17高频变压器作为功率变压 器，定制的外壳进行一体化固定和散热，做到电源模块小型化，体积为70mmX48mmX24mm， 外形尺寸见图4和5,国内代表产品所述的特性和高度尺寸见下表。
[0028]
[0029]FSL4110LR工作模式为间歇工作模式。为最大程度地降低待机模式下的功 耗，FSL4110LR会进入突发模式。随着负载降低，反馈电压也会降低。当反馈电压降至 VBURL(400mV)以下时，器件自动进入间歇模式，如图3所示。此时，开关操作将停止，输出 电压开始降低，降低的速率取决于待机电流负载。这会导致反馈电压上升。一旦此值超过 VBURH(500mV)，开关操作将恢复。反馈电压随之降低，此过程重复。间歇模式会交替使能和 禁用SenseFET的开关操作，从而降低待机模式下的开关损耗。另外，还减少了可听噪声软 间歇。
[0030] FSL41IOLR还有许多功能，如可选择的输入过压保护点、关断式的输出过流保护、 保护功能的自动重启等。
[0031] 开关控制芯片FSL41IOLR具有以下特点：
[0032] (1)FSL4110LR具有1000V耐压的SenseFET，所以此功率芯片能满足AC85-460V输 入的宽输入范围；
[0033] (2) 4脚的电压高低可以调整电源模块输入过压保护的高低；
[0034] (3)输出过流保护为关断式，当超过设定电流时输出电流输出电压关断，当电流恢 复到设定值时，自动恢复输出；
[0035] (4)内置硬启动和软启动电路，保护功能的安全自动重启时间，固定为1.6S。芯片 内部采用软间歇模式工作，最大程度的降低音频噪声。
[0036] 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. 一种集成一体化高压宽范围单路输出电源模块，包括桥式整流电路、滤波电路、主控 电路、反馈保护电路和稳压电路；其特征在于：交流输入经桥式整流电路整流，再经输入滤 波电路滤波，由主控电路控制变压器Tl耦合输出，再经输出滤波电路和稳压电路输出稳定 的直流电压；主控电路由主控功率芯片Ul及其附属电路组成，Ul采用7-DIP封装形式的芯 片FSL41IOLR ;U1的Drain脚通过Wpr电路与变压器Tl初级的3脚相连，反馈保护电路从 二极管D201阴极处采样后经光电耦合器IC201反馈至Ul的FB脚；Ul的Vcc脚通过电阻 Rl 12与二极管D102阴极相连，二极管D102阳极与变压器Tl初级的4脚相连；变压器Tl次 级的8脚与二极管D201阳极相连，二极管D201阴极输出经滤波电容C202、储能电感L202 和滤波电容C203、C204后产生稳定单路直流输出。2. 根据权利要求1所述的集成一体化高压宽范围单路输出电源模块，其特征在于： 输入电压覆盖AC85-460V，输出电压覆盖DC3. 3V-DC20V，输入与输出隔离电压不低于 AC2000V。3. 根据权利要求1所述的集成一体化高压宽范围单路输出电源模块，其特征在于：桥 式整流电路采用贴片封装，储能电感采用大电感量电感，滤波电容采用耐高压电容。4. 根据权利要求1所述的集成一体化高压宽范围单路输出电源模块，其特征在于：变 压器Tl采用体积为18. 2mm*23. 2mm*9. 9mm的EPC17变压器，电源模块整体不包括引脚高度 为24毫米。5. 根据权利要求1所述的集成一体化高压宽范围单路输出电源模块，其特征在于：电 源模块采用塑封外壳结构，内部实体封装的方式来提高一体化散热能力、稳定性和绝缘度。
【专利摘要】本实用新型公开了一种集成一体化高压宽范围单路输出电源模块，包括整流电路、滤波电路、主控电路、反馈保护电路和稳压电路；交流输入经桥式整流电路整流，再经输入滤波电路滤波，由主控电路控制变压器T1耦合输出，再经输出滤波电路和稳压电路输出稳定的直流电压；主控电路由主控功率芯片U1及其附属电路组成，U1采用7-DIP封装形式的芯片FSL4110LR。输入电压范围达到了AC85V-460V，解决了AC380V小功率辅助电源的问题，同时大大的降低了成本。本实用新型提高了模块的工作效率，效率在80%以上，无需外接散热器，减小了模块的体积，使高压输入的电源模块化、小型化和标准化，易于工业批量生产。
【IPC分类】H02M3/24, H02M7/06
【公开号】CN204886726
【申请号】CN201520534519
【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