一种智能型开关电源的制作方法

文档序号:10424461
一种智能型开关电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电源装置,特别涉及一种智能型开关电源。
【背景技术】
[0002]现有自动化系统电源存在着诸多缺点,已经不能满足当前需求,例如,热性能指标差,现有电源效率低、功耗高,导致工作温度远远超出了最大允许温度50°C,而不得不外加风扇来散热,既增加了故障点又增加了电源负载;电源集成度不高,现有电源采用分立元器件搭建电路以实现开关电源功能,电路复杂,功耗高,故障率高;可靠性低,现有电源输入电压调整率与负载调整率大,抗干扰能力差,输出稳定性差;安全性差,现有电源无法有效抑制过电压、欠电压等情况,也无报警信息;智能化低,无微处理器对整个电源进行监视与控制,智能化程度低;可维护性差。除了电源指示灯外无任何状态指示信息,使得可维护性差。
[0003]综上所述,现有电源系统存在较大隐患。该电源一旦在滞车时发生故障,后果将非常严重。

【发明内容】

[0004]针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的是提供一种智能型开关电源,其设计合理、结构简单、便于维护和使用。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:一种智能型开关电源,包括泄放回路、抑制共模干扰回路和保护电路,其技术要点是:还包括:
[0006]前级整流电路,用于在输出电压低于后级整流电路的输入电压的情况下,使前级整流电路的输出电压加倍后再输出;
[0007]后级整流电路,用于在检测到输出电压不符合设定输出电压的情况下,切断前级整流电路的输出和后极整流电路的输出。
[0008]作为本实用新型的一种优选方案,前级整流电路包括交直流转换器,后级整流器包括直流转换器,交直流转换器的使能端串联第三电阻和二极管后连接直流转换器的使能端,交直流转换器的倍压端一路经第一电容连接直流转换器的正极输入端,另一路经第二电容连接直流转换器的负极输入端。
[0009]作为本实用新型的进一步优选方案,第一电容和第二电路组成保护电路,第一电容的一端连接交直流转换器的正极输出端和直流转换器的正极输入端,第二电容的一端连接交直流转换器的负极输出端和直流转换器的负极输入端。
[0010]作为本实用新型的再进一步优选方案,还包括与保护电路相并联的泄放电路,泄放电路由串联在一起的第一电阻和第二电阻组成,第一电阻的一端连接交直流转换器的正极输出端和直流转换器的正极输入端,第二电阻的一端连接交直流转换器的负极输出端和直流转换器的负极输入端。
[0011]本发明的优点及有益效果是:该智能型开关电源,包括前级整流电路和后级整流电路,上述电路利用后级整流电路的微控制器对前级整流电路输出电压进行持续监视,当检测到输出电压小于DC200V时,启动倍压功能,将输出电压翻倍(不会高于上限),保证了在大范围输入电压下(AC90V-AC264V)电压仍然能够稳定的输出,此外,当发生过电压、欠电压、温度过高、模块内部参数异常时,前级整流电路的EN管脚会拉低后级整流电路PC管脚,使后级切断输出,保证电源安全。另外,微控制器会周期性的对故障点进行监视,如果故障排除,模块会重新工作,这种校验机制使得用户使用更加便捷。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为本实用新型智能型开关电源的电路原理图;
[0014]图中序号说明如下:I前级整流电路、2后级整流电路、3保护电路、4泄放电路、5抑制共模干扰电路。
【具体实施方式】
[0015]使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图1和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0016]本实施例中的智能型开关电源,包括泄放回路4、抑制共模干扰电路5、保护电路3、前级整流电路I和后级整流电路2。其中,前级整流电路I,用于在输出电压低于后级整流电路的输入电压的情况下,使前级整流电路的输出电压加倍后再输出。本实施例中的前级整流电路采用FARM1CG1的AC-DC转换器实现。后级整流电路2,用于在检测到输出电压不符合设定输出电压的情况下,切断前级整流电路的输出和后极整流电路的输出。实施例中的前级整流电路采用V300B5T200BG的DC-DC转换器实现。
[0017]具体的电路连接为:
[0018]AC-DC转换器的输入侧管脚L与N连接输入电压范围为AC90V?AC264V电压的L与N端;压敏电阻Zl并接在输入两端,实现过压保护功能;X-电容C3采用安规电容,同样并接在输入两端,抑制差模干扰;保险管Fl串接在输入端,实现过流保护功能;EMI管脚接PE地,以保证滤波功能正常。
[0019]AC-DC转换器的输出侧,AC-DC转换器的输出+OUT与-OUT接至DC-DC转换器的输入端+IN与-1N,为DC-DC转换器提供DC250V-370V输入;使能管脚EN通过限流电阻R3与二极管Dl连接至后级模块PC管脚,实现前级对后级控制;保持电容Cl、C2串联后并接在AC-DC转换器的+OUT与-OUT两输出端,保证掉电时输出平稳下降,可以根据实际保持时间需求来确定Cl、C2的容值。AC-DC转换器的倍压管脚ST连接在Cl与C2的连线之间,当输入电压为ACl 1V时,AC-DC转换器自动将输出加倍以满足DC-DC转换器的需求,此时ST管脚输出高电平。状态管脚BUSOK持续监视AC-DC转换器的状态,发生异常时输出高电平,将此管脚连接发光二极管可以显示电源状态。泄放电阻Rl、R2串联后同样并接在输出+OUT与-0UT,为持续电容Cl、C2提供泄放回路;Y-电容C4、C5采用安规电容,连接在输出线与地线之间形成抑制共模干扰回路。
[0020]DC-DC转换器的输入侧:输入管脚+IN与-1N接至AC-DC转换器的输出管脚+OUT与-OUT;使能管脚PC接至前级EN管脚,受前级模块控制;如有扩展,管脚PR连接至其他子模块的PR管脚。
[0021 ] DC-DC转换器的输出侧:输出为直流5V左右电压的DC-DC转换器的输出管脚+OUT与-OUT连接负载;DC-DC转换器的管脚+S与-S分别连至DC-DC转换器的+OUT与-OUT以正常工作;如需微调输出电压,管脚SC通过调节电阻R4与R5分别连至+S与-S,本实施例中,设置R4阻值为80K,则输出电压可达5.20V。
[0022]本实施例采用的集成电路板形式将上述电路集成在一起,其转化效率高,损耗小,温度低。集成电路板的散热方面,采用黑色翼片式散热片,热阻更小,散热效率更高,因此本实施例中的电源最高允许工作温度为100°C,远远高于现有电源的50°C。在PCB设计方面,除了利用大面积附铜屏蔽材料来遮罩电源的辐射噪声外,还在集成电路板上增加散热通孔帮助散去大电流流过电路板时产生的热量。
[0023]虽然以上描述了本实用新型的【具体实施方式】,但是本领域内的熟练的技术人员应当理解,这些仅是举例说明,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,而不背离本实用新型的原理和实质。本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。
【主权项】
1.一种智能型开关电源,包括泄放回路、抑制共模干扰回路和保护电路,其特征在于:包括: 前级整流电路,用于在输出电压低于后级整流电路的输入电压的情况下,使前级整流电路的输出电压加倍后再输出;后级整流电路,用于在检测到输出电压不符合设定输出电压的情况下,切断前级整流电路的输出和后极整流电路的输出; 其中,前级整流电路包括交直流转换器,后级整流器包括直流转换器,交直流转换器的使能端串联第三电阻和二极管后连接直流转换器的使能端,交直流转换器的倍压端一路经第一电容连接直流转换器的正极输入端,另一路经第二电容连接直流转换器的负极输入端。2.如权利要求1所述的智能型开关电源,其特征在于:第一电容和第二电路组成保护电路,第一电容的一端连接交直流转换器的正极输出端和直流转换器的正极输入端,第二电容的一端连接交直流转换器的负极输出端和直流转换器的负极输入端。3.如权利要求2所述的智能型开关电源,其特征在于:还包括与保护电路相并联的泄放电路,泄放电路由串联在一起的第一电阻和第二电阻组成,第一电阻的一端连接交直流转换器的正极输出端和直流转换器的正极输入端,第二电阻的一端连接交直流转换器的负极输出端和直流转换器的负极输入端。
【专利摘要】一种智能型开关电源,涉及一种电源装置。包括前级整流电路和后级整流电路,上述电路利用后级整流电路的微控制器对前级整流电路输出电压进行持续监视,当检测到输出电压小于DC200V时,启动倍压功能,将输出电压翻倍(不会高于上限),保证了在大范围输入电压下(AC90V-AC264V)电压仍然能够稳定的输出,此外,当发生过电压、欠电压、温度过高、模块内部参数异常时,前级整流电路的EN管脚会拉低后级整流电路PC管脚,使后级切断输出,保证电源安全。另外,微控制器会周期性的对故障点进行监视,如果故障排除,模块会重新工作,这种校验机制使得用户使用更加便捷。
【IPC分类】H02M7/06, G05F1/46, H02M1/00, H02H7/125
【公开号】CN205356176
【申请号】CN201620012147
【发明人】冯明, 蔡小勇, 李志广, 白雪, 陈丽华, 高峰, 曹博, 许文博
【申请人】沈阳铁路信号有限责任公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月8日
再多了解一些
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