直流电源的制作方法
【专利摘要】一种直流电源，包括左端盖、电路板组件、壳体、胶垫、右端盖、线束组件、十字盘头自攻螺钉、绝缘导热垫片、十字盘头螺钉、压块，所述壳体一端设有左端盖，壳体另一端设有右端盖，壳体与右端盖之间设有胶垫；所述壳体内底部设有电路板组件，电路板组件与线束组件一端相连，线束组件另一端穿过右端盖并设于壳体外；所述壳体内设有绝缘导热垫片和压块，绝缘导热垫片与压块十字盘头螺钉相连；所述壳体外底部设有十字盘头自攻螺钉。本实用新型控制简单、可靠性高、散热性更好、结构简单、成本低廉、提高DC/DC直流电源转换率、能达到稳压作用。
【专利说明】
直流电源
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种供电设备，尤其是涉及一种隔离式直流电源。
【背景技术】
[0002]在电源传输中，经常需要将交流电源转换成直流电源。实现此目的的电路称为整流电路。典型的整流电路包含一个或多个二极管以保证输出信号为恒定的极性。然后用电容滤波电路平滑输出信号以提供稳定的直流输出。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，从而提供一种直流电源。
[0004]—种直流电源，包括左端盖、电路板组件、壳体、胶垫、右端盖、线束组件、十字盘头自攻螺钉、绝缘导热垫片、十字盘头螺钉、压块，所述壳体一端设有左端盖，壳体另一端设有右端盖，壳体与右端盖之间设有胶垫;所述壳体内底部设有电路板组件，电路板组件与线束组件一端相连，线束组件另一端穿过右端盖并设于壳体外;所述壳体内设有绝缘导热垫片和压块，绝缘导热垫片与压块十字盘头螺钉相连;所述壳体外底部设有十字盘头自攻螺钉。
[0005]采用上述技术方案的有益效果是:
[0006]本实用新型控制简单、可靠性高、散热性更好、结构简单、成本低廉、提高DC/DC直流电源转换率、能达到稳压作用。
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型直流电源结构示意图。
[0008]图2为图1的左视图。
[0009]图中:1-左端盖、2-电路板组件、3-壳体、4-胶垫、5-右端盖、6_线束组件、7_十字盘头自攻螺钉、8-绝缘导热垫片、9-十字盘头螺钉、10-压块。
[0010]图3为Buck变换器原理图电路图。
[0011]图4为Buck变换器原理图的导通电路图。
[0012]图5为Buck变换器原理图的关断电路图。
[0013]图6为Buck变换器原理图的关断时电感电流为零电路图。
[0014]图7为本实用新型直流电源主电路图。
[0015]图8为本实用新型直流电源控制电路图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型作进一步相信说明:
[0017]—种直流电源，包括左端盖1、电路板组件2、壳体3、胶垫4、右端盖5、线束组件6、十字盘头自攻螺钉7、绝缘导热垫片8、十字盘头螺钉9、压块10，所述壳体3—端设有左端盖I，壳体3另一端设有右端盖5，壳体3与右端盖5之间设有胶垫4;所述壳体3内底部设有电路板组件2，电路板组件2与线束组件6—端相连，线束组件6另一端穿过右端盖5并设于壳体3外；所述壳体3内设有绝缘导热垫片8和压块10，绝缘导热垫片8与压块10十字盘头螺钉9相连；所述壳体3外底部设有十字盘头自攻螺钉7。
[0018]本实用新型基本工作原理
[0019]1.电感式DC/DC直流电源
[0020]通过电感不断的储能/放电，最后达到稳定电压/电流输出的直流电源。根据输出电压与输出电压的高低比较，可以分为boost既输出电压远高于输入电压和buck既输出电压低于输入电压两种结构。本方案为buck型电感式DC/DC直流电源。
[0021]2、工作原理既buck
[0022]是利用开关闭合时在电感器中储能，并产生电流，当开关断开时，贮存的电感器能量通过二极管输出给负载。即在tl段时间内，控制信号使得Q导通，D截止，向L充磁，向C充电；在t2段时间内，控制信号使得Q截止，D续流，UO靠CO放电和LO中电流下降维持。输出电压值与占空比，既开关开启时间与整个开关周期之间的比有关。
[0023]本实用新型DC-DC主电路原理
[0024]1、将开关换成电压控制型的N型M0SFET，其特点是控制简单，可靠性高、反应快。
[0025]2、将整流二极管D从一个更改成2个，其特点是散热性更好。
[0026]本实用新型控制电路特点:
[0027]1、使用集成控制IC芯片UC3845A，结构简单，成本低廉。
[0028]2、电压回馈，自动调节输出PWM，达到稳压作用。R5和R4组成电压反馈电路。
[0029]3、R2和C4组成振荡电路，提高DC/DC直流电源转换率。
[0030]本实用新型关键器件的选择
[0031]1.整流二极管的选择
[0032]该二极管必须具有与输出电压相等或更大的反向额定电压。其平均额定电流必须比所期望的最大负载电流大得多。其正向电压降必须很低，以避免二极管导通时有过大的损耗。此外，因为MOSFET工作于高频开关模式，所以需要二极管具有从导通状态到非导通状态时，很快恢复。反应速度越快，DC/DC的效率越高。肖特基二极管(而非传统的超快速二极管)具有更低的正向电压降和极佳的反向恢复特性。
[0033]2.同步整流技术
[0034]同步整流是采用通态电阻RDS(ON)极低的专用功率MOSFET，来取代整流二极管或三极管以降低整流损耗的一项新技术。它能大大提高DC/DC变换器的效率。功率MOSFET属于电压控制型器件，它在导通时的伏安特性呈线性关系。用功率MOSFET做整流器时，要求栅极电压必须与被整流电压的相位保持同步才能完成整流功能，故称之为同步整流。当输出电压降低时，二极管的正向电压的影响很重要，它将降低直流电源的效率。物理特性的极限使二极管的正向电压降难以降低到0.3V以下。相反，可以通过加大硅片的尺寸或并行连接分离器件来降低MOSFET的导通电阻RDS为0N。因此，在给定的电流下，使用一个MOSFET来替代二极管可以获得比二极管小很多的电压降。在同步降压直流电源中，通过用两个低端的MOSFET来替换肖特基二极管可以提高效率。这两个MOSFET必须以互补的模式驱动，在它们的导通间隙之间有一个很小的死区时间，dead time，以避免同时导通。
[0035]3.电感器的选择
[0036]随着开关的打开和闭合，电感器会经历电流纹波。一般纹波电流应低于平均电感电流的20%。电感过大将要求使用大得多的电感器，而电感太小将引起更大的开关电流，特别在输出电容器中，而这又要求更大的电容器。电感值的选择取决于期望的纹波电流。较高的VIN或VOUT也会增加纹波电流。电感器当然必须能够在不造成磁芯饱和意味着电感损失情况下处理峰值开关电流。I)开关频率越高，所需的电感值就可以减小;2)电感值增大，可以降低纹波电流和磁芯磁滞损耗。但电感值的增大，电感尺寸也相应的增大，电流变化速度也减慢。为了避免电感饱和，电感的额定电流值应该是直流电源最大输出电流值与电感纹波电流之和。电感的直流电阻既RDC，取决于所采用的材料或贴片电感器的构造类型，在室温条件下通过简单的电阻测量即可获得。RDC的大小直接影响线圈的温度上升。因此，应当避免长时间超过电流额定值。线圈的总耗损包括RDC中的耗损和下列与频率相关联的耗损分量:磁芯材料损耗(磁滞损耗、涡流损耗)；趋肤效应造成的导体中的其他耗损既高频电流位移;相邻绕组的磁场损耗既邻近效应;辐射损耗。不同的磁芯材料和形状可以相应改变电感器的大小/电流和价格/电流关系。采用铁氧体材料的屏蔽电感器尺寸较小，而且不辐射太多能量。选择何种电感器往往取决于价格与尺寸要求以及相应的辐射场EMI要求。
[0037]4.输入电容的选择
[0038]因为buck有跳跃的输入电流，需要低ESR的输入电容，实现最好的输入电压滤波。输入电容值必须足够大，来稳定重负载时的输入电压。如果用陶瓷输出电容，电容RMS纹波电容范围应该满足应用需求。陶瓷电容具有低ESR值，表现出良好的特性。并且与钽电容相比，陶瓷电容对瞬时电压不敏感。
[0039]5.输出电容的选择
[0040 ]输出电容器的有效串联电阻既E SR和电感器值会直接影响输出纹波电压。利用电感器纹波电流既IL和输出电容器的ESR可以简单地估测输出纹波电压。
[0041 ]输出电压纹波是由输出电容的ESR引起的电压值，和由输出电容冲放电引起的电压纹波之和有些厂家的DC/DC产品的内部由补偿环路，以实现最佳的瞬态响应和环路稳定性。当然，内部补偿能够理想地支持一系列工作条件，而且能够敏感地响应输出电容器参数变化。
【主权项】
1.一种直流电源，其特征在于:它包括左端盖(I)、电路板组件(2)、壳体(3)、胶垫(4)、右端盖(5)、线束组件(6)、十字盘头自攻螺钉(7)、绝缘导热垫片(8)、十字盘头螺钉(9)、压块(10)，所述壳体(3)—端设有左端盖(I)，壳体(3)另一端设有右端盖(5)，壳体(3)与右端盖(5)之间设有胶垫(4);所述壳体(3)内底部设有电路板组件(2)，电路板组件(2)与线束组件(6)—端相连，线束组件(6)另一端穿过右端盖(5)并设于壳体(3)外;所述壳体(3)内设有绝缘导热垫片(8)和压块(10)，绝缘导热垫片(8)与压块(10)十字盘头螺钉(9)相连;所述壳体(3)外底部设有十字盘头自攻螺钉(7)。
【文档编号】H02M3/156GK205647266SQ201620509905
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】刘相松
【申请人】遵义怡康机械制造有限公司