专利名称：一种高压高效率电源模块的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子技术领域，涉及一种电源模块，尤其涉及高压高效率电源模块。
背景技术：
常规的电源模块采用的集成电路多为塑封产品或陶瓷封装的产品，电阻、集成电路多为直插或贴片，不仅体积较大，且工作温度很多都达不到要求，功率密度也做不上去； 而且使用的都是硬开关技术，开关损耗都比较大，使得效率都达不到要求；另外，整个模块工作温度较低，只有 85°C，在某些特殊场合下，这种常规的电源根本无法满足用户的使用要求。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种高压高效率电源模块。本实用新型的目的可通过以下技术措施实现一种高压高效率电源模块，是由输入滤波电路、控制电路、功率变换电路、输出稳压电路、整流滤波电路以及过流保护电路组成；所述输入滤波电路的输入端接输入信号，输出端接功率变换电路的输入端；所述功率变换电路的输出端接过流保护电路的输入端和整流滤波电路的输入端；所述过流保护电路的输出端接控制电路输入端；所述控制电路的输出端接功率变换电路的输入端；所述整流滤波电路的输出端接输出稳压电路的输入端；所述输出稳压电路的输出端接控制电路的输入端。所述输入滤波电路由第一镍电容、第二镍电容、第三镍电容和第一电感组成。其中第一镍电容的一端接正输入信号和第一电感的输入端，另一端接负输入信号；第二镍电容与第三镍电容并联，一端接第一电感的输出端，另一端接负输入信号。所述的功率变换电路由第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第九电容及第一场效应管组成。第九电阻的一端接控制电路，另一端接第一场效应管的栅极；第十电阻并联在第一场效应管的栅源极之间；第一场效应管的源极接整流滤波电路的输入端，漏极接输入滤波电路的输出端；第十一电阻与第九电容串联，一端接控制电路，另一端接整流滤波电路的输入端。所述整流滤波电路由第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻，第十一电容、第十二电容，第二电感、第四镍电容及第二场效应管组成。第十三电阻的一端接控制电路，另一端接第二场效应管的栅极；第十四电阻并联在第二场效应管的栅源极之间；第十五电阻与第十一电容串联，一端接第二电感的输入端，另一端接地；第二电感的输入端接功率变换电路，另一端接电源输出端；第四镍电容与第十二电容并联在整流滤波电路输出端和地之间； 第二场效应管的漏极接功率变换电路。所述的输出稳压电路由第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻，第四电容、第五电容、第六电容组成。第五电容的一端接控制电路，另一端接第七电阻；第四电阻与第四电容串联后并接在第五电容的两端；第六电阻的一端接控制电路，另一端接整流滤波电路的输出端；第七电阻与第六电容串联后并接在第六电阻的两端；第五电阻的一端接第六电阻，另一端接地。所述控制电路由第一芯片，第一电阻、第二电阻、第三电阻，第一电容、第二电容、 第三电容、第八电容、第十电容，第一二极管组成。第一电阻的一端接第一芯片，另一端接输入滤波电路的输出端；第二电阻的一端接第一芯片，另一端接第一电容及第一二极管的阴极；第一二极管的阳级接整流滤波电路；第一电容的另一端接地；第三电阻、第二电容、第三电容的一端分别接第一芯片，另一端接地；第八电容的一端接第一芯片，另一端接地；第十电容的一端接第一芯片，另一端接地。所述的过流保护电路由第八电阻、第十二电阻、第七电容组成。第八电阻与第七电容并联，一端接输入滤波电路的输出端，另一端接控制电路；第十二电阻一端接控制电路， 另一端接功率变换电路。本实用新型的原理输入电压经输入滤波电路后分别给控制电路内部的启动电路和功率变换电路，启动电路给控制电路内部的脉宽调制器提供电源；脉宽调制器产生高频脉冲信号，该信号控制功率变换电路中的开关管的导通、截止，从而把输入直流电压变换成高频脉冲电压，经整流滤波电路后输出电压；输出电压再经稳压电路调控高频脉冲信号的宽度后，输出稳定电压。本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果1、集成度高，体积小。2、效率高，功率密度大本申请使用通态电阻极低的专用功率同步整流管，其导通压降比普通二极管小的多(普通二极管压降0. 7V;同步整流管0. IV)，所以降低了整流损耗，提高了效率。3、工作温度范围宽工作温度范围为-55 +125°C。
图1为本实用新型的结构框图；图2为本实用新型的电路结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明。参照图1，一种高压高效率电源模块，是由输入滤波电路、控制电路、功率变换电路、输出稳压电路、整流滤波电路以及过流保护电路组成；输入滤波电路的输入端接输入信号，输出端接功率变换电路的输入端；功率变换电路的输出端接过流保护电路的输入端和整流滤波电路的输入端；过流保护电路的输出端接控制电路输入端；控制电路的输出端接功率变换电路的输入端；整流滤波电路的输出端接输出稳压电路的输入端；输出稳压电路的输出端接控制电路的输入端。上述各电路的具体结构参照图2。输入滤波电路由第一镍电容CN1、第二镍电容CN2、第三镍电容CN3和第一电感Ll 组成。其中第一镍电容CNl的一端接正输入信号和第一电感Ll的输入端，另一端接负输入信号；第二镍电容CN2与第三镍电容CN3并联，一端接第一电感Ll的输出端，另一端接负输入信号。功率变换电路由第九电阻R9、第十电阻R10、第i^一电阻R11、第九电容C9及第一场效应管Ql组成；第九电阻R9的一端接控制电路，另一端接第一场效应管Ql的栅极；第十电阻RlO并联在第一场效应管Ql的栅源极之间；第一场效应管Ql的源极接整流滤波电路的输入端，漏极接输入滤波电路的输出端；第十一电阻Rll与第九电容C9串联，一端接控制电路，另一端接整流滤波电路的输入端。整流滤波电路由第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15，第i^一电容 C11、第十二电容C12，第二电感L2、第四镍电容CN4及第二场效应管Q2组成。第十三电阻 R13的一端接控制电路，另一端接第二场效应管Q2的栅极；第十四电阻R14并联在第二场效应管Q2的栅源极之间；第十五电阻R15与第十一电容Cll串联，一端接第二电感L2的输入端，另一端接地；第二电感L2的输入端接功率变换电路，另一端接电源输出端；第四镍电容CN4与第十二电容C12并联在整流滤波电路输出端和地之间；第二场效应管Q2的漏极接功率变换电路。输出稳压电路由第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7，第四电容 C4、第五电容C5、第六电容C6组成。第五电容C5的一端接控制电路，另一端接第七电阻R7 ； 第四电阻R4与第四电容C4串联后并接在第五电容C5的两端；第六电阻R6的一端接第七电阻R7，另一端接整流滤波电路的输出端；第七电阻R7与第六电容C6串联后并接在第六电阻R6的两端；第五电阻R5的一端接第六电阻R6，另一端接地。控制电路由第一芯片IC1，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3，第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第八电容C8、第十电容C10，第一二极管Dl组成。第一电阻Rl的一端接第一芯片IC1，另一端接输入滤波电路的输出端；第二电阻R2的一端接第一芯片IC1， 另一端接第一电容Cl及第一二极管Dl的阴极；第一二极管Dl的阳级接整流滤波电路；第一电容Cl的另一端接地；第三电阻R3、第二电容C2、第三电容C3的一端分别接第一芯片 IC1，另一端接地；第八电容C8的一端接第一芯片IC1，另一端接地；第十电容ClO的一端接第一芯片IC1，另一端接地。所述的过流保护电路由第八电阻R8、第十二电阻R12、第七电容C7组成；第八电阻 R8与第七电容C7并联，一端接输入滤波电路的输出端，另一端接控制电路；第十二电阻R12 一端接控制电路，另一端接功率变换电路。上述各元器件的选择图2中ICl为集成电路芯片，其型号为TPS40055 ；Ql为N沟道开关管，其型号为IRLROM ；Q2为N沟道同步整流管，其型号为IRLR3110。
权利要求1.一种高压高效率电源模块，其特征在于是由输入滤波电路、控制电路、功率变换电路、输出稳压电路、整流滤波电路以及过流保护电路组成；所述输入滤波电路的输入端接输入信号，输出端接功率变换电路的输入端；所述功率变换电路的输出端接过流保护电路的输入端和整流滤波电路的输入端；所述过流保护电路的输出端接控制电路输入端；所述控制电路的输出端接功率变换电路的输入端；所述整流滤波电路的输出端接输出稳压电路的输入端；所述输出稳压电路的输出端接控制电路的输入端。
2.如权利要求1高压高效率电源模块，其特征在于所述输入滤波电路由第一镍电容 (CN1)、第二镍电容(CN2)、第三镍电容(CN3)和第一电感(Li)组成；其中第一镍电容(CNl) 的一端接正输入信号和第一电感(Li)的输入端，另一端接负输入信号；第二镍电容(CN2) 与第三镍电容(CN3)并联，一端接第一电感(Li)的输出端，另一端接负输入信号。
3.如权利要求1所述高压高效率电源模块，其特征在于所述的功率变换电路由第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第i^一电阻(R11)、第九电容(C9)及第一场效应管(Ql)组成； 第九电阻(R9)的一端接控制电路，另一端接第一场效应管(Ql)的栅极；第十电阻(RlO)并联在第一场效应管(Ql)的栅源极之间；第一场效应管(Ql)的源极接整流滤波电路的输入端，漏极接输入滤波电路的输出端；第十一电阻(Rll)与第九电容(C9)串联，一端接控制电路，另一端接整流滤波电路的输入端。
4.如权利要求1所述高压高效率电源模块，其特征在于所述整流滤波电路由第十三电阻(R13)、第十四电阻(R14)、第十五电阻(R15)，第i^一电容(C11)、第十二电容(C12)，第二电感(L2)、第四镍电容(CN4)及第二场效应管(Q2)组成；第十三电阻(R13)的一端接控制电路，另一端接第二场效应管(Q2)的栅极；第十四电阻(R14)并联在第二场效应管(Q2) 的栅源极之间；第十五电阻(R15)与第十一电容(Cll)串联，一端接第二电感(L2)的输入端，另一端接地；第二电感(L2)的输入端接功率变换电路，另一端接整流滤波电路输出端； 第四镍电容(CN4)与第十二电容(C12)并联在整流滤波电路输出端和地之间；第二场效应管(Q2)的漏极接功率变换电路。
5.如权利要求1所述高压高效率电源模块，其特征在于所述的输出稳压电路由第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)，第四电容(C4)、第五电容(C5)、 第六电容(C6)组成；第五电容(C5)的一端接控制电路，另一端接第七电阻(R7)；第四电阻 (R4)与第四电容(C4)串联后并接在第五电容(C5)的两端；第六电阻(R6)的一端接第七电阻(R7)，另一端接整流滤波电路的输出端；第七电阻(R7)与第六电容(C6)串联后并接在第六电阻(R6)的两端；第五电阻(R5)的一端接第六电阻(R6)，另一端接地。
6.如权利要求1所述高压高效率电源模块，其特征在于所述控制电路由第一芯片 (IC1)，第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)，第一电容(Cl)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第八电容(C8)、第十电容(C10)，第一二极管(Dl)组成；第一电阻(Rl)的一端接第一芯片(IC1)，另一端接输入滤波电路的输出端；第二电阻(R2)的一端接第一芯片 (IC1)，另一端接第一电容(Cl)及第一二极管(Dl)的阴极；第一二极管(Dl)的阳级接整流滤波电路；第一电容(Cl)的另一端接地；第三电阻(R3)、第二电容(C2)、第三电容(C3)的一端分别接第一芯片(IC1)，另一端接地；第八电容(C8)的一端接第一芯片(IC1)，另一端接地；第十电容(ClO)的一端接第一芯片(IC1)，另一端接地。
7.如权利要求1所述高压高效率电源模块，其特征在于所述的过流保护电路由第八电阻(R8)、第十二电阻(R12)、第七电容(C7)组成；第八电阻(R8)与第七电容(C7)并联，一端接输入滤波电路的输出端，另一端接控制电路；第十二电阻(们2) —端接控制电路，另一端接功率变换电路。
专利摘要本实用新型公开了一种高压高效率电源模块，是由输入滤波电路、控制电路、功率变换电路、输出稳压电路、整流滤波电路以及过流保护电路组成。输入电压经输入滤波电路后分别给控制电路内部的启动电路和功率变换电路，启动电路给控制电路内部的脉宽调制器提供电源；脉宽调制器产生高频脉冲信号，该信号控制功率变换电路中的开关管的导通、截止，从而把输入直流电压变换成高频脉冲电压，经整流滤波电路后输出电压；输出电压再经稳压电路调控高频脉冲信号的宽度后，输出稳定电压。本实用新型具有集成度高、工作温度范围宽，效率高、体积小、功率密度大等优点。
文档编号H02M3/335GK202268806SQ201120347958
公开日2012年6月6日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者吕鹏涛, 王慧梅, 陈宏亮, 黄小伟 申请人:天水七四九电子有限公司, 天水华天微电子股份有限公司