一种具有反馈调节的DC-DC转换器的制作方法

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种具有反馈调节的dc-dc转换器。

背景技术：

伴随着开关电源越来越广泛的应用，对于开关电源的性能及工作稳定性要求越来越高。现有技术中，国内主流电源厂商生产的电源模块缺少有效的环路补偿电路，导致电源模块存在输出振荡、输出不稳定等问题，特别是在高频工况下，电源模块的输出振荡剧烈，其工作稳定性和可靠性有待提高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种具有反馈调节的dc-dc转换器，该dc-dc电源模块通过设置基于lm5032芯片为核心的主控电路以及环路补偿电路，能够有效提高电源输出电压的稳定性、减小输出电压中的纹波，不仅可以提高电源模块的稳定裕度，而且能够解决开关电源输出振荡等问题。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种具有反馈调节的dc-dc转换器，包括输入滤波电路、功率开关电路、输出滤波电路、反馈电路和主控电路，其特征在于：外部输入端依次通过输入滤波电路、功率开关电路和输出滤波电路连接外部输出端，所述主控电路分别连接所述外部输入端、功率开关电路和反馈电路连接，所述反馈电路连接所述输出滤波电路，所述功率开关电路包括第一变压器和第二变压器；

所述输入滤波电路包括第一电容、第二电容和bus节点，所述第一电容和第二电容均连接在输入端正极与输入端负极之间，所述输入端正极通过bus节点连接第一变压器初级同名端。

进一步的，所述主控电路包括lm5032芯片电路，所述lm5032芯片包括out1引脚、cs1引脚、comp1引脚、out2引脚、cs2引脚、comp2引脚、vin引脚和vcc引脚；

所述功率开关电路包括第一开关电路和第二开关电路；所述第一开关电路包括第三电容和第一mos管，所述第三电容连接在所述第一变压器初级同名端和输入端负极之间，所述第一mos管的源极连接第一变压器初级异名端，所述第一mos管的栅极通过第二电阻连接主控电路的out1引脚，所述第一mos管的漏极通过第三电阻连接输入端负极，所述第一mos管的漏极通过第四电阻连接主控电路的cs1引脚，所述cs1引脚通过第五电阻连接bus节点；

所述第二开关电路包括第四电容和第二mos管，所述第二开关电路包括第四电容和第二mos管，所述第四电容连接在所述第二变压器初级同名端和输入端负极之间，所述第二mos管的源极连接第二变压器初级异名端，所述第二mos管的栅极通过第六电阻连接主控电路的out2引脚，所述第二mos管的漏极通过第七电阻连接输入端负极，所述第二mos管的漏极通过第八电阻连接主控电路的cs2引脚，所述cs2引脚通过第九电阻连接bus节点。

进一步的，所述输出滤波电路包括第一输出滤波电路和第二输出滤波电路，所述第一输出滤波电路包括第一二极管、第五电容、第六电容、第十电阻、第一电感、vs节点和com节点，所述第一二极管的正极和负极分别连接第一变压器次级异名端和vs节点，所述第三电感接在所述vs节点与输出端正极，所述第五电容接在所述vs节点与com节点之间，所述第六电容和第十电阻均接在所述输出端正极与com节点之间，所述com节点连接第一变压器次级同名端；

所述第二输出滤波电路包括第二二极管、第七电容、第八电容、第十一电阻和第二电感，所述第二二极管的正极连接第二变压器次级异名端，第二二极管的负极连接com节点，所述第七电容接在所述com节点与第二变压器次级同名端之间，所述第八电容和第十一电阻均接在所述com节点与输出端负极之间，所述第二电感接在第二变压器次级同名端与输出端负极之间。

进一步的，所述反馈电路包括第一反馈电路和第二反馈电路，所述第一反馈电路包括第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第四二极管、第九电容、第十电容和第一光电耦合器，所述输出端正极依次通过第十二电阻、第十三电阻连接com节点，所述第十四电阻与第十三电阻并联，所述第一光电耦合器的正极连接vs节点，所述第一光电耦合器的负极通过第十五电阻连接第四二极管的负极，所述第四二极管的正极连接com节点，所述第四二极管的负极依次通过第九电容、第十三电阻连接com节点，所述comp1引脚与输入端负极之间依次串联有第十六电阻和第十电容；

所述第二反馈电路包括第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第五二极管、第十一电容、第十二电容和第二光电耦合器，所述com节点依次通过第十七电阻、第十八电阻连接输出端负极，所述第十九电阻与第十八电阻并联，所述第二光电耦合器的正极连接com节点，所述第一光电耦合器的负极通过第二十电阻连接第五二极管的负极，所述第五二极管的正极连接输出端负极，所述第五二极管的负极依次通过第十一电容、第十八电阻连接输出端负极，所述comp2引脚与输入端负极之间依次串联有第二十一电阻和第十二电容。

进一步的，所述反馈电路还包括第一环路补偿电路和第二环路补偿电路，所述第一环路补偿电路包括第十三电容和第二十二电阻，所述第九电容的两端依次串联有所述第十三电容和第二十二电阻，所述第二环路补偿电路包括第十四电容和第二十三电阻，所述第十一电容的两端依次串联有所述第十四电容和第二十三电阻。

本发明的一种具有反馈调节的dc-dc转换器具有以下有益效果：

本发明提供了一种具有反馈调节的dc-dc转换器，该电源模块包括外部输入端依次通过输入滤波电路、功率开关电路和输出滤波电路连接外部输出端，主控电路分别连接外部输入端、功率开关电路和反馈电路连接，反馈电路连接输出滤波电路，功率开关电路包括第一变压器和第二变压器。本发明通过设置基于lm5032芯片为核心的主控电路以及环路补偿电路，能够有效提高电源输出电压的稳定性、减小输出电压中的纹波，不仅可以提高电源模块的稳定裕度，而且能够解决开关电源输出振荡等问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的一种具有反馈调节的dc-dc转换器的模块连接示意图；

图2为本发明的一种具有反馈调节的dc-dc转换器的电路连接示意图；

图3为本发明的一种具有反馈调节的dc-dc转换器的反馈电路连接示意图。

具体实施方式

以下将结合图1、图2、图3对本发明进行详细说明。

如图1所示，一种具有反馈调节的dc-dc转换器，包括输入滤波电路1、功率开关电路2、输出滤波电路3、反馈电路4和主控电路5，外部输入端6依次通过输入滤波电路1、功率开关电路2和输出滤波电路3连接外部输出端7，所述主控电路5分别连接所述外部输入端6、功率开关电路2和反馈电路4连接，所述反馈电路4连接所述输出滤波电路3，所述功率开关电路2包括第一变压器t1和第二变压器t2。

如图2所示，所述输入滤波电路1包括第一电容c1、第二电容c2和bus节点，所述第一电容c1和第二电容c2均连接在输入端正极in+与输入端负极in-之间，所述输入端正极in+通过bus节点连接第一变压器t1初级同名端。

进一步的，所述主控电路5包括lm5032芯片电路，所述lm5032芯片包括out1引脚、cs1引脚、comp1引脚、out2引脚、cs2引脚、comp2引脚、vin引脚和vcc引脚；

所述功率开关电路2包括第一开关电路和第二开关电路；所述第一开关电路包括第三电容c3和第一mos管q1，所述第三电容c3连接在所述第一变压器t1初级同名端和输入端负极in-之间，所述第一mos管q1的源极连接第一变压器t1初级异名端，所述第一mos管q1的栅极通过第二电阻r2连接主控电路5的out1引脚，所述第一mos管q1的漏极通过第三电阻r3连接输入端负极in-，所述第一mos管q1的漏极通过第四电阻r4连接主控电路5的cs1引脚，所述cs1引脚通过第五电阻r5连接bus节点；

所述第二开关电路包括第四电容和第二mos管，所述第二开关电路包括第四电容c4和第二mos管q2，所述第四电容c4连接在所述第二变压器t2初级同名端和输入端负极in-之间，所述第二mos管q2的源极连接第二变压器t2初级异名端，所述第二mos管q2的栅极通过第六电阻r6连接主控电路5的out2引脚，所述第二mos管q2的漏极通过第七电阻r7连接输入端负极in-，所述第二mos管q2的漏极通过第八电阻r8连接主控电路5的cs2引脚，所述cs2引脚通过第九电阻r9连接bus节点。

进一步的，所述输出滤波电路3包括第一输出滤波电路3和第二输出滤波电路3，所述第一输出滤波电路3包括第一二极管d1、第五电容c5、第六电容c6、第十电阻r10、第一电感l1、vs节点和com节点，所述第一二极管d1的正极和负极分别连接第一变压器t1次级异名端和vs节点，所述第三电感l3接在所述vs节点与输出端正极vo+，所述第五电容c5接在所述vs节点与com节点之间，所述第六电容c6和第十电阻r10均接在所述输出端正极vo+与com节点之间，所述com节点连接第一变压器t1次级同名端；

所述第二输出滤波电路3包括第二二极管d2、第七电容c7、第八电容c8、第十一电阻r11和第二电感l2，所述第二二极管d2的正极连接第二变压器t2次级异名端，第二二极管d2的负极连接com节点，所述第七电容c7接在所述com节点与第二变压器t2次级同名端之间，所述第八电容c8和第十一电阻r11均接在所述com节点与输出端负极之间，所述第二电感l2接在第二变压器t2次级同名端与输出端负极之间。

如图3所示，所述反馈电路4包括第一反馈电路和第二反馈电路，所述第一反馈电路包括第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15、第十六电阻r16、第四二极管d4、第九电容c9、第十电容c10和第一光电耦合器401，所述输出端正极vo+依次通过第十二电阻r12、第十三电阻r13连接com节点，所述第十四电阻r14与第十三电阻r13并联，所述第一光电耦合器401的正极连接vs节点，所述第一光电耦合器401的负极通过第十五电阻r15连接第四二极管d4的负极，所述第四二极管d4的正极连接com节点，所述第四二极管d4的负极依次通过第九电容c9、第十三电阻r13连接com节点，所述第十六电阻r16和第十电容c10均连接在comp1引脚与输入端负极in-之间；

所述第二反馈电路包括第十七电阻r17、第十八电阻r18、第十九电阻r19、第二十电阻r20、第二十一电阻r21、第五二极管d5、第十一电容c11、第十二电容c12和第二光电耦合器402，所述com节点依次通过第十七电阻r17、第十八电阻r18连接输出端负极out-，所述第十九电阻r19与第十八电阻r18并联，所述第二光电耦合器402的正极连接com节点，所述第一光电耦合器401的负极通过第二十电阻r20连接第五二极管d5的负极，所述第五二极管d5的正极连接输出端负极out-，所述第五二极管d5的负极依次通过第十一电容c11、第十八电阻r18连接输出端负极out-，所述第二十一电阻r21和第十二电容c12均连接在comp2引脚与输入端负极in-之间。

进一步的，所述反馈电路4还包括第一环路补偿电路403和第二环路补偿电路404，所述第一环路补偿电路403包括第十三电容c13和第二十二电阻r22，所述第十三电容c13和第二十二电阻r22串联后与所述第九电容c9并联，所述第二环路补偿电路404包括第十四电容c14和第二十三电阻r23，所述第十四电容c14和第二十三电阻r23串联后与所述第十一电容c11并联。

需要说明的是，mos管q1和q2主要是控制变压器t次级绕的通断，改变变压器t1、t2中存储的能量，变压器t1、t2主要是完成电能由初级向次级的传输，次级电路的两个二极管d1、d2分别起整流和续流的作用，保证电源模块稳定的工作和输出；输出滤波电路3主要包含电容和电感，其能够滤除输出直流电中的纹波，达到稳定输出的目的；主控电路5采用的是以lm50232芯片为核心的电路，主要是对功率开关管驱动与控制，同时对电源模块进行短路等保护。另外的，通过增加的第一环路补偿电路403和第二环路补偿电路404提高了电源模块的稳定裕度，能够有效的解决开关电源输出振荡等问题，提升了电源模块的性能。

实际工作时，电源模块输入部分未接第一电感l1和第二电感l2时一般输入噪声较大，会导致电源模块输出噪声大，影响后端设备的使用。具体的，第一光电耦合器401401和第二光电耦合器402402选用tlp280芯片，第一二极管d1和第二二极管d2选用tl432型二极管，所述第一mos管q1和第二mos管q2选用fdmc86160型mos管。

本发明提供了一种具有反馈调节的dc-dc转换器，属于电力电子技术领域，外部输入端依次通过输入滤波电路、功率开关电路和输出滤波电路连接外部输出端，主控电路分别连接外部输入端、功率开关电路和反馈电路连接，反馈电路连接输出滤波电路，功率开关电路包括第一变压器和第二变压器。本发明通过设置基于lm5032芯片为核心的主控电路以及环路补偿电路，能够有效提高电源输出电压的稳定性、减小输出电压中的纹波，不仅可以提高电源模块的稳定裕度，而且能够解决开关电源输出振荡等问题。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。