0~1kV可调精密DC-DC转换器的制作方法

文档序号:36155061发布日期:2023-11-23 03:44阅读:50来源:国知局

本申请一般地涉及dc-dc转换器,尤其涉及0~1kv可调精密dc-dc转换器。


背景技术:

1、dc-dc转换器为将输入直流电压转换为输出直流电压的电压转换器。根据输入直流电压与输出直流电压的电平高低关系的不同,dc/dc转换器分为三类:升压型dc-dc转换器、降压型dc-dc转换器以及升降压型dc-dc转换器。目前dc-dc转换器广泛应用于汽车、计算机、手机、显示器、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。

2、dc-dc转换器可用作高压电源模块,为负载提供在0v至+/−1000v范围内连续可调的直流高压输出。现有技术中的大部分同电压等级的升压高压电源模块体积大,结构复杂,模块化程度低,导致工作稳定性低,维修难度大,使用成本高昂。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中的上述一个或多个技术问题,本申请提供了0~1kv可调精密dc-dc转换器,以减小高压电源模块的体积,简化其结构,提高其模块化程度,关键电路均采用高精密元器件,提高高压电源的精度,从而提高高压电源的工作稳定性,减小其维修难度,降低其使用成本。

2、本申请提供了0~1kv可调精密dc-dc转换器,包括壳体和转换电路,所述转换电路包括依次连接的输入滤波电路、振荡电路、倍压电路、采样电路和输出滤波电路,其中所述输入滤波电路连接所述dc-dc转换器的电源输入端子,所述输出滤波电路连接所述dc-dc转换器的高压输出端子;所述控制电路连接所述采样电路和所述振荡电路,以控制所述振荡电路;所述振荡电路为自激振荡升压电路,包括第二电阻器、第一晶体管、第二晶体管以及升压变压器,其中所述升压变压器的初级线圈为两个线圈串联而成,其中间抽头连接所述输入滤波电路的输出端,两端分别连接所述第一晶体管及所述第二晶体管的集电极,所述第一和第二晶体管的发射极接地,基极分别连接所述升压变压器反馈线圈的两端,所述第二电阻器一端连接所述第二晶体管基极,另一端连接所述控制电路的输出端,所述升压变压器的次级线圈作为升压变压器的输出端。

3、在一个实施例中,所述输入滤波电路包括第一电阻器和第一电容器,其中所述第一电阻器连接所述dc-dc转换器的电源输入正端子,另一端连接所述第一电容器,其连接点为所述输入滤波电路的输出端,所述第一电容另一端接地。

4、在一个实施例中,所述倍压电路为四倍压电路,包括第二至第五电容器以及第一至第四二极管。其中每级倍压包含相串联的电容器及二极管各一只,然后按照极性相加的原理串接起来以达到倍压的目的,第一级倍压电路连接所述升压变压器的次级线圈以输入经升压后的电压,第四级倍压电路输出四倍压电压。所述倍压电路中的二极管极性根据所述dc-dc转换器输出电压的极性可进行对应调整。

5、在一个实施例中,所述输出滤波电路包括第三电阻器、第四电阻器、第六电容器以及第七电容器。其中所述第三电阻器及第四电阻器串联,所述第三电阻器一端连接所述倍压电路的输出端,所述第四电阻器的一端连接所述dc-dc转换器的所述高压输出端子,所述第六电容器一端连接第三电阻器、第四电阻器的串联节点,另一端连接所述升压变压器次级线圈的虚拟地,所述第七电容器所述dc-dc转换器的高压输出两端。

6、在一个实施例中,所述采样电路为电压采样,包括第一运算放大器、第五电阻器、第六电阻器以及第八电容器。其中所述第五电阻器一端连接所述输出滤波电路的输出端,另一端连接所述第六电阻器一端,其节点输入到所述第一运算放大器的反相输入端,所述第六电阻器的另一端接地;所述第一运算放大器的同相输入端连接所述dc-dc转换器的调压输入端;所述第八电容器连接所述第一运算放大器的反向输入端及输出端;所述第一运算放大器的输出端连接所述dc-dc转换器的电压采样输出端子。

7、在一个实施例中,所述控制电路包括控制芯片及其外围电路。所述控制电路的输入端连接所述采样电路的输出端;所述控制电路的输出端vref连接所述dc-dc转换器的基准电压输出端子,ctrl端通过电阻连接所述振荡电路中所述第二晶体管的基极控制端。

8、在一个实施例中,所述dc-dc转换器的输入电压范围是4.5~7v或11~16v或21~28v,输出电压范围是0v至+/−1000v,输出电流范围是0.5ma~3ma。

9、在一个实施例中,所述壳体为五面金属壳屏蔽结构,所述壳体的外形尺寸为25.4×15.2×10.5mm,所述dc-dc转换器内部为双板立体叠摞结构,所述dc-dc转换器的端子插针从所述壳体的第六表面伸出,所述dc-dc转换器的所述输入端子和所述输出端子的插针均为镀金插针。

10、在一个实施例中,所述壳体的内部填充耐高压导热胶。

11、本申请的技术方案具有以下有益技术效果:

12、本申请的dc-dc转换器采用微小型元器件,并采用模块化叠摞立体式焊接方式,减小了高压电源模块的体积,并且结构简单,采用模块化设计,模块化程度高,从而提高了高压电源的工作稳定性,易于维护维修,降低了其使用成本。



技术特征:

1. 0~1kv可调精密dc-dc转换器,包括壳体和转换电路,其特征在于,所述转换电路包括依次连接的输入滤波电路、振荡电路、倍压电路和输出滤波电路,其中,所述输入滤波电路连接所述dc-dc转换器的电源输入端子,所述输出滤波电路连接所述dc-dc转换器的高压输出端子;

2.根据权利要求1所述的0~1kv可调精密dc-dc转换器,其特征在于,所述输入滤波电路包括第一电阻器和第一电容器,其中所述第一电阻器连接所述dc-dc转换器的电源输入正端子,另一端连接所述第一电容器,其连接点为所述输入滤波电路的输出端,所述第一电容另一端接地。

3.根据权利要求1所述的0~1kv可调精密dc-dc转换器,其特征在于,所述倍压电路为四倍压电路,包括第二至第五电容器以及第一至第四二极管,其中每级倍压包含相串联的电容器及二极管各一只,然后按照极性相加的原理串接起来以达到倍压的目的,第一级倍压电路连接所述升压变压器的次级线圈以输入经升压后的电压,第四级倍压电路输出四倍压电压。

4.根据权利要求1所述的0~1kv可调精密dc-dc转换器,其特征在于,所述输出滤波电路包括第三电阻器、第四电阻器、第六电容器以及第七电容器,其中所述第三电阻器及第四电阻器串联,所述第三电阻器一端连接所述倍压电路的输出端,所述第四电阻器的一端连接所述dc-dc转换器的所述高压输出端子,所述第六电容器一端连接第三电阻器、第四电阻器的串联节点,另一端连接所述升压变压器次级线圈的虚拟地,所述第七电容器所述dc-dc转换器的高压输出两端。

5.根据权利要求1所述的0~1kv可调精密dc-dc转换器,其特征在于,所述采样电路为电压采样,包括第一运算放大器、第五电阻器、第六电阻器以及第八电容器,其中所述第五电阻器一端连接所述输出滤波电路的输出端,另一端连接所述第六电阻器一端,其节点输入到所述第一运算放大器的反相输入端,所述第六电阻器的另一端接地;所述第一运算放大器的同相输入端连接所述dc-dc转换器的调压输入端;所述第八电容器连接所述第一运算放大器的反向输入端及输出端;所述第一运算放大器的输出端连接所述dc-dc转换器的电压采样输出端子。

6.根据权利要求1所述的0~1kv可调精密dc-dc转换器,其特征在于,所述控制电路包括控制芯片及其外围电路,所述控制电路的输入端连接所述采样电路的输出端;所述控制电路的输出端vref连接所述dc-dc转换器的基准电压输出端子,ctrl端通过电阻连接所述振荡电路中所述第二晶体管的基极控制端。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的0~1kv可调精密dc-dc转换器,其特征在于,所述dc-dc转换器的输入电压范围是4.5~7v或11~16v或21~28v,输出电压范围是0v至+/−1000v,输出电流范围是0.5ma~3ma。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的0~1kv可调精密dc-dc转换器,其特征在于,所述壳体为五面金属壳屏蔽结构,所述壳体的外形尺寸为25.4×15.2×10.5mm;所述dc-dc转换器内部为双板立体叠摞结构;所述dc-dc转换器的端子插针从所述壳体的第六表面伸出,所述dc-dc转换器的所述输入端子和所述输出端子的插针均为镀金插针。

9.根据权利要求8所述的0~1kv可调精密dc-dc转换器,其特征在于,所述壳体的内部填充耐高压导热胶。


技术总结
本申请涉及0~1kV可调精密DC‑DC转换器,包括壳体和转换电路,所述转换电路包括依次连接的输入滤波电路、振荡电路、升压变压器、倍压电路和输出滤波电路,其中所述输入滤波电路连接所述DC‑DC转换器的电源输入端子,所述输出滤波电路连接所述DC‑DC转换器的高压输出端子。所述转换电路还包括采样电路和控制电路,所述采样电路连接所述DC‑DC转换器的高压输出信号,以采集其输出电压;所述控制电路连接所述采样电路和所述振荡电路,以控制所述振荡电路。本申请的所述DC‑DC转换器能够减小高压电源模块的体积,简化其结构,提高其模块化程度,从而提高所述高压电源的工作稳定性,减小其维修难度,降低其使用成本。

技术研发人员:魏海阔
受保护的技术使用者:西安科索电子科技有限公司
技术研发日:20230327
技术公布日:2024/1/15
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