一种多绕组串联反激式超高电压输出宽范围可调电源模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种变换器，具体地说，涉及一种多绕组串联反激式超高电压输出宽范围可调电源模块。
【背景技术】
[0002]高电压输出电源模块的通常用在非常重要的场合，且具有不可替代的作用。
[0003]随着美国等发达国家军用高电压输出电源模块由“订制式”采购向“货架式”采购方式的转变，促进了高电压输出电源模块向标准化和模块化方向发展，使高电压输出电源模块在能源、交通、通信等领域特别是航天、航空、武器系统和军工技术等军事领域得到广泛应用而且使其应用变的越来越重要。
[0004]美国PICO公司是全球高电压输出电源模块的主要供应商。其高电压输出电源模块技术水平高，已经形成了系列化、标准化和货价商品化的产品体系。
[0005]近年美国因政治需要对军用级电源变换器的出口限制的政策，影响了国内使用这些高电压输出电源模块的重要项目的进度和国家的战备保障能力。这就要求国内尽早将其国产化，这样不仅可以减少进口费用，提高项目研发进度，也能提高国产电源产品的水平，而且可以促进国内军事和航天事业的发展，保障国家战备实力。
【发明内容】
[0006]本发明正是为了解决上述技术问题而设计的一种多绕组串联反激式超高电压输出宽范围可调电源模块。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种多绕组串联反激式超高电压输出宽范围可调电源模块，包括开关管V1、变压器T、PffM控制电路、输入滤波电容(:1、输出滤波电容(:11、(:14、(:15、(:18、(:19、022、023和C26、整流二极管V3、V9?V14、滤波电感LI?L4、反馈及过压保护电路和过流保护电路；其特征在于:
直流电源与输入滤波电容Cl相连，变压器T异名段与开关管Vl的漏极相连，开关管Vl的源极与输入滤波电容Cl的输出负端相连，开关管Vl的栅极与PffM芯片的控制端相连，变压器T的次级为多绕组串联式，绕组I经过整流二极管V3将变压器T存储的绕组I能量释放出去，绕组I回路为稳压回路，稳压回路的组成为电阻R13?R21、基准芯片V7、光耦V8和PffM芯片，原理为:基准芯片V7其基准电压为2.5V，分压电阻R16、R17、R18，基准电阻为R21，由于基准电阻两端的基准电压为2.5V，通过分压电阻与基准电阻之间的阻值比例关系，设定绕组I输出电压为DC28V，当电源模块输出电压高于设定的输出电压28V时，与光耦输出端相连的基准芯片TL431内部导通，实现光耦内部二极管导通，内部发光控制光耦内部另一段的三极管工作状态，光耦内部三极管的集电极连接控制芯片的反馈端，发射极连接控制芯片地；当电源模块输出电压低于设定的输出电压时，与光耦输出端相连的基准芯片TL431内部导通，光耦不工作，如此循环下去实现了闭环反馈，组建了电源模块稳压的基本原理。
[0008]电源模块为多组绕组串联而成多绕组串联式反激电路，多绕组串联式反激电路中每个绕组串联后经过整流滤波后相串联，其中一组绕组为稳压绕组，其余绕组通过变压器次级绕组之间匝比，实现输出超高压800V?1000V ;设定绕组I的匝数为14圈，其一圈代表2V电压，电源模块设定输出为900V，输出总电压减去绕组I的电压即:900V-28V=872V为绕组2?绕组4，根据一圈代表2V电压的关系，计算绕组2?绕组4的总匝数为436圈，由于绕组2?绕组4平均分配圈数关系，绕组2?绕组4每个绕组为145圈，绕组2经过整理二极管V9和VlO串联后整流，实现输出290.7V电压，同理绕组3和绕组4也分别实现290.7V电压输出，由于绕组I?绕组4为串联关系，实现电源模块900V输出。
[0009]电源模块输出为宽范围800V?1000V可调，通过可调端TRM与输出正端+Vo短接实现输出低压可调，由于可调端TRM由可调电阻R20与输出正端+Vo短接后，将R20和(R16+R17)并联，并联后阻值比(R16+R17)阻值低，绕组I输出电压变低，每匝对应的电压低于2V，绕组2?绕组4之间的总圈数对应的输出电压也相应的变低，实现电源模块输出电压低于800V电压，在实际使用时在TRM于+Vo串联一个可调100K电位器Rma，通过Rbi?并联R20和(R16+R17)实现总阻值可调，实现800V?900V可调。
[0010]通过可调端TRM与TRM UP端短接实现输出高压可调，由于可调端TRM由可调电阻R20与TRM UP端短接后，将R20和(R18+R21)并联，并联后阻值比(R18+R21)阻值低，绕组I输出电压变高，每匝对应的电压高于2V，绕组2?绕组4之间的总圈数对应的输出电压也相应的变高，实现电源模块输出电压高于1000V电压，在实际使用时在TRM于+Vo串联一个可调100K电位器R.，通过R.并联R20和(R18+R21)实现总阻值可调，实现900V?1000V可调。
[0011]电源模块通过对其中稳压绕组I调节电压，实现绕组2?绕组4之电压调节，这样实现总体输出电压DC800V?DC1000V可调。
[0012]所述一种多绕组串联反激式超高电压输出宽范围可调电源模块，其PffM控制电路由主控芯片LM5022集成电路及其外围供电和驱动器件组成。
[0013]所述的一种多绕组串联反激式超高电压输出宽范围可调电源模块，其特征在于:电源模块输入电压12V，输出电压覆盖DC800V?-DC1000V，多绕组串联式反激电路中每个绕组串联后经过整流滤波后相串联，其中一组绕组为稳压绕组，其余绕组通过变压器次级绕组之间匝比，实现输出超高压800V?1000V，实现集成一体化多绕组串联反激式超高电压输出宽范围可调设计。
[0014]本发明解决传统国外和国内电源模块超高压输出宽范围可调没有类似变换器设计的典型产品，DC/DC变换器功率电路采用多绕组串联式反激电路中每个绕组串联后经过整流滤波后相串联，其中一组绕组为稳压绕组，其余绕组通过变压器次级绕组之间匝比，实现输出超高压800V?1000V，实现集成一体化多绕组串联反激式超高电压输出宽范围可调设计。
[0015]有益效果:
1、电源模块功率电路采用采用多绕组串联式反激电路中每个绕组串联后经过整流滤波后相串联，其中一组绕组为稳压绕组，其余绕组通过变压器次级绕组之间匝比，实现输出超高压800V?1000V，实现集成一体化多绕组串联反激式超高电压输出宽范围可调设计，具有更高的可靠性，输入电压覆盖DC12V，输出电压覆盖DC800V?DC1000V可调，其体积为61X58X12.7 (单位:mm)，最大输出功率为10W，最高效率为80%，国外生产厂家暂时无类似电源模块产品，可以满足某些重要场合和特殊领域此类电源模块的需求。
[0016]2、变换器为隔离方式，隔离电压不低于DC1000V ；
本发明的有益效果是DC/DC变换器功率电路采用多绕组串联式反激电路中每个绕组串联后经过整流滤波后相串联，其中一组绕组为稳压绕组，其余绕组通过变压器次级绕组之间匝比，实现输出超高压800V?1000V，实现集成一体化多绕组串联反激式超高电压输出宽范围可调设计，国外生产厂家暂时无类似变换器产品，可以满足某些重要场合和特殊领域此类变换器的需求。
【附图说明】
[0017]图1为本发明电源模块内部原理框图。
[0018]图2为本发明电源模块内部原理图。
[0019]图3为本发明电源模块外形图；
图4为本发明电源模块引脚向上方向的俯视图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0021]—种多绕组串联反激式超高电压输出宽范围可调电源模块，包括开关管V1、变压器T、PffM控制电路、输入滤波电容Cl、输出滤波电容Cll、C14、C15、C18、C19、C22、C23和C26、整流二极管V3、V9?V14、滤波电感LI?L4、反馈及过压保护电路和过流保护电路；其特征在于:
直流电源与输入滤波电容Cl相连，变压器T异名段与开关管Vl的漏极相连，开关管Vl的源极与输入滤波电容Cl的输出负端相连，开关管Vl的栅极与PffM芯片的控制端相连，变压器T的次级为多绕组串联式，绕组I经过整流二极管V3将变压器T存储的绕组I能量释放出去，绕组I回路为稳压回路，稳压回路的组成为电阻R13?R21、基准芯片V7、光耦V8和PffM芯片，原理为:基准芯片V7其基准电压为2.5V，分压电阻R16、R17、R18，基准电阻为R21，由于基准电阻两端的基准电压为2.5V，通过分压电阻与基准电阻之间的阻值比例关系，设定绕组I输出电压为DC28V，当电源模块输出电压高于设定的输出电压28V时，与光耦输出端相连的基准芯