六十二电阻R62为上电限流器件。限制流过MOS管的电流。
[0042]第二十三MOS管Q23和第二十四MOS管Q24都是N沟道耗尽型M0SFET，它们的沟道均并联在第七二极管D7的负极与DC/DC芯片的第五引脚5之间，其中第二十三MOS管Q23的源极通过第五二极管D5连接到DC/DC芯片的第五引脚5，第六二极管D6的正负极分别接在第二十三MOS管Q23的栅极和DC/DC芯片的第五引脚5。
[0043]第二十三MOS管Q23和第二十四MOS管Q24的栅源电压由负压逐渐向正压增大，使其沟道电流逐渐增大，这样输入电源的电流冲击通过该软启动电路得到有效抑制。另外第五二极管D5和第六二极管D6配合软启动电路提供慢速充电和快速放电的放电通道。
[0044]第二十三MOS管Q23和第二十四MOS管Q24的栅极均连接到第四十电容C40，第六十三电阻R63也与第四十电容C40连接，第四十电容C40的另一端接地。因此通过第六十三电阻R63向第四十电容C40充电，有效地控制上电瞬间的栅压，也就是控制了启动电流。稳压管Z7并联在第四十电容C40两端。当输入电路过压时，第二十四管Q24源极电压被第七稳压二极管Z7和第六二极管D6正向导通压降之和所限制。当输入电路欠压时，第八稳压二极管Z8关断停止DC/DC芯片的使能引脚，关断第五DC/DC芯片U5的工作。
[0045]第四十四电容C44为带极性的电解电容，电源正常工作时第四十四电容C44被充满电。若发生输入电压短时中断或电压跌落，则第四十四电容C44为电源电路提供电能，提高电源的可靠性。第三十电容C30连接在第二十三MOS管Q23源极与地之间，起到滤波的作用。
[0046]限压限流保护电路之后是DC/DC芯片，该DC/DC芯片为A0Z1282。当输入电压低于15V时，DC/DC芯片的电源电压低于其最低工作电压直流3V，因而其无直流12V的电压输出。整个电源电路无供电，处于失电状态。当输入电压在直流15至31V之间时，第四十五电容C45上的电压与输入电压同步，此时DC/DC芯片开始工作并稳定输出直流12V。第四十五电容C45连接在DC/DC芯片的第五引脚5与地之间。当输入电压在直流31V以上时，第四十五电容C45的电压被限定在直流31V。该DC/DC芯片在输出直流12V时，输出效率达到84% -98%，远优于线性电源的转换效率。C45，C46为前端电路的滤波电容，C48，C50为DC/DC芯片的退偶电容。第八二极管Z8和第六十九电阻R69为DC/DC芯片提供欠压保护。
[0047]在DC/DC芯片与隔离变压器之间设置全桥过载保护驱动电路，该全桥过载保护驱动电路包括全桥芯片U6和第六十六电阻R66。全桥芯片U6将DC/DC芯片输出的直流电压通过内部占空比为50%的脉冲转换为正负对称的振荡脉冲信号，为隔离变压器T3提供同步脉冲和现场设备或隔离电路提供隔离电源。
[0048]全桥芯片U6MAX13256本身具有过流过热保护功能，能将输出电流限制在220mA以内。同时全桥芯片U6还具有过热保护功能，当器件温度超过160摄氏度时，器件停止工作；当器件温度低于150摄氏度时，器件恢复工作。全桥芯片U6的供电和接地采用了双冗余方式，确保任何一个断线故障都不会影响正常供电。
[0049]全桥芯片U6的输出电压加在隔离变压器T3的初级线圈1-2上。隔离变压器T3的初级线圈1-2上还并联了 RC吸收电路，该RC吸收电路包括两条并联的RC支路，分别包括了相互串联的第四十八电阻R48和第六十二电容C62，以及串联的第七十五电阻R75和第四十三电容C43，其中六十二电容C62和四十三电容C43的另一端接地。所述RC吸收电路将非对称的噪声信号均匀地分布在两条支路上，达到有效抑制噪声的效果。
[0050]隔离变压器T3实现输入、输出和电源的三端隔离，其中初级线圈1-2，第一次级线圈3-4以及第二次级线圈8-9之间的匝数比为1:1:2。因此DC/DC芯片输出的12V占空比为50%的方波电压将被变换为12V和24V的方波电压。隔离变压器T3次级线圈输出的方波电压分别经过第二十五整流桥Q25和第二十九整流桥Q29的整流，转换为脉动直流电，再分别经过第一滤波电路和第二滤波电路的滤波后分别作为第一输出Voutl和第二输出Vout2输出。其中第一滤波电路包括相互并联的第五十五电容C55、第六十四电容C64和第五十八电容C58 ;第二滤波电路包括第五十六电容C56、第四^^一电容C41和第五十七电容C57。
【主权项】
1.一种功能安全产品用电源，包括隔离变压器(T3)，其特征在于，输入电压依次经过第一 EMC电路、限压限流保护电路、DC/DC芯片和全桥过载保护驱动电路后输入隔离变压器(T3)的初级线圈；隔离变压器(T3)具有两个工作时轮流导通的次级线圈，分别与第二十五整流桥和第二十九整流桥连接，再分别由第一滤波电路和第二滤波电路滤波后输出。
2.根据权利要求1所述的功能安全产品用电源，其特征在于，所述全桥过载保护驱动电路包括全桥芯片(U6)，该全桥芯片(U6)输出端并联了 RC吸收电路。
3.根据权利要求2所述的功能安全产品用电源，其特征在于，所述RC吸收电路包括两条并联的RC支路，分别包括了相互串联的第四十八电阻(R48)和第六十二电容(C62)，以及串联的第七十五电阻(R75)和第四十三电容(C43)，其中六十二电容(C62)和四十三电容(C43)的另一端接地。
4.根据权利要求1所述的功能安全产品用电源，其特征在于，所述限压限流保护电路，其包括保险丝(F3)、与保险丝(F3)串联的第七二极管(D7)，第二十三管(Q23)，第六十三电阻(R63)，第七稳压二极管(Z7)，第四十电容(C40)，第六二极管(D6)。
5.根据权利要求1所述的功能安全产品用电源，其特征在于，所述全桥过载保护驱动电路，该全桥过载保护驱动电路包括全桥芯片(U6)和第六十六电阻(R66)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种功能安全产品用电源，包括隔离变压器，输入电压依次经过第一EMC电路、限压限流保护电路、DC/DC芯片和全桥过载保护驱动电路后输入隔离变压器的初级线圈；隔离变压器具有两个工作时轮流导通的次级线圈，分别与第二十五整流桥和第二十九整流桥连接，再分别由第一滤波电路和第二滤波电路滤波后输出。本实用新型解决了隔离变压器容易磁饱和的问题。
【IPC分类】H02M1-32, H02M1-44
【公开号】CN204425183
【申请号】CN201520098567
【发明人】董健, 谢忠诚, 董伟
【申请人】南京优倍电气有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年2月11日