專利名稱：直流－直流開關電源轉換器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種開關電源轉換器，尤其涉及一種采用高頻脈寬控制技術，將高直流電直接轉換成低直流電的開關電源轉換器。
本實用新型是這樣實現的所述的直流-直流開關電源轉換器，包括殼體，線路板，其中線路板上設有輸入端及輸出端，其特征在于，所述的線路板上還設有以電路相連接的控制電路及主電路，該主電路設有受控制電路的輸出電平控制的場效應管及與場效應管的漏極相連接的儲能電感。
由上述技術方案結構的DC-DC開關電源轉換器，體積小、重量輕、便于攜帶使用，且具有輸入欠壓保護、過流保護、短路保護、功率指示等功能，并能調節輸出功率，使用更加方便。
圖1是本實用新型的剖視圖。
圖2是本實用新型的輸出端面板。
圖3是本實用新型的輸入端面板。
圖4是本實用新型的電路原理圖。
如圖2所示的是本實用新型的輸出端面板9，該面板9上設有五個指示燈8。
如圖3所示的是本實用新型的輸入端面板11，該面板11上設有保險絲10、膠粒12和開關13。
如圖4所示的是本實用新型的線路板的電路原理圖包括以電路相連接的電源輸入端51、主電路52、電源輸出端53、控制電路54、輸入過壓、欠壓保護電路55、功率顯示電路56。
主電路52設有一場效應管521、一與場效應管521的漏極相接的儲能電感522，當24伏直流電從輸入端經場效應管521的源極至其漏極再經儲能電感522后以常用12伏直流電輸出，場效應管521的源極和漏極的導通與關閉受柵極電壓的控制，即柵極高電位時，場效應管521導通，電流得以從24伏端流向儲能電感522，再流到12伏輸出端，如果柵極處于低電位時，場效應管521關閉，輸入端51的電流供應被切斷，此時由于儲能電感522中的電流不能蛻變，這樣儲能電感522釋放其儲藏的能量以繼續維持原來電流的大小和方向。
所述的控制電路54包括依次以電路相連接的輸出電壓取樣電路541及控制脈沖集成電路542，輸出電壓取樣電路541的取樣端5423與控制脈沖集成電路542的腳16相接，輸出電壓取樣電路541的另一端與電源輸出端53相接，控制脈沖集成電路542的輸出端與場效應管521的柵極相連。所述的控制脈沖集成電路542的工作情況如下，正常條件下其腳11產生控制脈寬以便控制場效應管521的導通和關閉。腳1和腳2構成一比較器，即只有腳1電壓低于腳2電壓時正常工作，否則將關斷腳11。同樣腳15與腳16也構成一比較器，控制脈沖集成電路542會根據腳16反饋電壓的高低來調節腳11輸出驅動脈沖的高低電平占空比，從而起到對主電路52的控制。
所述的功率顯示電路56包括依次以電路連接的設于主電路52回路中的取樣電阻561、放大器563、顯示集成電路562及與顯示集成電路562的五個輸出腳相接的五個發光二極管564、565、566、567、568。主電路52中電流從24伏正極端經場效應管521、儲能電感522至12伏負載正極端再經12伏負載負極端、電阻561至24伏負極端。這樣主環路中電流的大小就通過電阻561取樣后反映為電壓的大小。由于輸出電壓一般穩定，這樣主環路中電流的信息就能夠反映輸出功率的信息，也即可以被電阻561的取樣電壓所反映。取樣后的電壓值通過放大器563放大后送入顯示集成電路562，顯示集成電路562根據其5個輸出腳電壓的高低，通過五個發光二極管564、565、566、567、5687依次反映出來。即發光二極管564、565、566、567綠燈點亮時依次表示25％、50％、75％、100％聯結負載工作，當發光二極管568紅燈點亮時則表示已經超負載工作。
所述的過壓、欠壓保護電路55設有兩分壓電路551、552及基極分別與兩分壓電路551、552相連的兩極性相反的三極管553、554，該過壓、欠壓保護電路的輸出端與控制脈沖集成電路542的輸入端腳1相接，其輸入端與電源輸入端51相連。所述的分壓電路551包括兩分壓電阻5511、5512，三極管553的基極接于兩分壓電阻之間，發射極接5伏正電壓。所述的分壓電路552包括三分壓電阻5521、5522、5523，三極管554的基極接于分壓電阻5522、5523之間，其發射集接5伏正電壓，其集電極接控制脈沖集成電路542的一個輸入腳，三極管553的集電極接于分壓電阻5521、5522之間。該過壓、欠壓保護電路的輸入端直接聯結24伏直流電源輸入端51。三極管554為PNP型，如果基極電壓過低那么其發射極將和集電極導通；三極管553為NPN型，如果基極電壓過高那么其發射極將和集電極導通，故當輸入電壓過低時三極管553的基極電壓也低，其發射極將和集電極關斷，三極管554的基極取樣電壓將從電源輸入電壓往下取樣而變低，其發射極將和集電極導通，控制脈沖集成電路542的腳1因此獲得5伏高電平而將驅動腳關斷，主電路52的場效應管521也因無驅動而關斷主電路。而如果電源輸入電壓過高時三極管553導通將使得三極管554的基極只能以5伏電壓經電阻5522和電阻5523之間取樣。由于正常工作時，電阻5522和電阻5521之間電位設定要遠高于5伏。故此時三極管554的基極也將處于低電位而導通，同樣導致驅動電壓關斷，進而使主電路關斷。從而實現當輸入電壓過高或過低時對電路的保護。
在主電路52的電流回路中還設有一可調電阻523，控制脈沖集成電路542的一個輸入端5422聯結到可調電阻523的調節端，這樣可將主環路中電流值以電壓信息取樣到控制電路經電阻543送入控制脈沖集成電路542的腳1。如果輸出短路或過載時主環路中電流值將變大反映為輸入端5422上的電壓高電平信號，控制脈沖集成電路的腳1收到高電平信號后將高頻驅動信號關斷，主電路52也被斷開，從而起到短路保護和過載保護的功能。另外可以通過調節可調電阻523調節端的位置來改變取樣到的取樣電壓值，也即能夠調節過載保護限值，起到調節輸出功率的目的。
凡本領域內技術人員所熟知的技術變換均落在本實用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種直流-直流開關電源轉換器，包括殼體(6)和位于該殼體內的線路板(5)，其中線路板(5)上設有電源輸入端(51)及電源輸出端(53)，其特征在于，所述的線路板(5)上還設有以電路相連接的控制電路(54)及主電路(52)，該主電路(52)設有受控制電路(54)的輸出電平控制的開關管(521)及與一開關管(521)的輸出極相連接的儲能電感(522)。
2.根據權利要求1所述的直流開關電源轉換器，其特征在于，所述的開關管(521)為一場效應管，其漏極與儲能電感(522)相接。
3.根據權利要求2所述的直流-直流開關電源轉換器，其特征在于，所述的控制電路(54)包括依次以電路相連接的輸出電壓取樣電路(541)及控制脈沖集成電路(542)，輸出電壓取樣電路(541)的另一端與電源輸出端(53)相接，控制脈沖集成電路(542)的輸出端與開關管(521)的柵極相連。
4.根據權利要求3所述的直流-直流開關電源轉換器，其特征在于，所述的控制脈沖集成電路(542)中的四個輸入端兩兩構成相應兩只比較器的輸入端。
5.根據權利要求1所述的直流-直流開關電源轉換器，其特征在于，所述的線路板(5)上還設有一與控制脈沖集成電路的輸入端相連的過壓、欠壓保護電路(55)，該過壓、欠壓保護電路(55)設有兩分壓電路(551、552)及基極分別與兩分壓電路(551、552)相連的兩極性相反的三極管(553、554)，該過壓、欠壓保護電路的輸出端與控制脈沖集成電路(542)的輸入端相接，其輸入端與電源輸入端(51)相連。
6.根據權利要求5所述的直流-直流開關電源轉換器，其特征在于，所述的分壓電路(551)包括兩分壓電阻(5511、5512)，三極管(553)的基極接于兩分壓電阻之間，發射極接5伏正電壓。
7.根據權利要求6所述的直流-直流開關電源轉換器，其特征在于，所述的分壓電路(552)包括三分壓電阻(5521、5522、5523)，三極管(554)的基極接于分壓電阻(5522、5523)之間，其發射集接5伏正電壓，其集電極接控制脈沖集成電路(542)的一個輸入腳，三極管(553)的集電極接于分壓電阻(5521、5522)之間。
8.根據權利要求1所述的直流-直流開關電源轉換器，其特征在于，所述的線路板(5)上還設有一功率顯示電路(56)，該功率顯示電路(56)包括依次以電路連接的設于主電路(52)回路中的取樣電阻(561)、放大器(563)、顯示集成電路(562)及與顯示集成電路(562)的五個輸出腳相接的五個發光二極管(564、565、566、567、568)。
9.根據權利要求1所述的直流-直流開關電源轉換器，其特征在于，所述的的線路板上還有一設于主電路(52)回路中的可調電阻(523)，該可調電阻(523)的一端與控制脈沖集成電路(542)的一個輸入腳相接。
專利摘要一種直流－直流開關電源轉換器，包括殼體6和位于該殼體內的線路板5，其中線路板5上設有電源輸入端51及電源輸出端53，其特征在于，所述的線路板5上還設有以電路相連接的控制電路54及主電路52，該主電路52設有受控制電路54的輸出電平控制的開關管521及與一開關管521的輸出極相連接的儲能電感522。由上述技術方案結構的DC－DC開關電源轉換器，體積小、重量輕、便于攜帶使用，且具有輸入欠壓保護、過流保護、短路保護、功率指示等功能，并能調節輸出功率，使用更加方便。
文檔編號H02M3/00GK2523106SQ02215498
公開日2002年11月27日 申請日期2002年1月31日 優先權日2002年1月31日
發明者洪偉弼 申請人:紐福克斯光電科技(上海)有限公司