一種DCDC電源的制作方法

本實(shí)用新型涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)是一種變壓器升壓產(chǎn)生另一電壓的DC/DC轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)：

隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備都離不開(kāi)可靠的電源。目前，DC/DC電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于科研設(shè)備、工控設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、安防監(jiān)控等領(lǐng)域。市場(chǎng)上DC/DC電源產(chǎn)品的輸出電壓一般為3.3V、5V、12V、15V、24V、36V、48V，功率一般在1W-200W左右。DC/DC電源存在輸出電壓低，功率小的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足和缺陷，提供一種DC/DC電源來(lái)解決上述問(wèn)題，該電源輸入48VDC，輸出電壓150VDC，功率800W。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用推挽電路，用兩個(gè)參數(shù)相同的功率MOSFET管，以推挽方式存在于電路中，各負(fù)責(zé)正負(fù)半周的波形放大任務(wù)，電路工作時(shí)，兩只對(duì)稱(chēng)的功率開(kāi)關(guān)管每次只有一個(gè)導(dǎo)通，所以導(dǎo)通損耗小效率高。同時(shí)，控制電路所使用的芯片是一種性能優(yōu)良、功能齊全和通用性強(qiáng)的單片集成PWM控制芯片，它簡(jiǎn)單可靠及使用方便靈活，輸出驅(qū)動(dòng)為推拉輸出形式，增加了驅(qū)動(dòng)能力；內(nèi)部含有欠壓鎖定電路、軟啟動(dòng)控制電路、PWM鎖存器，有過(guò)流保護(hù)功能，頻率可調(diào)，同時(shí)能限制最大占空比。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：一種DC/DC電源，其特征在于主電路和控制電路，所述主電路中包括保護(hù)電路、穩(wěn)壓濾波電路、推挽升壓電路、采樣電路，其中F1、D1構(gòu)成保護(hù)電路；C1、C2、、C3、C4、L1構(gòu)成穩(wěn)壓濾波電路；Q1、Q2、TX1、D2、D3、D4、D5構(gòu)成推挽升壓電路；L2、C5、C6構(gòu)成輸出穩(wěn)壓濾波電路；CT構(gòu)成采樣電路；所述控制電路中包括輔助電源電路、保護(hù)電路、驅(qū)動(dòng)電路、PWM控制電路，其中U3、C12、C13構(gòu)成輔助電源電路；R1～R5、U2A、D1構(gòu)成欠壓保護(hù)電路；R6～R10、U2B、D2構(gòu)成過(guò)壓保護(hù)電路；R11～R17、D3～D8、U2C構(gòu)成過(guò)流保護(hù)電路；R28、R32、R33、Q1、Q3與R29、R34、R35、Q2、Q4分別構(gòu)成兩路推挽輸出驅(qū)動(dòng)電路；U1、R18～R27、R30～R31、C2～C11構(gòu)成PWM控制電路。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是使用了推挽電路，同時(shí)使用了具有推拉輸出形式的PWM控制芯片，使得DC/DC電源具有較高的輸出電壓和輸出功率。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的主電路原理圖；

圖2是本實(shí)用新型的控制電路電路原理圖。

具體實(shí)施方式

為使對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，用以較佳的實(shí)施例及附圖配合詳細(xì)的說(shuō)明，說(shuō)明如下：

如圖1所示，本實(shí)施例提供的DC/DC電源中，主電路由保險(xiǎn)絲F1、電阻R1～R4、電容C1～C6、二極管D1～D5、電感L1～L2、MOSFETQ1～Q2、變壓器TX1、電流互感器CT組成；保險(xiǎn)絲F1一端連接BAT+，另一端連接二極管D1陰極；電容C1一端接二極管D1陰極，另一端接PGND；電容C2一端接PGND，另一端接BAT-；二極管D1陽(yáng)極接BAT-，陰極接保險(xiǎn)絲F1與C1連接處；電解電容C3與二極管D1并聯(lián)，電解電容C3正極接二極管D1負(fù)極，負(fù)極接二極管D1正極；電容C4與C3并聯(lián)；電感L1一端接二極管D1陰極，另一端接變壓器TX1 2腳；MOSFET Q1柵極經(jīng)電阻R1與控制電路驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive A相連，漏極與變壓器TX1 1腳相連，源極與BAT-相連；MOSFET Q2柵極經(jīng)電阻R3與控制電路驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive B相連，漏極與變壓器TX1 3腳相連，源極與BAT-相連；電阻R2一端連接于Q1源極，另一端連接于Q1漏極；電阻R4一端連接于Q2源極，另一端連接于Q2漏極；二極管D2陽(yáng)極接BAT-，陰極接TX1 4腳；二極管D3陽(yáng)極接二極管D2陰極；二極管D4陽(yáng)極接BAT-，陰極接TX1 5腳；二極管D5陽(yáng)極接TX1 5腳，陰極接二極管D3陰極；L2一端接二極管D3陰極，另一端接電容C5正極；電容C5 正極與L2一端相接，負(fù)極接BAT-；電容C6與C5并聯(lián)，一端接BAT-，另一端接C5正極；其中F1、D1構(gòu)成保護(hù)電路，防止電池反接，當(dāng)電池反接時(shí)，電流回路由BAT-→D1→F1→BAT+，由于回路電阻很小，所以電流會(huì)很大，瞬間燒毀保險(xiǎn)絲F1，從而起到保護(hù)電路作用。

C1、C2、、C3、C4、L1構(gòu)成穩(wěn)壓濾波電路，C1、C2為Y電容，用于抑制共模干擾，C3為電解電容，C4為薄膜電容，兩者并聯(lián)起到穩(wěn)壓和濾波的作用，L2為差模電感，用于抑制差模干擾。

Q1、Q2、TX1、D2、D3、D4、D5構(gòu)成推挽升壓電路，Q1、Q2交互導(dǎo)通，Q1導(dǎo)通時(shí)，Q2截止，電流流向?yàn)門(mén)X1 5腳→D5→L2→C5→D2→TX1 4腳，Q2導(dǎo)通時(shí)，Q1截止，電流流向?yàn)門(mén)X1 4腳→D3→L2→C5→D4→TX1 5腳，Q1,Q2交互導(dǎo)通給C5充電。

L2、C5、C6構(gòu)成輸出穩(wěn)壓濾波電路，主要是升壓電路輸出電壓穩(wěn)壓濾波；CT構(gòu)成采樣電路，用于電流采樣。

如圖2所示，本實(shí)施例提供的DC/DC電源中，控制電路由PWM控制芯片U1、運(yùn)放U2、電源轉(zhuǎn)換芯片U3、電阻R1～R35 、電容C1～C13、二極管D1～D8、三極管Q1～Q4組成；

控制電路輔助電源由U3、C12、C13構(gòu)成，其中U3的 VIN腳與BAT+相連，GND腳與BAT-相連，+Vo與電容C12正極相連，-Vo與電容C12負(fù)極相連，GND腳與-Vo腳相連，電容C13與C12并聯(lián)，輔助電源產(chǎn)生+15V電壓。

欠壓保護(hù)電路由R1～R5、U2A、D1構(gòu)成，其中電阻R1一端接+15V，另一端接U2A +，電阻R2一端接BAT-，另一端接U2A +；電阻R3一端接BAT+，另一端與R4相連；R4一端與R3相連，另一端接U2A -，電阻R5一端接U2A -，另一端接BAT-；U2A輸出端與D1陽(yáng)極相連，當(dāng)輸入電壓低于給定值時(shí)，運(yùn)放U2A輸出高電平，關(guān)斷PWM控制芯片U1輸出，電源停止工作。

過(guò)壓保護(hù)電路由R6～R10、U2B、D2構(gòu)成，其中電阻R6一端接+15V，另一端接U2B -，電阻R7一端接BAT-，另一端接U2B -，電阻R8一端接BAT+，另一端與R9相連；R9一端與R8相連，另一端接U2B +，電阻R10一端接U2B +，另一端接BAT-，U2B輸出端與D2陽(yáng)極相連，當(dāng)輸入電壓高于給定值時(shí)，運(yùn)放U2B輸出高電平，關(guān)斷PWM控制芯片U1輸出，電源停止工作。

過(guò)流保護(hù)電路由R11～R17、D3～D8、U2C構(gòu)成，其中電阻R11一端接+15V，另一端接U2C -，電阻R12一端接BAT-，另一端接U2C -，電阻R13一端接C1正極，另一端與R14相連，C1負(fù)極接BAT-；R14一端與R13相連，另一端接U2C +，電阻R15一端接U2C +，另一端接BAT-，U2C輸出端與D3陽(yáng)極相連，R16一端接D3陽(yáng)極，另一端接D8陽(yáng)極，二極管D8陽(yáng)極接R16，陰極接U2C -，二極管D4陰極接C1正極，陽(yáng)極接D5陰極，二極管D5陽(yáng)極接BAT-，陰極接D4陽(yáng)極，二極管D6陰極C1正極，陽(yáng)極接D7的陰極，二極管D7陽(yáng)極接BAT-，陰極接D6的陽(yáng)極，電阻R17一端接D4陽(yáng)極，另一端接D6陽(yáng)極，當(dāng)輸入電流高于給定值時(shí)，運(yùn)放U2C輸出高電平，關(guān)斷PWM控制芯片U1輸出，電源停止。

驅(qū)動(dòng)電路一路推挽電路由R28、R32、R33、Q1、Q3構(gòu)成，R28一端接U1 11腳，另一端接Q1、Q3的基極；Q1集電極接BAT-，Q1發(fā)射集通過(guò)串聯(lián)電阻R32、R33連接Q3發(fā)射集，Q3集電極接+15V，當(dāng)U1 的11腳出高電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)輸出+15V，當(dāng)U1 的11腳出低電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)輸出0V；驅(qū)動(dòng)電路另一路推挽電路由R29、R34、R35、Q2、Q4構(gòu)成，R29一端接U1 14腳，另一端接Q2、Q4的基極；Q2集電極接BAT-，Q2發(fā)射集通過(guò)串聯(lián)電阻R34、R35連接Q4發(fā)射集，Q4集電極接+15V，當(dāng)U1 的14腳出高電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)輸出+15V，當(dāng)U1 14腳出低電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)輸出0V；

PWM控制芯片U1具有16個(gè)腳，1腳（+V）為反相輸入端，R21～R25串聯(lián)，R25一端接150V，R21一端接BAT-，R21另一端接U1 1腳，C6與R21并聯(lián)用于濾波，R21分壓后將采樣電壓送入1腳，U1的2腳（-V）為同相輸入端，此腳與16腳相接，取得2.5V的基準(zhǔn)比較電壓，與1腳采樣電壓比較，控制輸出占空比，從而控制輸出電壓，3腳（SYNC）為外同步用，本電路中未用到，經(jīng)過(guò)電阻R22接BAT-，4腳（OSC）為同步脈沖輸出端，作為多個(gè)芯片同步工作使用，本電路中只有一個(gè)芯片，故此腳懸空，5腳（CT）接震蕩電容才C10一端，C10另一端直接接至BAT-，6腳（RT）接震蕩電阻R30，R30另一端直接接至BAT-，5腳和6腳決定U1的輸出頻率，本電源中輸出頻率為45KHZ，7腳（DSIC）為放電端，電阻R31死區(qū)電阻，接在7腳和5腳之間，決定死區(qū)時(shí)間，8腳（CSS）為軟啟動(dòng)端，外接軟啟動(dòng)電容C11，C11正極接8腳，負(fù)極接BAT-，9腳（COMP）為補(bǔ)償端，C7和R26串聯(lián)接于1腳和9腳間，C8和R27并聯(lián)接于1腳和9腳間，C7、C8、R26、R27構(gòu)成PI調(diào)節(jié)器，補(bǔ)償系統(tǒng)的幅頻、相頻相應(yīng)特性，C9接于9腳和BAT-，起濾波作用，10腳（SD）為關(guān)斷腳，用于關(guān)斷芯片輸出。

本實(shí)用新型中過(guò)壓信號(hào)、欠壓信號(hào)、過(guò)流信號(hào)經(jīng)R18、R19后到BAT-，C2并聯(lián)于R19兩端用于濾波，R19分壓后送入9腳，使得PWM信號(hào)關(guān)閉，起保護(hù)作用，11腳（outA）和14腳（outB）為脈沖輸出端，11腳和14腳相位相差180°，12腳（GND）為接地端，直接接BAT-，13腳（VC）為推挽輸出級(jí)的電壓源，可以和15腳共用一個(gè)電源，15腳（VCC）為芯片電源端，15腳與13腳直接連接，C3、C4、C5、并聯(lián)接于13腳和12腳之間，起濾波作用，16腳（Vref）為基準(zhǔn)電源輸出端，本實(shí)用新型以BAT-作為電源基準(zhǔn)，16腳直接接BAT-。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。