一種高電壓輸出隔離模塊的制作方法

本發明涉及電子設備技術領域，尤其是一種高電壓輸出隔離模塊。

背景技術：

市場上大部分的開關升壓模塊體積較大，效率偏低，使用分立元件的開關電源，不能夠實現輸出恒流，為此需一種高電壓輸出隔離模塊，以降低電源的體積，提高電源的穩定性，實現長時間的短路保護。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種高電壓輸出隔離模塊，模塊化設計，使用維修方便，接口豐富，體積小，配置靈活，成本低，可實現長時間短路保護的優點，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種高電壓輸出隔離模塊，包括控制芯片u5，所述控制芯片u5的引腳1接電容c22，電容c22接地，控制芯片u5的引腳3接電容c15、電阻r12、電阻r6和電容c24的一端，電容c15的另一端并接到控制芯片u5的引腳4端，電阻r12的另一端接電源輸入端，電阻r6的另一端接電阻r9和mos管q1的漏級，電阻r9串接電阻r8和mos管q1的柵極，電阻r8的另一端接控制芯片u5的引腳6，mos管q1的基極接變壓器t2的輸入端，變壓器t2的輸出端串接電感l2連接電源輸入端，電容c24的另一端接地；控制芯片u5的引腳7接電容c3和二極管d7的負極，電容c3的另一端接地，二極管d7的正極接三極管q2的發射極，三極管q2的集電極接電源輸入端和電阻r21，三極管q2的基極接穩壓二極管d9的負極以及電阻r14和電阻r15，穩壓二極管d9的正極接地，電阻r14和電阻r15并接電阻r21；所述控制芯片u5的引腳7接二極管d2的負極，二極管d2的正極接變壓器t2的輸入端；控制芯片u5的引腳8接電容c5、電阻r32、電阻r12、電阻r20和二極管d13的負極，電容c5的另一端接地，電阻r32串接控制芯片u5的引腳1、電容c22和三極管q3、三極管q4、三極管q5的發射極，三極管q3、三極管q4和三極管q5集電極接地，二極管d13的正極串接三極管q3的基極和電容c22，電容c22的另一端串接三極管q4和三極管q5的集電極；三極管q5的基極接二極管d14的正極，二極管d14負極接電容c12、電容c21、電容c28、電阻r23、電阻r24和電源輸出端，電容c12、電阻r23和電阻r24的另一端串接電感l1以及電容c10接變壓器t2的輸出端，電感l1串接二極管d11、二極管d5、二極管d4、二極管d4、二極管d6和二極管d12的負極，二極管d12的正極接變壓器t2的輸出端；電容c21的另一端接變壓器t2的輸出端。

作為本發明進一步的方案：所述控制芯片u5的型號為ucc28c40。

作為本發明進一步的方案：所述高電壓輸出隔離模塊中的電容均為防浪涌電容，采用大容量瓷介電容器

作為本發明進一步的方案：所述控制芯片u5的振蕩電阻選用低溫漂、高精度的電阻，電容采用低溫漂、高精度的電容，工作溫度范圍-55℃--150℃。

作為本發明進一步的方案：所述高電壓輸出隔離模塊采用smt工藝制作，外殼為金屬結構，內部實體填充導熱膠。

作為本發明進一步的方案：所述二極管d11、二極管d5、二極管d4、二極管d4、二極管d6和二極管d12的信號為肖特基ss2ph10。

與現有技術相比，本發明有益效果：

本高電壓輸出隔離模塊采用降壓型拓撲結構，通過pwm直接控制mos管實現對輸出電壓的調節，高電壓輸出隔離模塊的功率密度比使用分立元件的開關電源大，可靠性高，電源體積小，性能穩定；輸出預制檢流電阻，可以通過檢測輸出電流大小，用光耦調節pwm的信號強度，從而實現輸出恒流的功能，可以實現長時間短路保護；模塊化設計，使用維修方便，接口豐富，體積小，配置靈活，成本低。

附圖說明

圖1為本發明的模塊外形圖；

圖2為本發明的高電壓輸出隔離模塊原理圖；

圖3為本發明的控制芯片內部原理框圖；

圖4為本發明的電源印制板裝配正面圖；

圖5為本發明的電源印制板裝配反面圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1，本發明實施例中，一種高電壓輸出隔離模塊，采用smt表面貼裝工藝，四層板工藝結構，性能穩定可靠。

請參閱圖2-3，本發明實施例中，一種高電壓輸出隔離模塊，包括控制芯片u5-1，控制芯片u5-1的引腳1接電容c22，電容c22接地，控制芯片u5-1的引腳3接電容c15、電阻r12、電阻r6和電容c24的一端，電容c15的另一端并接到控制芯片u5-1的引腳4端，電阻r12的另一端接電源輸入端，電阻r6的另一端接電阻r9和mos管q1的漏級，電阻r9串接電阻r8和mos管q1的柵極，電阻r8的另一端接控制芯片u5-1的引腳6，mos管q1的基極接變壓器t2的輸入端，變壓器t2的輸出端串接電感l2連接電源輸入端，電容c24的另一端接地；控制芯片u5-1的引腳7接電容c3和二極管d7的負極，電容c3的另一端接地，二極管d7的正極接三極管q2的發射極，三極管q2的集電極接電源輸入端和電阻r21，三極管q2的基極接穩壓二極管d9的負極以及電阻r14和電阻r15，穩壓二極管d9的正極接地，電阻r14和電阻r15并接電阻r21；所述控制芯片u5-1的引腳7接二極管d2的負極，二極管d2的正極接變壓器t2的輸入端；控制芯片u5-1的引腳8接電容c5、電阻r32、電阻r12、電阻r20和二極管d13的負極，電容c5的另一端接地，電阻r32串接控制芯片u5-1的引腳1、電容c22和三極管q3、三極管q4、三極管q5的發射極，三極管q3、三極管q4和三極管q5集電極接地，二極管d13的正極串接三極管q3的基極和電容c22，電容c22的另一端串接三極管q4和三極管q5的集電極；三極管q5的基極接二極管d14的正極，二極管d14負極接電容c12、電容c21、電容c28、電阻r23、電阻r24和電源輸出端，電容c12、電阻r23和電阻r24的另一端串接電感l1以及電容c10接變壓器t2的輸出端，電感l1串接二極管d11、二極管d5、二極管d4、二極管d4、二極管d6和二極管d12的負極，二極管d12的正極接變壓器t2的輸出端；電容c21的另一端接變壓器t2的輸出端，二極管d11、二極管d5、二極管d4、二極管d4、二極管d6和二極管d12的型號為肖特基ss2ph10。

控制芯片u5-1的型號為ucc28c40，具有電流控制型有源箝位控制電路所需要的功能特點；芯片的供電電壓范圍，從6.5v到18v輸入了，其他功能包括還包括設置最大占空比、輸入欠壓鎖定保護、打嗝限流保護、自帶pwm斜率補償和軟啟動。

高電壓輸出隔離模塊采用smt工藝制作，外殼為金屬結構，內部實體填充導熱膠，高電壓輸出隔離模塊中的電容均為防浪涌電容，采用大容量瓷介電容器；其特點是無極性，適合用作混合集成電路或印刷電路的表面貼裝元件，具有低等效串聯電阻(esr)和低等效串聯電感(esl)，為確保整個電路開關頻率的穩定性，脈沖調制器ucc28c40的振蕩電阻選用低溫漂、高精度的電阻，電容采用低溫漂、高精度的電容，工作溫度范圍-55℃--150℃；為了提高電源的穩壓精度，每一路的采樣電阻均選用低溫漂(30ppm)、高精度的電阻。短路保護的電流取樣中為了提高電源的效率及可靠性采用了電流環取樣的方式，取代了以往電阻的取樣方式。

高電壓輸出隔離模塊的工作原理如下：當輸出電壓變化時，通過輸出電壓取樣r1、r2、r3、r4，u3基準2腳fb端對輸出取樣進行比較，并將比較出的誤差電壓信號轉換為誤差電流信號，反饋到脈寬調制器內部根據誤差信號改變驅動輸出占空比，控制開關管的通斷時間，再經過高頻變壓器t2、mos管q1，形成閉環回路，調節輸出電壓使其保持穩定。

請參閱圖4-5，本發明實施例中，一種高電壓輸出隔離模塊，為電源印制板裝配圖，通電時應正確連接電源的正負極，保證正確供電，以避免燒毀；inh端與-vin端短接時，無輸出；斷開時，有輸出。

對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。