一種噪聲減小型隔離式高頻方波dc-dc電源的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及微型電源領域，具體涉及一種噪聲減小型隔離式高頻方波DC-DC電源。
【背景技術】
[0002]在電源設計中，通常將電源輸入端與外電路隔離，以保護電源不受外電路影響。隔離有兩種常用方式:光耦合與電磁隔離。光耦合存在LED易老化，傳輸頻率受限等問題，使得電磁隔離成為更優的耦合方式。電磁隔離具有速度快，功耗低和可靠性高等特點。然而，現有電磁隔離式微型電源，當輸入電壓較小時，微型電源受到的各類電磁干擾將不可忽略，導致輸出波形畸變、輸出不穩定。其中，尤為突出地是，隔離線圈產生的電磁噪聲造成過渡波形的尾部擾動或振蕩，該噪聲電平參數與過渡波形電平參數相反，并且在過渡波形的尾部最為顯著。由于中間電壓基數過小，該噪聲不能被通常的濾波整流電路所消除，從而最終導致輸出波形畸變，傳輸性能降低和輸出電平不可靠等問題。
【發明內容】
[0003]針對上述現有技術，本發明目的在于提供一種噪聲減小型隔離式高頻方波DC-DC電源，其旨在解決現有方波電源易受線圈電磁噪聲干擾，輸出波形有畸變，傳輸性能低和輸出電平不可靠等問題。
[0004]為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下:
一種噪聲減小型隔離式高頻方波DC-DC電源，包括電源輸入端，電源輸入端連接線圈器件的一次繞組，線圈器件的二次繞組連接有噪聲減小模塊，噪聲減小模塊連接有施密特觸發器。
[0005]上述方案中，所述的電源輸入端，包括并聯的第一緩沖寄存器與第二緩沖寄存器；還包括延時器，延時器與第二緩沖寄存器串聯。提供電源輸入、輸出間頻率和相位匹配，實現同步或異步傳輸功能。
[0006]上述方案中，所述的線圈器件，包括微型變壓器，特別地是一種環形微變壓器，在電源輸入、輸出間形成電磁隔離，并且具有更小的線圈電磁噪聲。
[0007]上述方案中，所述的噪聲減小模塊，包括用于波形重建的輸出回路，輸出回路包括與線圈器件二次繞組、施密特觸發器串聯的第一開關，第二開關；包括用于截斷噪聲的短路回路，短路回路包括與線圈器件二次繞組并聯的第三開關，與第三開關串聯的第四開關。輸入反饋定時單元具有自動導通或斷開各個開關的功能，其控制輸入導通時間，從而對過渡波形進行截斷，濾出尾部噪聲，截取出有效波形；施密特觸發器具有對噪聲減小后的過渡波形進行輸出波形重建的功能，實現完整、準確、可靠的DC-DC輸出。
[0008]上述方案中，還包括輸入反饋定時單元，輸入反饋定時單元包括高電平端連接線圈器件二次繞組且低電平端連接分壓電阻的第一比較器；高電平端連接分壓電阻且低電平端連接線圈器件的二次繞組的第二比較器；S端連接第一比較器輸出端且R端連接第二比較器輸出端的RS觸發器；還包括與RS觸發器Q端連接的單穩態觸發器，單穩態觸發器通過反饋回路控制第一開關、第二開關，還通過連接反相器控制第三開關、第四開關。RS觸發器、第一比較器、第二比較器和單穩態觸發器具有輸入同步定時功能，單穩態觸發器通過控制各個開關導通或者斷開，實現對線圈器件二次繞組輸入導通和短接。
[0009]上述方案中，所述的第一開光和第二開關連接有分壓電阻；所述的第三開關和第四開關連接有分壓電阻，保護開關電路，建立比較器基準電壓。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明電路結構框圖；
圖2為本發明具體實施例電路圖；
圖3為本發明具體實施例波形圖；
圖4為現有隔離式DC-DC電源；
圖中:1-電源輸入端，2-線圈器件，3-噪聲減小模塊，4-施密特觸發器，5-延時單元，
6-第一緩沖寄存器，7-第二緩沖寄存器，8-尾部帶噪聲的過渡波形，9-有效波形，10-第二比較器，11-第一比較器，12-RS觸發器，13-反相器，14-單穩態觸發器。
【具體實施方式】
[0011]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0012]下面結合附圖對本發明做進一步說明:
圖1為本發明電路結構框圖，一種噪聲減小型隔離式高頻方波DC-DC電源，包括電源輸入端1，電源輸入端I連接線圈器件2的一次繞組，線圈器件2的二次繞組連接有噪聲減小模塊3，噪聲減小模塊3連接有施密特觸發器4。所述的電源輸入端1，包括并聯的第一緩沖寄存器6與第二緩沖寄存器7 ;還包括延時器5，延時器5與第二緩沖寄存器7串聯。所述的線圈器件2，包括微型變壓器。所述的噪聲減小模塊3，包括用于波形重建的輸出回路，輸出回路包括與線圈器件I 二次繞組、施密特觸發器4串聯的第一開關SI，第二開關S2 ;包括用于截斷噪聲的短路回路，短路回路包括與線圈器件2 二次繞組并聯的第三開關S3，與第三開關S3串聯的第四開關S4。還包括輸入反饋定時單元，輸入反饋定時單元包括高電平端連接線圈器件2 二次繞組且低電平端連接分壓電阻的第一比較器11 ;高電平端連接分壓電阻且低電平端連接線圈器件4的二次繞組的第二比較器10 ;S端連接第一比較器11輸出端且R端連接第二比較器10輸出端的RS觸發器12 ;還包括與RS觸發器Q端連接的單穩態觸發器14，單穩態觸發器14通過反饋回路控制第一開關S1、第二開關S2，還通過連接反相器控制第三開關S3、第四開關S4。所述的第一開光SI和第二開關S2連接有分壓電阻；所述的第三開關S3和第四開關S4連接有分壓電阻。
[0013]圖4為現有隔離式DC-DC微型電源，包括依次連接的開關單元，變壓單元和整流單元；通常該類電源用于集成電路板中某個單元供電模塊，其輸入能量較小。雖然有整流單元存在，但是當電壓幅值偏小時，整流單元并不能改善線圈對過渡波形的噪聲干擾，以至于輸出波形不穩定、不可靠。
[0014]實施例1 圖3為本發明具體實施傳例輸波形圖，電源輸入端I接入原始波，通過線圈器件2 —次繞組后，波形出現了較小的電磁噪聲微擾，但是，當轉換到線圈器件2 二次繞組輸出后，過渡波形8出現了較大的噪聲擾動，過渡波形8后半部完全是噪聲擾動，并且與有效波形9電平參數相反，形成類似三角函數帶毛刺的波形8。如果不進行噪聲減小，輸出波形將出現極大的畸變。通過輸入反饋定時單元對第一開關S1、第二開關S2導通，使得有效波形9得到輸出。一定時間后，第一開關S1、第二開關S2斷開，第三開關S3、第四開關S4導通，將線圈器件2 二次繞組短接，過渡波形8后部截止，獲得完整有效波形9，通過施密特濾波器4后，對輸出波形重建，完成DC-DC傳輸。
[0015]本發明有益效果:提供電源輸入、輸出間頻率和相位匹配，實現同步或異步傳輸功能；減小線圈器件對過渡波形的噪聲，截斷畸變波形，獲得完整、準確、可靠的DC-DC輸出波形。
[0016]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何屬于本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種噪聲減小型隔離式高頻方波DC-DC電源，其特征在于，包括電源輸入端(1)，電源輸入端(I)連接線圈器件(2)的一次繞組，線圈器件(2)的二次繞組連接有噪聲減小模塊(3 )，噪聲減小模塊(3 )連接有施密特觸發器(4 )。2.根據權利要求1所述的一種噪聲減小型隔離式高頻方波DC-DC電源，其特征在于，所述的電源輸入端(1)，包括并聯的第一緩沖寄存器(6)與第二緩沖寄存器(7);還包括延時器(5)，延時器(5)與第二緩沖寄存器(7)串聯。3.根據權利要求1所述的一種噪聲減小型隔離式高頻方波DC-DC電源，其特征在于，所述的線圈器件(2)，包括微型變壓器。4.根據權利要求1所述的一種噪聲減小型隔離式高頻方波DC-DC電源，其特征在于，所述的噪聲減小模塊(3)，包括用于波形重建的輸出回路，輸出回路包括與線圈器件(I) 二次繞組、施密特觸發器(4)串聯的第一開關SI，第二開關S2 ; 包括用于截斷噪聲的短路回路，短路回路包括與線圈器件(2) 二次繞組并聯的第三開關S3，與第三開關S3串聯的第四開關S4。5.根據權利要求4所述的一種噪聲減小型隔離式高頻方波DC-DC電源，其特征在于，還包括輸入反饋定時單元，輸入反饋定時單元包括高電平端連接線圈器件(2 ) 二次繞組且低電平端連接分壓電阻的第一比較器(11); 高電平端連接分壓電阻且低電平端連接線圈器件(4)的二次繞組的第二比較器(10); S端連接第一比較器(11)輸出端且R端連接第二比較器(10)輸出端的RS觸發器(12); 還包括與RS觸發器Q端連接的單穩態觸發器(14)，單穩態觸發器(14)通過反饋回路控制第一開關S1、第二開關S2，還通過連接反相器控制第三開關S3、第四開關S4。6.根據權利要求4所述的一種噪聲減小型隔離式高頻方波DC-DC電源，其特征在于，所述的第一開光SI和第二開關S2連接有分壓電阻；所述的第三開關S3和第四開關S4連接有分壓電阻。
【專利摘要】一種噪聲減小型隔離式高頻方波DC-DC電源，本發明涉及微型電源領域，其旨在解決現有方波電源易受線圈電磁噪聲干擾，輸出波形有畸變，傳輸性能低和輸出電平不可靠等技術問題。該發明電路結構特征包括電源輸入端，電源輸入端連接線圈器件的一次繞組，線圈器件的二次繞組連接有噪聲減小模塊，噪聲減小模塊連接有施密特觸發器。本發明用于電源降噪。
【IPC分類】H02M3/28, H02M1/14, H02M1/44
【公開號】CN104917385
【申請號】CN201510265532
【發明人】汪海, 李國
【申請人】成都眾孚理想科技有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月23日