CN103997228A - 输入端与输出端超高隔离电压的dc/dc电源模块 - Google Patents

输入端与输出端超高隔离电压的dc/dc电源模块 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种输入端与输出端超高隔离电压的DC/DC电源模块，包括电压耦合器件和电源模块控制芯片。电压耦合器件采用输入端与输出端高隔离的圆环型变压器T，其绕制顺序为初级-辅助级-次级，绕线均采用高绝缘漆包线，漆包线绝缘强度不小于AC7500V；电源模块控制芯片IC采用高隔离控制芯片LT1105。该DC/DC电源模块实现了在20W功率下输入端与输出端隔离耐压达AC10000V，漏电流小于5毫安，输出电压稳定的要求，从而满足对电源模块有超高隔离要求的场合。

Description

输入端与输出端超高隔离电压的DC/DC电源模块
技术领域
本发明涉及一种DC/DC电源模块，具体地说，涉及一种输入端与输出端超高隔离电压的DC/DC电源模块。
背景技术
传统电源模块其隔离耐压普遍较低，标准隔离式DC/DC变换器其隔离耐压为DC500V，部分通用隔离式DC/DC变换器的隔离耐压可达DC1000V，美国Vicor公司生产的隔离式DC/DC变换器其隔离耐压为AC3000V。传统电源模块，一般由光耦器件内部的二极管部分与输出基准芯片TL431组建成稳压电路，见图2。当电源模块输出电压高于设定的输出电压时，与光耦输出端相连的基准芯片TL431内部导通，实现光耦内部二极管导通，内部发光控制光耦内部另一段的三极管工作状态，光耦内部三极管的集电极连接控制芯片的反馈端，发射极连接控制芯片地；当电源模块输出电压低于设定的输出电压时，与光耦输出端相连的基准芯片TL431内部导通，光耦不工作，如此循环下去实现了闭环反馈，组建了电源模块稳压的基本原理。由于光耦器件在电源模块中不仅在输出稳压电路中起到了控制作用，并且也起到了电源模块输入端与输出端的电气隔离的作用。光耦器件由于受到工艺和器件自身特性的限制很难承受超高隔离电压，所以传统的电源模块不能实现输入端与输出端高隔离耐压，但在某些特殊情况下，需要输入端与输出端的隔离耐压达到AC10000V的DC/DC电源模块产品。
发明内容
本发明正是为了解决上述技术问题而设计的一种输入端与输出端的隔离耐压不小于AC10000V的DC/DC电源模块。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种输入端与输出端超高隔离电压的DC/DC电源模块，包括电压耦合器件和电源模块控制芯片。电压耦合器件采用输入端与输出端高隔离的变压器T，电源模块控制芯片IC采用高隔离控制芯片LT1105；变压器T的初级一脚与+Vin端，另一脚与三极管Q1的源极相连；变压器T的辅助级一脚通过串联的电阻R10、二极管D4与TRM DOWN端相连，同时又通过串联的电阻R9、二极管D3与控制芯片IC的6脚相连，变压器T的辅助级另一脚接地；变压器T的次级为电源模块的输出端；控制芯片IC的1脚接地；控制芯片IC的2脚与SHUT DOWN端相连，同时与三极管Q1的漏极相连；控制芯片IC的3脚通过串联电阻R12、R5与TRM端相连；控制芯片IC的4脚通过串联电阻R11、电容C4与-Vin端相连；控制芯片IC的5脚通过并联电容C7和C8接地；控制芯片IC的6脚通过二极管D6与-Vin端相连；控制芯片IC的7脚通过二极管D5与TRM DOWN端相连；控制芯片IC的8脚通过电阻R5与三极管Q1的源极相连。
所述输入端与输出端超高隔离电压的DC/DC电源模块，其变压器T采用圆环型变压器，其绕制顺序为初级-辅助级-次级，绕线均采用高绝缘漆包线，漆包线绝缘强度不小于AC7500V；变压器T初级绕组与辅助绕组之间用单层聚酰亚胺胶带进行绝缘处理绕制1层，其单层聚酰亚胺胶带绝缘强度不小于AC6000V；变压器T辅助绕组与绕组之间用单层聚酰亚胺胶带进行绝缘处理绕制2层，其双层聚酰亚胺胶带绝缘强度不小于AC12000V；在绕线交叉口部位用硅橡胶进行固定，变压器T绝缘设计不小于AC15000V。
所述输入端与输出端超高隔离电压的DC/DC电源模块，其电源模块采用的PCB厚度为1.5mm，输入端与输出端之间的耐压距离设计为12mm，在其耐压距离之间有隔离孔。
所述输入端与输出端超高隔离电压的DC/DC电源模块，其电源模块外壳结构采用尺寸为55*45*21mm的塑料外壳，其内部采用硅橡胶实体封装。
输入端与输出端超高隔离电压的DC/DC电源模块的技术特点是：
1、该电源模块输入与输出隔离，隔离耐压为AC10000V，漏电流小于5毫安，输入电压覆盖DC9-DC36V，输出电压覆盖DC5-DC24V（单路）、电压精度不大于±2%。
2、该电源模块为一体化设计方式，无需外围电路和散热措施即可使用。
3、该电源模块输入输出为隔离方式，隔离电压AC10000V，漏电流小于5毫安。
4、该电源模块输入电压覆盖范围可达DC9V-DC36V，通过其它方式可以扩充更宽的范围。
5、该电源模块输出电压覆盖范围可达DC5V-DC24V，通过其它方式可以扩充更宽的范围。
本发明的有益效果是仅用变压器作为输入端与输出端隔离器件的初级控制稳压电路，其隔离耐压不小于AC10000V，漏电流小于5毫安，输出电压稳定，可以满足特殊场合的要求；平面散热方式，散热效果更好。
附图说明
图1为本发明输入端与输出端超高隔离电压的DC/DC电源模块原理图。
图2为传统控制电路光耦与基准芯片组成的稳压电路图。
图3为本发明输入端与输出端超高隔离电压的DC/DC电源模块外形图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，本发明一种输入端与输出端超高隔离电压的DC/DC电源模块，包括电压耦合器件和电源模块控制芯片。电压耦合器件采用输入端与输出端高隔离的变压器T，电源模块控制芯片IC采用高隔离控制芯片LT1105；变压器T的初级一脚与+Vin端，另一脚与三极管Q1的源极相连；变压器T的辅助级一脚通过串联的电阻R10、二极管D4与TRM DOWN端相连，同时又通过串联的电阻R9、二极管D3与控制芯片IC的6脚相连，变压器T的辅助级另一脚接地；变压器T的次级为电源模块的输出端；控制芯片IC的1脚接地；控制芯片IC的2脚与SHUT DOWN端相连，同时与三极管Q1的漏极相连；控制芯片IC的3脚通过串联电阻R12、R5与TRM端相连；控制芯片IC的4脚通过串联电阻R11、电容C4与-Vin端相连；控制芯片IC的5脚通过并联电容C7和C8接地；控制芯片IC的6脚通过二极管D6与-Vin端相连；控制芯片IC的7脚通过二极管D5与TRM DOWN端相连；控制芯片IC的8脚通过电阻R5与三极管Q1的源极相连。
所述输入端与输出端超高隔离电压的DC/DC电源模块，其变压器T采用圆环型变压器，其绕制顺序为初级-辅助级-次级，绕线均采用高绝缘漆包线，漆包线绝缘强度不小于AC7500V；变压器T初级绕组与辅助绕组之间用单层聚酰亚胺胶带进行绝缘处理绕制1层，其单层聚酰亚胺胶带绝缘强度不小于AC6000V；变压器T辅助绕组与绕组之间用单层聚酰亚胺胶带进行绝缘处理绕制2层，其双层聚酰亚胺胶带绝缘强度不小于AC12000V；在绕线交叉口部位用硅橡胶进行固定，变压器T绝缘设计不小于AC15000V。
如图3所示，所述输入端与输出端超高隔离电压的DC/DC电源模块，其电源模块采用的PCB厚度为1.5mm，输入端与输出端之间的耐压距离设计为12mm，在其耐压距离之间有隔离孔。其电源模块外壳结构采用尺寸为55*45*21mm的塑料外壳，其内部采用硅橡胶实体封装。
本发明突破传统电源模块中由光耦器件内部的二极管部分与输出基准芯片TL431组建成稳压电路，光耦器件不能实现超高隔离的缺点，采用输入端与输出端仅通过变压器隔离，无其他隔离器件，变压器的初级、辅助和次级三个绕组之间比例关系磁耦合，电源模块控制芯片采用LT1105是高隔离专用控制芯片，其芯片引脚基准电压15V控制辅助绕制电压，变压器辅助绕组与输出绕组成比例信号的采样来进行控制，此方式为初级控制方式，实现电源模块输出稳压的功能。其技术特点是：
1、该电源模块输入与输出隔离，隔离耐压为AC10000V，漏电流小于5毫安，输入电压覆盖DC9-DC36V，输出电压覆盖DC5-DC24V（单路）、电压精度不大于±2%。
2、该电源模块为一体化设计方式，无需外围电路和散热措施即可使用。
3、该电源模块输入输出为隔离方式，隔离电压AC10000V，漏电流小于5毫安。
4、该电源模块输入电压覆盖范围可达DC9V-DC36V，通过其它方式可以扩充更宽的范围。
5、该电源模块输出电压覆盖范围可达DC5V-DC24V，通过其它方式可以扩充更宽的范围。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下得出的其他任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种输入端与输出端超高隔离电压的DC/DC电源模块，包括电压耦合器件和电源模块控制芯片；其特征在于：电压耦合器件采用输入端与输出端高隔离的变压器(T)，电源模块控制芯片(IC)采用高隔离控制芯片LT1105；变压器(T)的初级一脚与+Vin端，另一脚与三极管(Q1)的源极相连；变压器(T)的辅助级一脚通过串联的电阻(R10)、二极管(D4)与TRM DOWN端相连，同时又通过串联的电阻(R9)、二极管(D3)与控制芯片(IC)的6脚相连，变压器(T)的辅助级另一脚接地；变压器(T)的次级为电源模块的输出端；控制芯片(IC)的1脚接地；控制芯片(IC)的2脚与SHUT DOWN端相连，同时与三极管(Q1)的漏极相连；控制芯片(IC)的3脚通过串联电阻(R12、R5)与TRM端相连；控制芯片(IC)的4脚通过串联电阻(R11)、电容(C4)与-Vin端相连；控制芯片(IC)的5脚通过并联电容(C7、C8)接地；控制芯片(IC)的6脚通过二极管(D6)与-Vin端相连；控制芯片(IC)的7脚通过二极管(D5)与TRM DOWN端相连；控制芯片(IC)的8脚通过电阻(R5)与三极管(Q1)的源极相连。
2.根据权利要求1所述的输入端与输出端超高隔离电压的DC/DC电源模块，其特征在于：变压器(T)采用圆环型变压器，其绕制顺序为初级-辅助级-次级，绕线均采用高绝缘漆包线，漆包线绝缘强度不小于AC7500V；变压器(T)初级绕组与辅助绕组之间用单层聚酰亚胺胶带进行绝缘处理绕制1层，其单层聚酰亚胺胶带绝缘强度不小于AC6000V；变压器T辅助绕组与绕组之间用单层聚酰亚胺胶带进行绝缘处理绕制2层，其双层聚酰亚胺胶带绝缘强度不小于AC12000V；在绕线交叉口部位用硅橡胶进行固定。
3.根据权利要求1所述的输入端与输出端超高隔离电压的DC/DC电源模块，其特征在于：电源模块采用的PCB厚度为1.5mm，输入端与输出端之间的耐压距离设计为12mm，在其耐压距离之间有隔离孔。
4.根据权利要求1所述的输入端与输出端超高隔离电压的DC/DC电源模块，其特征在于：电源模块外壳结构采用尺寸为55*45*21mm的塑料外壳，其内部采用硅橡胶实体封装。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105161284A (zh) * 2014-12-19 2015-12-16 国家电网公司 高隔离耐压电源制造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6078510A (en) * 1998-09-23 2000-06-20 Stmicroelectronics S.R.L. Wholly integrated switch-on control loop of a high voltage power transistor of a quasi resonant flyback converter
CN103401428A (zh) * 2013-07-31 2013-11-20 普缘芯半导体科技(上海)有限公司 开关电源控制芯片以及开关电源控制系统
CN103646756A (zh) * 2013-12-18 2014-03-19 天津光电惠高电子有限公司 一种高功率密度开关电源变压器及其加工工艺
CN103812346A (zh) * 2012-11-12 2014-05-21 苏州工业园区新宏博通讯科技有限公司 超高压输入开关电源模块
CN203896195U (zh) * 2014-06-11 2014-10-22 航天长峰朝阳电源有限公司 输入端与输出端超高隔离电压的dc/dc电源模块

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6078510A (en) * 1998-09-23 2000-06-20 Stmicroelectronics S.R.L. Wholly integrated switch-on control loop of a high voltage power transistor of a quasi resonant flyback converter
CN103812346A (zh) * 2012-11-12 2014-05-21 苏州工业园区新宏博通讯科技有限公司 超高压输入开关电源模块
CN103401428A (zh) * 2013-07-31 2013-11-20 普缘芯半导体科技(上海)有限公司 开关电源控制芯片以及开关电源控制系统
CN103646756A (zh) * 2013-12-18 2014-03-19 天津光电惠高电子有限公司 一种高功率密度开关电源变压器及其加工工艺
CN203896195U (zh) * 2014-06-11 2014-10-22 航天长峰朝阳电源有限公司 输入端与输出端超高隔离电压的dc/dc电源模块

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LINEAR TECHNOLOGY: "LT1103/LT1105 Offline Switching Regulator", 《WWW.ALLDATASHEETCN.COM》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105161284A (zh) * 2014-12-19 2015-12-16 国家电网公司 高隔离耐压电源制造方法
CN105161284B (zh) * 2014-12-19 2017-08-04 国家电网公司 高隔离耐压电源制造方法

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