CN201038988Y - 一种单路模块电源装置及模块电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了单路模块电源装置及模块电源电路。模块电源装置由管针、玻璃绝缘子、底壳、控制电路板、盖板、标签构成；控制电路板由成膜基板和电路元器件组成，控制电路板的正面焊接电路元器件，背面与底壳连接；底壳两侧上置有5个以上管针，其中独立功能管针为8个，另2个管针与底壳相连，8个独立管针与底壳通过烧结玻璃绝缘子绝缘连接。模块电源电路由输入滤波电路、辅助电源电路、PWM控制电路、过流/短路保护电路、功率变换电路、隔离采样/稳压电路、输出滤波电路构成。模块电源结构简单合理，小型化，高功率密度，耐冲击振动，输出可靠，稳定性好，广泛应用于航空航天，兵工电子，国防工业等方面，具有很好的经济及社会效益。

Description

一种单路模块电源装置及模块电源电路

技术领域

本实用新型涉及模块电源，特别适用于一种单路模块电源装置及模块电源电路。

背景技术

现有技术存在的主要技术缺陷：

1)电路结构较复杂，元器件数目较多，模块电源体积较大，可靠性低。

2)在潮湿、腐蚀气体等恶劣环境下可靠性不高。

3)外观设计复杂。

发明内容

本实用新型的发明目的在于提供一种小型化、高功率密度、耐腐蚀、高可靠的模块电源装置。

本实用新型的另一发明目的在于提供一种结构简单合理，元器件数目较少的模块电源电路。

实现发明目的的技术方案是这样解决的：模块电源装置，由管针、绝缘子、底壳、控制电路板、盖板、标签构成；本实用新型的改进之处在于控制电路板由成膜基板和电路元器件组成，控制电路板的正面焊接电路元器件，背面与底壳连接；底壳两侧上分别至少置有5个以上管针，其中独立功能管针为8个，另有2个管针与底壳相连，8个独立功能管针与底壳通过烧结绝缘子绝缘连接。所说绝缘子是一个玻璃绝缘子。

模块电源电路，由输入滤波电路、辅助电源电路、PWM控制电路、过流/短路保护电路、功率变换电路、隔离采样/稳压电路、输出滤波电路构成；本实用新型的改进之处在于其输入滤波电路的一端与管针+Vin、-Vin连接，另一端接入功率变换电路的一端；功率变换电路的另一端接入输出滤波电路的一端，输出滤波电路的另一端分别与底壳的管针Vo、GND连接，隔离采样/稳压电路的一端与输出滤波电路、管针Vo节点连接，另一端接入PWM控制电路的一端；辅助电源电路的一端、过流/短路保护电路的一端、管针INH、SYN接入PWM控制电路，PWM控制电路的另一端接入功率变换电路，过流/短路保护电路的另一端与功率变换电路连接，辅助电源电路的另一端与功率变换电路连接。

本实用新型与现有技术相比：

1)、合理设计，简化电路，应用厚膜电路技术，采用表贴精密元器件，缩小了模块电源的体积，降低了功率器件的功耗，有效地提高了模块电源的稳定性；

2)、采用全金属气密型封装，有效地防止了电磁干扰，提高了模块电源在恶劣条件下工作的可靠性；

3)、底壳进行了管针定义，增加第一管针标志，易于识别，方便操作；标签设计简单、合理、实用。

通过以上改进，对于模块电源的可靠性和稳定性有了很大的改善与提高。首先，通过应用厚膜电路技术，采用表贴精密元器件，有利于模块电源的小型化；采用全金属气密型封装，在潮湿烟(盐)雾等恶劣的环境下，可以有效地降低模块电源的失效率，并防止了电磁干扰；在电路方面，通过合理设计，简化电路，使模块电源的稳定性与可靠性有了很大的改善与提高；最后在外观设计上，简单、明了、实用，增加了第一管脚标志，易于识别，方便操作。

该系列电源模块，是一种小型化，高可靠的DC-DC电源模块，额定输入电压28V，输入电压范围16V～40V，输出电压/输出电流：5V/3A；12V/1.67A；15V/1.33A；3.3V/6.06A；5V/5A；12V/2.5A；15V/2A。主要电性能参数技术指标见附表1，附表2。

附表1

主要电性能指标1：

条件：环境温度：25℃，输入电压：28VDC，100％负载。

备注：

1，纹波测试，采用靠测法。

2，输出电压恢复到其稳定值的1％范围内所需的时间。

附表2

主要电性能指标2：

条件：环境温度：25℃，输入电压：28VDC，100％负载。

备注：

1，纹波测试，采用靠测法。

2，输出电压恢复到其稳定值的1％时所需的时间。

附图说明：

图1为模块电源装置主视剖视结构示意图；

图2为图1的放大局部剖视结构示意图；

图3为图1的俯视结构示意图；

图4为图1的底视结构示意图；

图5为图1的右视结构示意图；

图6为模块电源电路方框结构示意图；

图7为模块电源电路原理结构示意图。

具体实施方式

附图为本实用新型的实施例。

下面结合附图对实用新型的发明内容作进一步说明：

参照图1～5所示，模块电源装置，由管针1、绝缘子2、底壳3、控制电路板4、盖板5、标签6构成；控制电路板4由成膜基板和电路元器件组成，控制电路板4的正面焊接电路元器件，背面与底壳3连接；控制电路的功能端与管针1连接，管针1与底壳3间通过烧结绝缘子2绝缘连接，底壳3与盖板5采用平行缝焊连接，盖板5表面贴覆有标签6。所说绝缘子是一个玻璃绝缘子。

图6所示，模块电源电路，由输入滤波电路7、辅助电源电路11、PWM控制电路12、过流/短路保护电路8、功率变换电路9、隔离采样/稳压电路13、输出滤波电路10构成；其输入滤波电路7的一端与管针1的+Vin、-Vin连接，另一端接入功率变换电路9的一端，功率变换电路9的另一端接入输出滤波电路10的一端，输出滤波电路10的另一端分别与底壳的管针1的Vo、GND连接，隔离采样/稳压电路13的一端与输出滤波电路10、管针1的Vo节点连接，另一端接入PWM控制电路12的一端，辅助电源电路11的一端、过流/短路保护电路8的一端、管针1的INH、SYN接入PWM控制电路12，PWM控制电路12的另一端接入功率变换电路9，过流/短路保护电路8的另一端与功率变换电路9连接，辅助电源电路11的另一端与功率变换电路9连接。

图7所示为输入滤波电路7、辅助电源电路11、PWM控制电路12、过流/短路保护电路8、功率变换电路9、隔离采样/稳压电路13、输出滤波电路10原理结构示意图：

a)输入滤波电路7由电感L1、电容器C1组成；管针1的第1管针为+Vin输入，管针1的第10管针为-Vin输入，管针1的第1管针与电感L1的1脚、PWM控制器N1的1脚相连，电感L1的2脚与电容器C1的一端、功率变换电路9的4、5抽头相连，电容器C1的另一端与管针1的第10管针(-Vin)相连。

b)、辅助电源电路11由变压器T、二极管V2、电容器C6、PWM控制器N1组成；变压器T的抽头A+与二极管V2的阳极相连，二极管V2的阴极与电容器C6的一端、PWM控制器N1的14脚、光耦N2的4脚相连，变压器T的抽头A-与电容器C6的另一端、管针1的第10管针(-Vin)相连。

c)、过流/短路保护电路8由电阻R8、R9、电容器C5、PWM控制器N1组成；电阻R8的一端、电容器C5的一端与PWM控制器N1的13脚相连，电阻R8的另一端与电阻R9一端、功率器件V1的源极S相连，电容器C5的另一端、电阻R9的另一端与管针1的第10管针(-Vin)相连。

d)、功率变换电路9由变压器T、功率器件V1、二极管V3、V4、电容器C7、C8、C11组成；变压器T的抽头2、3与功率器件V1的漏极D、电容器C7的一端相连，变压器T的抽头4、5与电容器C7的另一端、电感C2的2脚相连，变压器T的抽头A-与电容器C11的一端、管针1的第10管针(-Vin)相连，变压器T的抽头9、10与电容器C8的一端、二极管V3的阳极相连，变压器T的抽头7、8与电容器C11的另一端、二极管V4的阳极、管针1的第4管针(GND)相连，电容器C8的另一端、二极管V3、V4的阴极相连与电感L2的1脚相连。

e)、输出滤波电路10由电感L2、电容器C9组成；电感L2的2脚与电容器C9的一端、管针1的第5管针(+Vo)相连，电感L2的1脚与二极管V3、V4的阴极相连，电容器C9的另一端与二极管V4的阳极、管针1的第4管针GND相连。

f)、隔离采样/稳压电路13由电阻R5、R10、R11、R12、R13、R14、R15、电容器C10、光耦N2、基准电压源N3组成；电阻R11的一端与电阻R14的一端、基准电压源N3的R端、电阻R12的一端相连，电阻R14的另一端与电容器C10的一端相连，电容器C10的另一端与光耦N2的2脚、基准电压源N3的阴极C相连，基准电压源N3的阳极A与电阻R12的另一端、电阻R13的一端、管针1的第3管针(-S)相连，电阻R15的一端与光耦N2的1脚相连，电阻R15的另一端与电阻R10的一端、电阻R11的另一端、管针1的第6管针(+S)相连，光耦N2的3脚与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端与管针1的第10管针(-Vin)相连，电阻R13的另一端与管针1的第4管针(GND)相连，电阻R10的另一端与管针1的第5管针(+Vo)相连。

g)、PWM控制电路(12)由PWM控制器N1、电阻R1、R2、R3、R4、R6、R7，电容C2、C3、C4组成；PWM控制器N1的1脚与管针1的第1管针(+Vin)相连，PWM控制器N1的3脚与电阻R1的一端、电容器C2的一端相连，电容器C2的另一端与电阻R2的一端、电容器C3的一端、电阻R6的一端、电容器C4的一端相连后与管针1的第10管针(-Vin)相连，PWM控制器N1的4脚与电阻R1的另一端、电阻R2的另一端相连，PWM控制器N1的5脚与电阻R3的一端、电阻R4的一端相连，电阻R3的另一端与光耦N2的3脚相连，PWM控制器N1的6脚与电阻R4的另一端相连，PWM控制器N1的7脚与电容器C3的另一端、管针1的第2管针(INH)相连，PWM控制器N1的8脚与电阻R6的另一端相连，PWM控制器N1的9脚与电容器C4的另一端相连，PWM控制器N1的10脚与管针1的第9管针(Syn)相连，PWM控制器N1的11脚与管针1的第10管针(-Vin)相连，PWM控制器N1的12脚与电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端与功率器件V1的栅极G相连。

附表3

序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
											代号	+Vin	INH	-S	GND	+Vo	+S	Case	Case	Syn	-Vin
描述	输入正	禁止	补偿负	输出地	输出正	补偿正	外壳	外壳	同步	输入地

附表3所示为模块电源装置管针定义说明，模块电源装置，其第1管针(+Vin)为电压正输入端，其第10管针(-Vin)为电压输入地端；其第2管针(INH)为禁止端，当该管针连接低电平电源模块装置输出为零；其第4管针(GND)为输出地端，其第5管针(+Vo)为输出正端；其第3管针(-S)为补偿负，其第6管针(+S)为补偿正，将补偿正与输出正、补偿负与输出地分别在负载端连接，可有效补偿电源模块装置与负载端之间引线的线压降；其第9管针(Syn)为同步端，可实现电源模块装置的同步工作；其第7、8管针(Case)均为电源模块装置的外壳。

Claims (4)

1.一种单路模块电源装置，由管针(1)、绝缘子(2)、底壳(3)、控制电路板(4)、盖板(5)、标签(6)构成；其特征在于：控制电路板(4)由成膜基板和电路元器件组成，控制电路板(4)的正面焊接电路元器件，背面与底壳(3)连接；控制电路的功能端与管针(1)连接，管针(1)与底壳(3)间通过烧结绝缘子(2)绝缘连接，底壳(3)与盖板(5)采用平行缝焊连接，盖板(5)表面贴覆有标签(6)。

2.根据权利要求1所述的一种单路模块电源装置，其特征在于底壳(3)两侧上分别至少置有5个以上管针(1)，其中独立功能管针(1)为8个，另有2个管针(1)与底壳(3)相连，8个独立功能管针(1)与底壳(3)通过烧结绝缘子(2)绝缘连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种单路模块电源装置，其特征在于所说绝缘子是一个玻璃绝缘子。

4.一种权利要求1所述产品的模块电源电路，其模块电源电路由输入滤波电路(7)、辅助电源电路(11)、PWM控制电路(12)、过流/短路保护电路(8)、功率变换电路(9)、隔离采样/稳压电路(13)、输出滤波电路(10)构成；其特征在于：输入滤波电路(7)的一端与管针(1)的+Vin、-Vin连接，另一端接入功率变换电路(9)的一端，功率变换电路(9)的另一端接入输出滤波电路(10)的一端，输出滤波电路(10)的另一端分别与管针(1)的Vo、GND连接，隔离采样/稳压电路(13)的一端与输出滤波电路(10)、管针(1)的Vo节点连接，另一端接入PWM控制电路(12)的一端，辅助电源电路(11)的一端、过流/短路保护电路(8)的一端、管针(1)的INH、Syn接入PWM控制电路(12)，PWM控制电路(12)的另一端、过流/短路保护电路(8)的另一端、辅助电源电路(11)的另一端分别与功率变换电路(9)连接。

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