CN201629674U - 固定输出隔离高压模块电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于质量光谱学与固体表面分析、高能物理检测、半导体元件检测系统、环境监测及尘埃粒子计数器、医疗应用等方面仪器设备中的固定输出隔离高压模块电源。它包括封装在壳体内的电源电路,电源电路上焊接有数根引针,电源电路包括振荡及控制电路、驱动电路、高压取样及反馈电路、整流滤波电路,振荡及控制电路通过驱动电路与整流滤波电路连接,整流滤波电路通过高压取样及反馈电路与振荡及控制电路连接;本实用新型的有益效果是:输入与输出完全隔离;温漂小,稳定度高,输出纹波低,长期稳定性好;外形尺寸小,重量轻,易于PCB安装。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于质量光谱学与固体表面分析、高能物理检测、半导体元件检测系统、环境监测及尘埃粒子计数器、医疗应用等方面仪器设备中的固定输出隔离高压模块电源。
背景技术
市场上现有小功率高压模块电源产品多数为共地设计,即输入与输出共地,它们制作较简单,体积易做小。但随着科技发展,用户对隔离高压模块电源的需求越来越大,由于隔离高压模块电源的输入与输出隔离,且有绝缘耐压要求,因此该电源产品普遍外形尺寸较大、重量重,不易PCB安装。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足,本实用新型提供了一种体积小、可靠性及稳定性高的固定输出隔离高压模块电源。
本实用新型为实现上述目的,所采取的技术方案是:一种固定输出隔离高压模块电源,包括封装在壳体内的电源电路,电源电路上焊接有数根引针,其特征在于:所述电源电路包括振荡及控制电路、驱动电路、高压取样及反馈电路、整流滤波电路,所述振荡及控制电路通过驱动电路与整流滤波电路连接,所述整流滤波电路通过高压取样及反馈电路与振荡及控制电路连接;
所述振荡及控制电路中控制芯片U1的4脚与8脚相连并作为内部供电端Vcc,电阻R1的一端接电源输入端+Vin,电阻R1的另一端分别接控制芯片U1的8脚、电阻R2的一端和电容C2的正极,电容C2的负极接输入地GND,电阻R2的另一端与电阻R3的一端相连并接控制芯片U1的7脚,电阻R3的另一端分别接控制芯片U1的2脚和6脚、电容C3的一端,电容C3的另一端与控制芯片U1的1脚相连并接输入地GND,三极管T2的基极通过电阻R7接电容C5的一端,三极管T2的集电极接控制芯片U1的5脚,三极管T2发射极与电容C5的另一端相连并接输入地GND;
所述驱动电路中电感L的一端接电源输入端+Vin,电感L的另一端分别接电容C1的正极和变压器TRF初级线圈Lp的1端,电容C1的负极接输入地GND,变压器TRF初级线圈Lp的2端分别接电容C4的一端和三极管T1的漏极,电容C4的另一端通过电阻R8接输入地GND,电阻R4与二极管D1并联,三极管T1的栅极接二极管D1的正极,二极管D1的负极接振荡及控制电路中控制芯片U1的3脚,三极管T1的源极分别接电阻R5和电阻R6的一端,电阻R5的另一端接输入地GND,电阻R6的另一端接振荡及控制电路中电容C5的一端;
所述高压取样及反馈电路中变压器TRF次级辅助线圈Ls2的5端接二极管D2的正极,二极管D2的负极分别接电阻R9和电阻R10的一端、电容C8的正极,变压器TRF次级辅助线圈Ls2的6端与电容C8的负极相连并接输出地HGND,电阻R9的另一端接光电耦合器U2的1脚,电阻R10的另一端分别接光电耦合器U2的2脚、可变基准源U3的3脚和电容C6的一端,光电耦合器U2的3脚接振荡及控制电路中电容C5的一端,光电耦合器U2的4脚接内部供电端Vcc,可变基准源U3的1脚分别接电容C6的另一端、电阻R13和电阻R14的一端,电阻R13的另一端通过电阻R12接电阻R11的一端,电阻R14的另一端与可变基准源U3的2脚相连并接输出地HGND,电容C7的一端接输入地GND,电容C7的另一端接输出地HGND;
所述整流滤波电路中变压器TRF次级高压线圈Ls1的3端接二极管D3的正极,二极管D3的负极分别接电阻R15和电容C9的一端,电阻R15的另一端分别接电容C10的一端、高压取样及反馈电路中电阻R11的另一端并作为高压输出端HV,变压器TRF次级高压线圈Ls1的4端与电容C9及电容C10的另一端相连并接输出地HGND。
本实用新型的有益效果是:输入与输出完全隔离;温漂小,稳定度高,输出纹波低,长期稳定性好;外形尺寸小,重量轻,易于PCB安装。
附图说明
图1为本实用新型的外形示意图。
图2为图1的仰视图。
图3为本实用新型的电路连接框图。
图4为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示,固定输出隔离高压模块电源,包括封装在壳体1内的电源电路,电源电路上焊接有数根引针2,电源电路包括振荡及控制电路、驱动电路、高压取样及反馈电路、整流滤波电路,振荡及控制电路通过驱动电路与整流滤波电路连接,整流滤波电路通过高压取样及反馈电路与振荡及控制电路连接。
振荡及控制电路中控制芯片U1的4脚与8脚相连并作为内部供电端Vcc,电阻R1的一端接电源输入端+Vin,电阻R1的另一端分别接控制芯片U1的8脚、电阻R2的一端和电容C2的正极,电容C2的负极接输入地GND,电阻R2的另一端与电阻R3的一端相连并接控制芯片U1的7脚,电阻R3的另一端分别接控制芯片U1的2脚和6脚、电容C3的一端,电容C3的另一端与控制芯片U1的1脚相连并接输入地GND,三极管T2的基极通过电阻R7接电容C5的一端,三极管T2的集电极接控制芯片U1的5脚,三极管T2发射极与电容C5的另一端相连并接输入地GND。
驱动电路中电感L的一端接电源输入端+Vin,电感L的另一端分别接电容C1的正极和变压器TRF初级线圈Lp的1端,电容C1的负极接输入地GND,变压器TRF初级线圈Lp的2端分别接电容C4的一端和三极管T1的漏极,电容C4的另一端通过电阻R8接输入地GND,电阻R4与二极管D1并联,三极管T1的栅极接二极管D1的正极,二极管D1的负极接振荡及控制电路中控制芯片U1的3脚,三极管T1的源极分别接电阻R5和电阻R6的一端,电阻R5的另一端接输入地GND,电阻R6的另一端接振荡及控制电路中电容C5的一端。
高压取样及反馈电路中变压器TRF次级辅助线圈Ls2的5端接二极管D2的正极,二极管D2的负极分别接电阻R9和电阻R10的一端、电容C8的正极,变压器TRF次级辅助线圈Ls2的6端与电容C8的负极相连并接输出地HGND,电阻R9的另一端接光电耦合器U2的1脚,电阻R10的另一端分别接光电耦合器U2的2脚、可变基准源U3的3脚和电容C6的一端,光电耦合器U2的3脚接振荡及控制电路中电容C5的一端,光电耦合器U2的4脚接内部供电端Vcc,可变基准源U3的1脚分别接电容C6的另一端、电阻R13和电阻R14的一端,电阻R13的另一端通过电阻R12接电阻R11的一端,电阻R14的另一端与可变基准源U3的2脚相连并接输出地HGND,电容C7的一端接输入地GND,电容C7的另一端接输出地HGND。
整流滤波电路中变压器TRF次级高压线圈Ls1的3端接二极管D3的正极,二极管D3的负极分别接电阻R15和电容C9的一端,电阻R15的另一端分别接电容C10的一端、高压取样及反馈电路中电阻R11的另一端并作为高压输出端HV,变压器TRF次级高压线圈Ls1的4端与电容C9及电容C10的另一端相连并接输出地HGND。
主控电路采用他激式振荡电路,电路结构简单,控制方便;选用低噪声、低温漂、稳定性好的控制芯片及其它元器件;合理的PCB布局,确保输入及控制地间的独立路径,避免各信号间的串扰;优良的变压器线包结构工艺、装配工艺及高压绝缘处理等,确保高压模块电源长期的可靠性及稳定性。
电源采用金属外壳,用户可根据实际使用情况,将壳体接输入地或输出地,有很好的电磁屏蔽作用,提高电源的抗干扰能力。
数根引针2露于壳体1外,一侧为两根引针2,按直流电源输入端+Vin、输入地GND顺序排列,另一侧为两根引针2,按高压输出端HV、高压输出地HGND顺序排列。
工作原理:由控制芯片U1、电容C3、电阻R2和电阻R3组成振荡电路,从控制芯片U1的3脚输出的振荡脉冲信号,通过三极管T1驱动变压器TRF初级线圈Lp,并在其两端产生感应电势,而产生的振荡高频交流电压,通过变压器TRF耦合到其次级,次级高压线圈Ls1通过二极管D3整流,产生脉动直流高压,再经过电阻R15、电容C9和电容C10滤波,输出平滑的直流高压;次级辅助线圈Ls2通过二极管D2整流和电容C8滤波,通过电阻R9和电阻R10,为光电耦合器U2和可变基准源U3的正常工作提供隔离供电。
从反馈电阻R11、电阻R12、电阻R13及电阻R14获得的高压采样信号,通过可变基准源U3控制光电耦合器U2的隔离输出,并经三极管T2,改变控制芯片U1的5脚电位,形成负反馈,进而改变控制芯片U1的3脚输出振荡脉冲信号的频率和宽度,使输出高压得到稳定。另外,当高压输出过载或短路时,在电阻R5上获得的初级过电流采样信号,通过电阻R6也进入该负反馈中,对电源起到保护作用。
由电阻R8和电容C4组成的吸收电路,可滤除三极管T1漏极上产生的高频脉冲尖峰,同时保护三极管T1。电感L对振荡高频交流电压起到隔离阻挡作用,避免高频交流脉冲对控制电路及供电电压的干扰。
Claims (2)
1.一种固定输出隔离高压模块电源,包括封装在壳体(1)内的电源电路,电源电路上焊接有数根引针(2),其特征在于:所述电源电路包括振荡及控制电路、驱动电路、高压取样及反馈电路、整流滤波电路,所述振荡及控制电路通过驱动电路与整流滤波电路连接,所述整流滤波电路通过高压取样及反馈电路与振荡及控制电路连接;
所述振荡及控制电路中控制芯片U1的4脚与8脚相连并作为内部供电端Vcc,电阻R1的一端接电源输入端+Vin,电阻R1的另一端分别接控制芯片U1的8脚、电阻R2的一端和电容C2的正极,电容C2的负极接输入地GND,电阻R2的另一端与电阻R3的一端相连并接控制芯片U1的7脚,电阻R3的另一端分别接控制芯片U1的2脚和6脚、电容C3的一端,电容C3的另一端与控制芯片U1的1脚相连并接输入地GND,三极管T2的基极通过电阻R7接电容C5的一端,三极管T2的集电极接控制芯片U1的5脚,三极管T2发射极与电容C5的另一端相连并接输入地GND;
所述驱动电路中电感L的一端接电源输入端+Vin,电感L的另一端分别接电容C1的正极和变压器TRF初级线圈Lp的1端,电容C1的负极接输入地GND,变压器TRF初级线圈Lp的2端分别接电容C4的一端和三极管T1的漏极,电容C4的另一端通过电阻R8接输入地GND,电阻R4与二极管D1并联,三极管T1的栅极接二极管D1的正极,二极管D1的负极接振荡及控制电路中控制芯片U1的3脚,三极管T1的源极分别接电阻R5和电阻R6的一端,电阻R5的另一端接输入地GND,电阻R6的另一端接振荡及控制电路中电容C5的一端;
所述高压取样及反馈电路中变压器TRF次级辅助线圈Ls2的5端接二极管D2的正极,二极管D2的负极分别接电阻R9和电阻R10的一端、电容C8的正极,变压器TRF次级辅助线圈Ls2的6端与电容C8的负极相连并接输出地HGND,电阻R9的另一端接光电耦合器U2的1脚,电阻R10的另一端分别接光电耦合器U2的2脚、可变基准源U3的3脚和电容C6的一端,光电耦合器U2的3脚接振荡及控制电路中电容C5的一端,光电耦合器U2的4脚接内部供电端Vcc,可变基准源U3的1脚分别接电容C6的另一端、电阻R13和电阻R14的一端,电阻R13的另一端通过电阻R12接电阻R11的一端,电阻R14的另一端与可变基准源U3的2脚相连并接输出地HGND,电容C7的一端接输入地GND,电容C7的另一端接输出地HGND;
所述整流滤波电路中变压器TRF次级高压线圈Ls1的3端接二极管D3的正极,二极管D3的负极分别接电阻R15和电容C9的一端,电阻R15的另一端分别接电容C10的一端、高压取样及反馈电路中电阻R11的另一端并作为高压输出端HV,变压器TRF次级高压线圈Ls1的4端与电容C9及电容C10的另一端相连并接输出地HGND。
2.根据权利要求1所述的固定输出隔离高压模块电源,其特征在于:所述数根引针(2)露于壳体(1)外,一侧为两根引针(2)按直流电源输入端+Vin、输入地GND顺序排列,另一侧为两根引针(2),按高压输出端HV、高压输出地HGND顺序排列。
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GR01 | Patent grant | ||
AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20101110 Effective date of abandoning: 20120104 |