CN201897738U - 一种预稳压模块电路装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预稳压模块电路装置。装置包括一个供电电路分别与升电控制电路、嵌位电压控制电路连接，升电控制电路分别与输入返馈电路、振荡电路、检测电压控制电路、驱动电路连接，振荡电路与放大电路连接，所述放大电路与嵌位电压控制电路连接，输入返馈电路与检测电压控制电路连接。具有结构筒单，使用方便，集成化组装，成本低，体积小，简化高端嵌位和低端升压的特点，预稳压模块电路装置连接于DC-DC变换器前端，可以拓宽DC-DC变换器的输入电压范围，以符合系统操作对浪涌、尖峰以及电压下降的要求。可广泛应用于电子工业、民用领域及航天、航空、矿井、电机驱动、机载电子设备、半导体测试等领域。

Description

一种预稳压模块电路装置

技术领域

本实用新型涉及预稳压模块电路，特别适用于一种预稳压模块电路装置。

背景技术

机载电子设备工作中常常会遇到持续时间从几微秒到几百毫秒的高压电源尖峰。这些系统中的电子产品不仅必须耐受瞬态电压尖峰而不被损坏，而且在很多情况下还必须在出现电压尖峰时自始至终保证可靠工作。在电源通过长导线分配的系统中，负载步进(即负载电流突然变化)会引起严重的瞬态。尤其引人注意的是负的负载步进，这时负载电流从较大值降低为较小值。负的dI/dt引起导线寄生电感，产生正向高压尖峰，这可能造成由同一条导线供电的周围器件的损坏。快速负载切换(如继电器、开关触点、固态负载切换等)会产生非常高的dI/dt值。电源和负载之间的连接受到损害可能导致电流突然中断，从而产生大的dI/dt值。

同时，设备在工作的过程中，供电电压由于并联设备出现故障而造成电压下跌，或者出现掉电现象，故需要一种设备或电路对以上特殊工作状态加以保护。持续时间短的尖峰和瞬态，很容易用基于电感器的滤波器和大的旁路电容器抑制。持续时间长的浪涌却很难抑制，这类浪涌要依靠大功率并联箝位电路和有损耗的串联限流电阻来抑制。

现有技术的解决办法有：

1.要求电源制造厂家拓宽模块的输入电压范围，对于电源模块而言，输入电压范围的拓宽，增加了设计的难度，器件的选择难度、成本急剧增加，并且模块的效率降低，一定程度降低了模块的可靠性。

2.在电源模块的输入端增加浪涌抑制模块，浪涌抑制模块可以嵌位浪涌电压，但对于电压的突然下跌无法解决。

以上现有解决办法存在的缺陷是：嵌位电压不精确，不能同时兼容高低端工作状态。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构筒单，使用方便，集成化组装，成本低，体积小，简化高端嵌位和低端升压电路的一种预稳压模块电路装置。

为了克服现有技术的不足，本实用新型的技术方案是这样解决的：本实用新型的改进之处在于供电电路分别与升电控制电路、嵌位电压控制电路连接，所述升电控制电路分别与输入返馈电路、振荡电路、检测电压控制电路、驱动电路连接，所述振荡电路与放大电路连接，所述放大电路与嵌位电压控制电路连接，所述输入返馈电路与检测电压控制电路连接。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意框图；

图2为图1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。

下面结合附图对发明的内容作进一步说明：

参照图1所示，一种预稳压模块电路装置包括供电电路1分别与升电控制电路2、嵌位电压控制电路3连接，所述升电控制电路2分别与输入返馈电路4、振荡电路5、检测电压控制电路6、驱动电路7连接，所述振荡电路5与放大电路8连接，所述放大电路8与嵌位电压控制电路3连接，所述输入返馈电路4与检测电压控制电路6连接。

上述预稳压模块电路装置是将高端嵌位和低端升压电路简化，设计于同一模块内部，根据自动检测输入电压改变内部工作模式，并通过精确比较电路实现精确嵌位电压。另外工艺上采用SMD表贴工艺技术，高导热胶灌封、金属外壳封装，减小模块电路体积。

图2所示，由三极管V1、电阻R1、电容C4、稳压管V7、控制芯片N1组成一个供电电路1，其中所述三极管V1的基极与电阻R1、稳压管V7的一端连接，三极管V1的发射极与电容C4一端连接，电容C4另一端接地，节点与控制芯片N1的第7脚连接，电容C4节点与稳压管V7的另一端连接，稳压管V7的集电极与电源正极连接；

利用脉宽调制器频率设定一个电阻R4，电阻R4与电容C14串联连接产生一个振荡电路5，其中所述电阻R4一端节点与控制芯片N1第8脚连接，电阻R4另一端节点分别与控制芯片N1第4脚、三极管V10基极连接，通过三极管V10、三极管V11及电阻R14、电阻R15、电阻R8连接组成一个放大电路8，其中所述三极管V10发射极与电阻R14一端连接，电阻R14另一端分别与电阻R15一端、三极管V11基极连接，电阻R15另一端、三极管V11发射极与地连接，三极管V11集电极分别与电阻R8、电容C15一端连接，电阻R8另一端与三极管V10集电极连接，自举电容C15另一端连接后通过二极管V12整流，电容C1、电容C11滤波，电阻R9限流后为开关管V4提供需要的Vgs电压，稳压管V8提供Vgs过压保护；

由控制芯片N1，电感L1，开关管V5，二极管V9，电阻R16、电阻R17、电阻R18，电容C5、电容C6、电容C7、电容C8组成升压控制电路2，其中所述控制芯片N1的第3脚分别与电阻R11、二极管V13一端连接，电阻R11另一端依次分别与电阻R16、电阻R17、电阻R18一端连接，二极管V13、电阻R16、电阻R17、电阻R18另一端接地连接，电阻R18与开关管V5 连接，开关管V5另一端分别与二极管V9、电感L1一端、三极管V14、三极管V15的发射极连接，电感L1、二极管V9、另一端依次分别与电容C2、电容C3、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8一端连接，电容C2、电容C3、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8另一端并联后接地连接；

由电阻R10，三极管V14、三极管V15，电容C10组成驱动电路7，其中所述电阻R10另一端分别与三极管V14、三极管V15基极连接，三极管V14集电极与电容C10连接，三极管V15集电极与地连接，电容C10一端与控制芯片N1的第6脚连接；

由比较器N2:1、比较器N2:2、电阻R12、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26，开关管V18、开关管V19、二极管V16、二极管V17、三极管V20组成输入检测电压控制电路6，其中所述比较器N2:1的负极分别与二极管V16、电阻R12连接，电阻R12同时还与电阻R19、电阻R21连接，电阻R19与电阻R22、开关管V18、比较器N2:1正极连接，电阻R22另一端与二极管V17连接，二极管V17输出端分别与比较器N2:1输出端、电容C13一端连接，电阻R21、开关管V18、比较器N2:1、开关管V19、电阻R26、三极管V20并联后接地连接，开关管V19分别与比较器N2:2输出端、三极管V3连接，开关管V18分别与比较器N2:2输出端、电阻R23一端连接，电阻R23另一端分别与比较器N2:2正极、电阻R24一端连接，比较器N2:2负极分别与电阻R25、电阻R26、三极管V20发射极连接，三极管V20基极与电阻R20连接，三极管V20集电极与电阻R26连接，电阻R25与电阻R12连接；

由二极管V12、三极管V2、三极管V3，稳压管V6、稳压管V8、开关管V4、电阻R5、电阻R6、电阻R7，电阻R9、电容C1、电容C9、电容C11、组成嵌位电压控制电路3，其中所述三极管V2基极与电容C9一端连接，电容C9另一端分别与电阻R5、电阻R7、电容C11一端连接，电阻R5另一端分别 与三极管V2、三极管V3发射极连接，电阻R7另一端、电阻R6一端与三极管V3基极连接，三极管V2集电极接电源，三极管V3集电极、电阻R6另一端与稳压管V6输入端连接，电容C11另一端与电阻R9一端连接，电阻R9另一端分别与串联连接的二极管V12、电容C1一端连接，电容C1两端并联连接一个稳压管V8，开关管V4与稳压管V6一端连接；

由电阻R2、电阻R13、电阻R3、电容C1、电容C12、电容C13组成输出反馈电路4，其中所述电阻R2一端分别与电阻R3、电阻R13一端、控制芯片N1的第2脚连接，电阻R2另一端分别与电容C12、电容C13一端连接，电阻R13、电容C12另一端接地连接。

综上所述，当母线电压跌至16V以下时，稳压模块进入BOOST工作模式，输出电压20V，当输入电压跌至8V以下时，稳压模块关断所有操作。母线电压在(16～40)VDC时，并在变换器输入电压范围之内时，稳压模块输出跟随输入变化并低于输入电压0.6V。浪涌、尖峰抑制模式：当母线电压高于40V时，预稳压模块将输出电压嵌位在37.5VDC左右，并可以承受母线电压最大80V/50ms浪涌和50欧姆阻抗下600V/20us尖峰。

本实用新型与现有技术相比，具有结构筒单，使用方便，集成化组装，成本低，体积小，简化高端嵌位和低端升压的特点，预稳压模块电路提供了模块可靠的前端保护，装置连接于DC-DC变换器前端，可以拓宽DC-DC变换器的输入电压范围，以符合系统操作对浪涌、尖峰以及电压下降的要求。可广泛应用于电子工业、民用领域及航天、航空、矿井、电机驱动、机载电子设备、半导体测试等领域。

Claims (1)

1.一种预稳压模块电路装置，其特征在于该装置包括供电电路(1)分别与升电控制电路(2)、嵌位电压控制电路(3)连接，所述升电控制电路(2)分别与输入返馈电路(4)、振荡电路(5)、检测电压控制电路(6)、驱动电路(7)连接，所述振荡电路(5)与放大电路(8)连接，所述放大电路(8)与嵌位电压控制电路(3)连接，所述输入返馈电路(4)与检测电压控制电路(6)连接。

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