CN203691244U - 低输入电压隔离型dc-dc变换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的低输入电压隔离型DC-DC变换器，包括依次相连的电压输入端、输入保护滤波模块、高频变压器、输出整流滤波模块和电压输出端，输入保护滤波模块、高频变压器和输出整流滤波模块分别通过导线连接有供电模块、功率MOS模块和反馈单元，功率MOS模块连接有PWM模块，PWM模块通过导线分别与供电模块和反馈单元相连。本实用新型的低输入电压隔离型DC-DC变换器能够在10～36V的低幅值、宽范围的直流输入电压下，得到稳定5V、15W的直流电压，并且输出与输入可以达到很好的电气隔离。经过实验验证，其性能可靠、效率高、价格便宜、隔离效果好。
Description
技术领域
本实用新型属于DC-DC变换器设备技术领域，具体涉及一种低输入电压隔离型DC-DC变换器。
背景技术
DC-DC变换器是将一种电压的直流电变换成另外一种电压的直流电的电力电子变换装置，它通过控制主电路驱动功率开关器件的开通与关断，将恒定的直流电压斩成一系列的脉冲电压，通过调节控制占空比的大小改变其脉冲宽度来调节输出电压值的平均值，最后通过LC滤波网络得到符合设计要求的电压或电流可控的直流电。按其输入端与输出端是否需要电气隔离，可将其电路拓扑大致分为隔离型DC-DC变换器、非隔离型DC-DC变换器两大范畴。非隔离型DC-DC变换器输入与输出之间无电气隔离，而在工业现场，由于信号复杂，为了保证主控系统安全可靠的运行，输入与输出之间有电气隔离的DC-DC变换器得到更多的使用。
目前，常规输入的隔离型DC-DC变换器技术和低输入电压的非隔离型DC-DC变换器较成熟，但当输入电压较低、电压范围较宽的时候，无法得到稳定的直流电压输出，并且输出和输入无法达到很好的电气隔离。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种低输入电压隔离型DC-DC变换器，解决了现有的DC-DC变换器当输入电压较低、电压范围较宽的时候，无法得到稳定的直流电压输出，并且输出和输入无法达到很好的电气隔离的问题。
本实用新型所采用的技术方案是：低输入电压隔离型DC-DC变换器，包括依次相连的电压输入端、输入保护滤波模块、高频变压器、输出整流滤波模块和电压输出端，输入保护滤波模块、高频变压器和输出整流滤波模块分别通过导线连接有供电模块、功率MOS模块和反馈单元，功率MOS模块连接有PWM模块，PWM模块通过导线分别与供电模块和反馈单元相连。
本实用新型的特点还在于，
PWM模块的型号为UC2845B。
供电模块的型号为MC78L15。
功率MOS模块的型号为IPB530N15N3。
高频变压器采用单输入绕组和单输出绕组。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的低输入电压隔离型DC-DC变换器能够在10～36V的低幅值、宽范围的直流输入电压下，得到稳定5V、15W的直流电压，并且输出与输入可以达到很好的电气隔离。经过实验验证，其性能可靠、效率高、价格便宜、隔离效果好。
附图说明
图1是本实用新型的低输入电压隔离型DC-DC变换器的结构示意图。
图中，1.电压输入端，2.输入保护滤波模块，3.高频变压器，4.输出整流滤波模块，5.电压输出端，6.供电模块，7.功率MOS模块，8.反馈单元，9.PWM模块。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型提供了一种低输入电压隔离型DC-DC变换器，如图1所示，包括依次相连的电压输入端1、输入保护滤波模块2、高频变压器3、输出整流滤波模块4和电压输出端5，输入保护滤波模块2、高频变压器3和输出整流滤波模块4分别通过导线连接有供电模块6、功率MOS模块7和反馈单元8，功率MOS模块7连接有PWM模块9，PWM模块9通过导线分别与供电模块6和反馈单元8相连。
PWM模块9的型号为UC2845B。
供电模块6的型号为MC78L15。
功率MOS模块7的型号为IPB530N15N3。
高频变压器3采用单输入绕组和单输出绕组。
使用时，将待转换的直流信号从电压输入端1输入，输入的直流信号分别依次经过输入保护滤波模块2、高频变压器3、输出整流滤波模块4的处理，转换为符合要求的直流信号，再从电压输出端5中输出。
输入保护滤波单元2的作用是当输入的直流电压超过36V时，将电压钳位在36V，达到对后级器件过压保护的效果，并起到滤波的效果。
高频变压器3的作用是单输入、单输出的单端反激变压器，由EI型铁氧体磁芯、骨架和铜线组成，其一方面实现能量的传递，另一方面对输入、输出进行电气隔离。
输出整流滤波模块4的作用是进一步整流和滤波，在功率MOS模块7导通期间，反向阻断，在功率MOS模块截止期间，对传递到高频变压器3副绕组的电压进行整流；并能够有效的消除输出电压中的纹波。
反馈单元8对输出电压进行电压采样，采样电压与反馈单元8中设定的参考电压进行比较，反馈电路一方面将输出电压信号反馈给PWM模块9，另一方面将输出反馈电信号与输入电压信号进行电气隔离，与高频变压器3共同实现输出与输入的完全隔离。
功率MOS模块7是本实用新型中使用的IPB530N15N3，其特点是导通、关断时间短，导通电阻小，能够满足对导通和关断损耗的限制要求，实现高频控制。
供电模块6以MC78L15为核心，作用是为PWM模块9提供工作电压以及为反馈单元8提供偏置电压。供电模块6不但能够省去高频变压器3的偏置绕组，缩减了变压器的复杂性，而且能够提供更加稳定的供电电压。
PWM模块9具有超低的工作电压，有很好的驱动能力及过流保护功能。
经过测试，本实用新型的低输入电压隔离型DC-DC变换器输入电压范围能够低至10-36V，低于一般反激电源的输入电压，输出可达5V、15W。当输入电压达到10V后，电路开始起振，得到稳定的5V直流电压。
通过上述方式，本实用新型的低输入电压隔离型DC-DC变换器解决了现有的DC-DC变换器当输入电压较低、电压范围较宽的时候，无法得到稳定的直流电压输出，并且输出和输入无法达到很好的电气隔离的问题。本实用新型的低输入电压隔离型DC-DC变换器能够在10～36V的低幅值、宽范围的直流输入电压下，得到稳定5V、15W的直流电压，并且输出与输入可以达到很好的电气隔离。经过实验验证，其性能可靠、效率高、价格便宜、隔离效果好。
Claims (5)
1.低输入电压隔离型DC-DC变换器，其特征在于，包括依次相连的电压输入端（1）、输入保护滤波模块（2）、高频变压器（3）、输出整流滤波模块（4）和电压输出端（5），所述输入保护滤波模块（2）、高频变压器（3）和输出整流滤波模块（4）分别通过导线连接有供电模块（6）、功率MOS模块（7）和反馈单元（8），所述功率MOS模块（7）连接有PWM模块（9），所述PWM模块（9）通过导线分别与所述供电模块（6）和所述反馈单元（8）相连。
2.如权利要求1所述的低输入电压隔离型DC-DC变换器，其特征在于，所述PWM模块（9）的型号为UC2845B。
3.如权利要求1所述的低输入电压隔离型DC-DC变换器，其特征在于，所述的供电模块（6）的型号为MC78L15。
4.如权利要求1所述的低输入电压隔离型DC-DC变换器，其特征在于，所述的功率MOS模块（7）的型号为IPB530N15N3。
5.如权利要求1～4任意一项所述的低输入电压隔离型DC-DC变换器，其特征在于，所述的高频变压器（3）采用单输入绕组和单输出绕组。
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| CN112421963B (zh) * | 2020-11-10 | 2023-07-14 | 武汉泓承科技有限公司 | 一种输出高压宽范围可调的零伏起调隔离型dcdc电源 |
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