CN205490116U - 一种高频的开关电源降压电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高频的开关电源降压电路，包括电源保护模块、滤波模块、开关电源降压转换模块、续流模块、RC吸收模块、LC稳压模块和分压模块；所述电源保护模块用于抗脉冲群，所述开关电源降压转换模块采用高频降压转换开关型集成芯片，所述电源保护模块、滤波模块和开关电源降压转换模块依次串联，所述续流模块与开关电源降压转换模块连接，所述LC稳压模块与开关电源降压转换模块连接，所述RC吸收模块与开关电源降压转换模块连接，所述LC稳压模块与分压模块连接，所述分压模块与开关电源降压转换模块连接，解决了汽车电子控制器在满负载工作时，电源电路的抗脉冲群、功耗散热问题，避免由电源输入过电压、电源跌落、输出大电流带来的问题。

Description

一种高频的开关电源降压电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源降压技术应用领域，特别是一种高频的开关电源降压电路。

背景技术

近几年来，随着汽车电子技术的飞速发展，电子部件种类繁多，功能齐全，性能也越来越稳定，市场需求量日益增大，给汽车电子产业带来一个高峰。体积小、重量轻、低功耗、寿命长是汽车电子部件设计的关键，所以设计出低功耗、高效率、高稳定性的电源成为一种趋势。电源电路设计是汽车电子部件的核心模块，因此行业内不仅对电源模块的抗扰强度、可靠性、稳定性、耐高温环境性能要求严格，同时还要电源电子设计预防电源输入过电压、电源跌落、输出大电流散热处理、ESD防护。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题为：解决汽车电子控制器在满负载工作时，电源电路的抗脉冲群、功耗散热问题，避免由电源输入过电压、电源跌落、输出大电流带来的问题。

为了解决以上问题，本实用新型提供的技术方案是：一种高频的开关电源降压电路，应用在汽车电子控制器上，其包括电源保护模块、滤波模块、开关电源降压转换模块、续流模块、RC吸收模块、LC稳压模块和分压模块；所述电源保护模块用于抗脉冲群，所述开关电源降压转换模块采用高频降压转换开关型集成芯片，所述电源保护模块、滤波模块和开关电源降压转换模块依次串联，所述续流模块与开关电源降压转换模块连接，所述LC稳压模块与开关电源降压转换模块连接，所述RC吸收模块与开关电源降压转换模块连接，所述LC稳压模块与分压模块连接，所述分压模块与开关电源降压转换模块连接。

进一步地，所述开关电源降压转换模块采用型号为TPS54560的高频降压转换开关型集成芯片U1、电阻R4、电阻R8、电阻R7和电容C7，所述电阻R4的一端与高频降压转换开关型集成芯片U1的2脚连接，其另一端与电阻R8一端、高频降压转换开关型集成芯片U1的3脚连接，所述电阻R8另一端与电阻R7一端连接且接地，所述电阻R7的另一端与高频降压转换开关型集成芯片U1的4脚连接，所述高频降压转换开关型集成芯片U1的1脚和8脚之间串联所述电容C7，所述分压模块的分压端与高频降压转换开关型集成芯片U1的5脚连接，所述续流模块与高频降压转换开关型集成芯片U1的6脚连接，所述RC吸收模块和LC稳压模块均连接到高频降压转换开关型集成芯片U1的8脚。

进一步地，所述电源保护模块包括电容C1、电容C2、二极管D1、二极管D2和TVS管TVS1，所述电容C1的一端与二极管D1的正极、二极管D2的正极连接，所述电容C1另一端与电容C2一端连接，所述TVS管TVS1一端与二极管D1的负极、二极管D2的负极连接，其另一端与电容C2的另一端且接地。

进一步地，所述滤波模块包括电解电容E1、电容C3、电容C4和电容C5；所述电解电容E1与电源保护模块中的TVS管TVS1并联；所述电容C3、电容C4和电容C5并联后再与电解电容E1并联，所述电解电容E1的正极与开关电源降压转换模块中的电阻R4连接。

进一步地，所述续流模块包括电阻R5、电容C10和电容C11；所述电阻R5的一端与电容C11的一端连接后再与高频降压转换开关型集成芯片U1的6脚连接，所述电阻R5的另一端与电容C10一端连接，所述电容C10的另一端与电容C11的另一端连接且接地。

进一步地，所述LC稳压模块包括二极管D3、二极管D4、电感L1、电容C12和电解电容E2；所述二极管D3的正极和二极管D4的正极连接后再与高频降压转换开关型集成芯片U1的7脚连接，所述二极管D3的负极和二极管D4的负极连接后再与高频降压转换开关型集成芯片U1的8脚连接，所述电感L1的一端与所述二极管D3的负极连接，其另一端与电容C12一端、电解电容E2的正极连接，所述电解电容E2的负极与电容C12另一端连接后再与所述二极管D3的正极连接。

进一步地，所述分压模块包括电阻R3和电阻R6；所述电阻R3一端与电解电容E2的正极连接，所述电阻R3另一端与电阻R6的一端、高频降压转换开关型集成芯片U1的5脚连接，所述电阻R6的另一端接地。

进一步地，所述RC吸收模块包括电容C8、电容C9、电阻R1和电阻R2；所述电阻R1的一端与电阻R2的一端连接后再与高频降压转换开关型集成芯片U1的8脚连接，所述电阻R1的另一端与电容C8的一端连接，所述电阻R2的另一端与电容C9的一端连接，所述电容C8另一端与电容C9的另一端连接且接地。

本实用新型的有益效果为，当汽车电子控制器电源电路输入端出现过压时，在硬件设计上，通过电源保护模块，及时的吸收过压能量，从而解决汽车电子控制器电源电路因负载脉冲而损坏的问题；当汽车电子控制器电源电路输入端出现电压跌落时，在硬件设计上，通过电源滤波模块，及时的释放能量，从而解决汽车电子控制器电源电路因电压跌落脉冲而失效的问题；当负载满负荷输出时，在硬件设计上，通过低频降压转换开关型集成芯片，从而解决汽车电子控制器电源模块散热问题。

附图说明

图1所示为本实用新型模块结构示意框图；

图2所示为本实用新型中电源保护模块和滤波模块电路结构示意图；

图3所示为本实用新型中开关电源降压转换模块、续流模块、RC吸收模块、LC稳压模块和分压模块电路结构示意图。

具体实施方式

结合附图，对本实用新型的实施方式进行具体的说明；

如图1所示，一种高频的开关电源降压电路，应用在汽车电子控制器上，其包括电源保护模块、滤波模块、开关电源降压转换模块、续流模块、RC吸收模块、LC稳压模块和分压模块；所述电源保护模块用于抗脉冲群，所述开关电源降压转换模块采用高频降压转换开关型集成芯片，所述电源保护模块、滤波模块和开关电源降压转换模块依次串联，所述续流模块与开关电源降压转换模块连接，所述LC稳压模块与开关电源降压转换模块连接，所述RC吸收模块与开关电源降压转换模块连接，所述LC稳压模块与分压模块连接，所述分压模块与开关电源降压转换模块连接。其中，开关电源降压转换模块由采用高频降压转换开关型集成芯片及其周边感应电路构成，此处为现有技术。

工作原理：+24V电源输入连接至电源保护模块，经电源滤波模块、开关电源降压转换模块、续流模块、RC吸收模块和LC稳压模块，由LC稳压模块输出端输出+12V电源，且连接至汽车电子控制器的负载，分压模块将输出电压信息反馈给开关电源降压转换模块，使开关电源降压转换模块对LC稳压模块充放电以稳定输出电压。

如图2所示，具体地，所述开关电源降压转换模块采用型号为TPS54560的高频降压转换开关型集成芯片U1、电阻R4、电阻R8、电阻R7和电容C7，所述电阻R4的一端与高频降压转换开关型集成芯片U1的2脚连接，其另一端与电阻R8一端、高频降压转换开关型集成芯片U1的3脚连接，所述电阻R8另一端与电阻R7一端连接且接地，所述电阻R7的另一端与高频降压转换开关型集成芯片U1的4脚连接，所述高频降压转换开关型集成芯片U1的1脚和8脚之间串联所述电容C7，所述分压模块的分压端与高频降压转换开关型集成芯片U1的5脚连接，所述续流模块与高频降压转换开关型集成芯片U1的6脚连接，所述RC吸收模块和LC稳压模块均连接到高频降压转换开关型集成芯片U1的8脚。所述电源保护模块包括电容C1、电容C2、二极管D1、二极管D2和TVS管TVS1，其中TVS管的优选型号为LCT35B，所述电容C1的一端与二极管D1的正极、二极管D2的正极连接，所述电容C1另一端与电容C2一端连接，所述TVS管TVS1一端与二极管D1的负 极、二极管D2的负极连接，其另一端与电容C2的另一端且接地。所述滤波模块包括电解电容E1、电容C3、电容C4和电容C5；所述电解电容E1与电源保护模块中的TVS管TVS1并联；所述电容C3、电容C4和电容C5并联后再与电解电容E1并联，所述电解电容E1的正极与开关电源降压转换模块中的电阻R4连接。所述续流模块包括电阻R5、电容C10和电容C11；所述电阻R5的一端与电容C11的一端连接后再与高频降压转换开关型集成芯片U1的6脚连接，所述电阻R5的另一端与电容C10一端连接，所述电容C10的另一端与电容C11的另一端连接且接地。所述LC稳压模块包括二极管D3、二极管D4、电感L1、电容C12和电解电容E2；所述二极管D3的正极和二极管D4的正极连接后再与高频降压转换开关型集成芯片U1的7脚连接，所述二极管D3的负极和二极管D4的负极连接后再与高频降压转换开关型集成芯片U1的8脚连接，所述电感L1的一端与所述二极管D3的负极连接，其另一端与电容C12一端、电解电容E2的正极连接，所述电解电容E2的负极与电容C12另一端连接后再与所述二极管D3的正极连接。所述分压模块包括电阻R3和电阻R6；所述电阻R3一端与电解电容E2的正极连接，所述电阻R3另一端与电阻R6的一端、高频降压转换开关型集成芯片U1的5脚连接，所述电阻R6的另一端接地。所述RC吸收模块包括电容C8、电容C9、电阻R1和电阻R2；所述电阻R1的一端与电阻R2的一端连接后再与高频降压转换开关型集成芯片U1的8脚连接，所述电阻R1的另一端与电容C8的一端连接，所述电阻R2的另一端与电容C9的一端连接，所述电容C8另一端与电容C9的另一端连接且接地。

当汽车电子控制器电源电路输入端出现过压时，在硬件设计上，通过电源保护模块，及时的吸收过压能量，从而解决汽车电子控制器电源电路因负载脉冲而损坏的问题；当汽车电子控制器电源电路输入端出现电压跌落时，在硬件设计上，通过电源滤波模块，及时的释放能量，从而解决汽车电子控制器电源电路因电压跌落脉冲而失效的问题；当负载满负荷输出时，在硬件设计上，通过低频降压转换开关型集成芯片，从而解决汽车电子控制器电源模块散热问题。

本实用新型中所述具体实施案例仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围，即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本实用新型的技术范畴。

Claims (8)

1.一种高频的开关电源降压电路，应用在汽车电子控制器上，其特征在于，包括电源保护模块、滤波模块、开关电源降压转换模块、续流模块、RC吸收模块、LC稳压模块和分压模块；所述电源保护模块用于抗脉冲群，所述开关电源降压转换模块采用高频降压转换开关型集成芯片，所述电源保护模块、滤波模块和开关电源降压转换模块依次串联，所述续流模块与开关电源降压转换模块连接，所述LC稳压模块与开关电源降压转换模块连接，所述RC吸收模块与开关电源降压转换模块连接，所述LC稳压模块与分压模块连接，所述分压模块与开关电源降压转换模块连接。

2.如权利要求1所述的一种高频的开关电源降压电路，其特征在于，所述开关电源降压转换模块采用型号为TPS54560的高频降压转换开关型集成芯片U1、电阻R4、电阻R8、电阻R7和电容C7，所述电阻R4的一端与高频降压转换开关型集成芯片U1的2脚连接，其另一端与电阻R8一端、高频降压转换开关型集成芯片U1的3脚连接，所述电阻R8另一端与电阻R7一端连接且接地，所述电阻R7的另一端与高频降压转换开关型集成芯片U1的4脚连接，所述高频降压转换开关型集成芯片U1的1脚和8脚之间串联所述电容C7，所述分压模块的分压端与高频降压转换开关型集成芯片U1的5脚连接，所述续流模块与高频降压转换开关型集成芯片U1的6脚连接，所述RC吸收模块和LC稳压模块均连接到高频降压转换开关型集成芯片U1的8脚。

3.如权利要求2所述的一种高频的开关电源降压电路，其特征在于，所述电源保护模块包括电容C1、电容C2、二极管D1、二极管D2和TVS管TVS1，所述电容C1的一端与二极管D1的正极、二极管D2的正极连接，所述电容C1另一端与电容C2一端连接，所述TVS管TVS1一端与二极管D1的负极、二极管D2的负极连接，其另一端与电容C2的另一端且接地。

4.如权利要求3所述的一种高频的开关电源降压电路，其特征在于，所述滤波模块包括电解电容E1、电容C3、电容C4和电容C5；所述电解电容E1与电源保护模块中的TVS管TVS1并联；所述电容C3、电容C4和电容C5并联后再与电解电容E1并联，所述电解电容E1的正极与开关电源降压转换模块中的电阻R4连接。

5.如权利要求4所述的一种高频的开关电源降压电路，其特征在于，所述续流模块包括电阻R5、电容C10和电容C11；所述电阻R5的一端与电容C11的一端连接后再与高频降压转换开关型集成芯片U1的6脚连接，所述电阻R5的另一端与电容C10一端连接，所述电容C10的另一端与电容C11的另一端连接且接地。

6.如权利要求5所述的一种高频的开关电源降压电路，其特征在于，所述LC稳压模块包括 二极管D3、二极管D4、电感L1、电容C12和电解电容E2；所述二极管D3的正极和二极管D4的正极连接后再与高频降压转换开关型集成芯片U1的7脚连接，所述二极管D3的负极和二极管D4的负极连接后再与高频降压转换开关型集成芯片U1的8脚连接，所述电感L1的一端与所述二极管D3的负极连接，其另一端与电容C12一端、电解电容E2的正极连接，所述电解电容E2的负极与电容C12另一端连接后再与所述二极管D3的正极连接。

7.如权利要求6所述的一种高频的开关电源降压电路，其特征在于，所述分压模块包括电阻R3和电阻R6；所述电阻R3一端与电解电容E2的正极连接，所述电阻R3另一端与电阻R6的一端、高频降压转换开关型集成芯片U1的5脚连接，所述电阻R6的另一端接地。

8.如权利要求7所述的一种高频的开关电源降压电路，其特征在于，所述RC吸收模块包括电容C8、电容C9、电阻R1和电阻R2；所述电阻R1的一端与电阻R2的一端连接后再与高频降压转换开关型集成芯片U1的8脚连接，所述电阻R1的另一端与电容C8的一端连接，所述电阻R2的另一端与电容C9的一端连接，所述电容C8另一端与电容C9的另一端连接且接地。