CN211183800U - Dc-dc电源电路和电源模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种DC‑DC电源电路和电源模块，包括第一滤波单元、变压单元、电压调节单元以及整流单元；第一滤波单元将输入电压进行滤波后输送到电压调节单元；电压调节单元将输入电压处理成一系列幅值相同的电压脉冲；变压单元对电压脉冲进行变压；整流单元对变压后的脉冲电压进行进整流，使之形成稳定的直流电压后输出。DC‑DC电源电路被固封在塑封壳内部，输入输出端设置在塑封壳外部，形成DC‑DC电源模块。整个电路元器件的减少不仅降低了电路的损耗，而且降低了电路的噪声，更加有利于输出稳定的直流电压；DC‑DC电源模块设置为单路输出或正负双路输出，使得DC‑DC电源模块功能更加多样。

Description

DC-DC电源电路和电源模块

技术领域

本实用新型涉及供电领域，具体为DC-DC电源电路和电源模块。

背景技术

随着时代的发展，许多的电子设备出现在人们的生活中，大部分电子设备的工作，都需要稳定的直流电压，如果电压不够稳定，就会影响电子设备内元器件的正常工作，甚至可能导致元器件的损坏，但市电一般都是220v的交流电，因此在使用时需要将其转换为稳定的直流电压。

现有的DC-DC电路结构复杂，不仅给制造带来了困难，而且耗费能源，如申请号为201811039908.8的一种DC-DC电源模块，不仅在输出端设置了大量的电容，还设置了LC振荡电路，使得整个电路不仅体积增大，不利于集成，而且整个电路的成本也大幅上升，此外，在实际的电路设计中，考虑到损耗的问题，滤波不宜超过三级，而该申请中滤波为四级，过度滤波给电路带来了巨大的损耗，除此之外，电路的稳压部分也使用了较多的电容和电阻，不利于提高电路的输出效率，未能在电路稳定和输出效率之间取得很好的平衡。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术存在的问题，提供了DC-DC电源电路和电源模块。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种DC-DC电源电路，包括第一滤波单元、变压单元、电压调节单元以及整流单元；

所述第一滤波单元为第一电容，其并联在输入端的正负极之间，将输入电压进行滤波后输送到电压调节单元；

电压调节单元包括控制器和开关管；控制器通过开关管和初级线圈相连；控制器控制开关管的开闭，将输入电压处理成一系列幅值相同的电压脉冲；

变压单元对电压脉冲进行变压；变压单元为变压器，包括初级线圈和次级线圈；

所述整流单元为整流二极管；所述整流单元与次级线圈相连，对变压后的脉冲电压进行整流，使脉冲电压形成直流电压后输出。

进一步地，输出端还连接有第二滤波单元；所述第二滤波单元包括第二电容和第三电容，第二电容和第三电容均并联在输出端的正负极之间。

进一步地，还包括稳压单元所述稳压单元包括第二电阻、第三电阻、第四电容以及稳压源；第二电阻的一端连接在第一电容和第二电容之间，另一端延伸与第三电阻串联后接虚地；稳压源阳极接虚地端，阴极与第四电容的一端连接，参考极连接在第二电阻和第三电阻之间；第四电容的另一端连接在第二电阻和第三电阻之间。

进一步地，还包括反馈单元；所述反馈单元为光耦合器，其发光端的阳极与电源输出端连接，阴极与稳压源的阴极连接，为稳压源提供反向电压；光耦合器的受光端与控制器连接，为控制器引入反馈电压。

进一步地，控制器采用芯片MP3910。

进一步地，所述稳压源为可控精密稳压源。

一种电源模块，具有塑封壳，所述DC-DC电源电路被固封在塑封壳内部，构成电源模块，所述电源模块的输入输出端设置在塑封壳外部。

进一步地，所述电源模块的输出端为单路或正负双路。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的DC-DC电源电路的第一滤波单元为单个电容滤波，第二滤波单元为双电容滤波，既考虑到滤波的作用，又兼顾了电路的转换率和电路本身的体积；稳压电路采用了稳压源和双电阻配合，稳压源是可控精密稳压源，其输出电压可设置到从2.5V到36V范围内的任何值，可对电路进行分压，通过分压的大小稳定输出电压，使得稳压电路结构简单；此外，电压调节单元采用了MP3910芯片，其本身具有逐周期电流限制保护，而且具有环路补偿功能。整个电路元器件的减少不仅降低了电路的损耗，而且降低了电路的噪声，更加有利于输出稳定的直流电压。

本实用新型的DC-DC电源模块，是将DC-DC电源电路通过胶固的方式固定在塑封壳内部，使得DC-DC电源电路不会因震动而发生移动，延长其使用寿命；同时，还可以将DC-DC电源模块设置为单路输出或正负双路输出，使得DC-DC电源模块功能更加多样。

附图说明

图1为本实用新型电路结构框图；

图2为本实用新型电路结构示意图；

图3为本实用新型电源模块结构示意图；

图4为本实用新型电源模块内部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-4所示为本实用新型的DC-DC电源电路、电源模块；

如图1-2所示，输入端设有第一滤波单元1，第一滤波单元1 为第一电容C1，第一电容C1设置在输入端的正负极之间，滤除输入电压中的交流成分，同时降低电路噪声；

输入端还连接有变压单元2，变压单元2包括初级线圈21和次级线圈22；

直流成分经初级线圈21延伸到接地端；在初级线圈21和接地端之间设有电压调节单元6；电压调节单元6包括开关管MOS1和控制器61；控制器61通过开关管MOS1与初级线圈21相连；

控制器61控制开关管MOS1的通断，调节电压的占空比，使初级线圈21输出一系列电压脉冲；电压脉冲经过次级线圈2后升高或降低；

控制器61采用芯片MP3910，具有输入欠压保护，输出过压、过流、短路保护等功能；

同时，MP3910是峰值电流模式PWM控制器，这种峰值电流模式控制提供了固有的简单的环路补偿和逐周期电流限制，具有稳定输出电压的功能；

变压器的次级线圈21连接有整流单元3；整流单元3为整流二极管D1；整流二极管D1将电压脉冲进行整流，形成稳定的直流电压；

第二滤波单元7包括第二电容C2和第三电容C3；第二电容C2 和第三电容C3设置在输出端正负极之间，能够滤除直流电压中的纹波，减少杂波；

位于第一电容C1和第二电容C2之间还设有稳压单元4，稳压单元4包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电容C4以及稳压源ZD；

第二电阻R2的一端连接在输出端正极位于第一电容C1和第二电容C2之间，另一端延伸与第三电阻R3串联后接虚地；

稳压源ZD阳极接虚地端，阴极与第四电容C4的一端连接，参考极连接在第二电阻R2和第三电阻R3之间；第四电容C4的另一端连接在第二电阻R2和第三电阻R3之间；

稳压源ZD的型号为tl431，是可控精密稳压源，其输出电压为 2.5V到36V范围内的任何值；

反馈单元5为光耦合器OC，光耦合器OC的发光端的阳极与电源输出端连接，阴极与稳压源D1的阴极连接，为稳压源ZD提供反向电压；

光耦合器OC的受光端与控制器61连接，为控制器61引入反馈电压。

综上所述，本实用新型的DC-DC电源电路的工作原理如下：

电压从输入端接入后，经第一滤波单元1进行滤波，滤除掉电压中的交流成分；滤波后的电压接入变压单元2，变压单元2的初级线圈21通过开关管MOS1连接有电压调节单元6，电压调节单元6 通过控制开关管MOS1的通断使得初级线圈21输出一系列电压脉冲，电压脉冲通过变压器进行变压后到达整流单元3进行整流，形成稳定的直流电压，为了进一步滤除直流电压中的纹波，输出端还设置了第二滤波单元7。

为了使输出电压更加稳定，在输出端设置了稳压单元4和反馈单元5，反馈单元5为稳压单元4提供反向电压，当输出电压发生变化时，稳压单元4和反馈单元5上的电压也随之变化，稳定输出电压，同时反馈单元5将部分电压反馈到控制器61，控制器61参照反馈电压进行电压调节，使得输出电压更加稳定，处于输入和输出端之间的反馈单元5采用的是光耦合器OC，光耦合器OC是通过光电转换的方式进行能量的传递的，因此不仅能够起到反馈作用，还可以将输入与输出电路隔离开来，互不影响。

如图3-4所示，本实用新型还提供了一种电源模块，该电源模块包括外壳8和设置在外壳内部的DC-DC电源电路，DC-DC电源电路通过在外壳内部注胶的方式固定在外壳8内部，DC-DC电源电路的输入输出端伸出外壳8，可设置为单路输出或双路输出，使用更加方便。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种DC-DC电源电路，包括第一滤波单元(1)、变压单元(2)、电压调节单元(6)以及整流单元(3)，其特征在于：

所述第一滤波单元(1)为第一电容，其并联在输入端的正负极之间，将输入电压进行滤波后输送到电压调节单元(6)；

电压调节单元(6)包括控制器(61)和开关管；控制器(61)通过开关管和初级线圈(21)相连；控制器(61)控制开关管的开闭，将输入电压处理成一系列幅值相同的电压脉冲；

变压单元(2)对电压脉冲进行变压；变压单元(2)为变压器，包括初级线圈(21)和次级线圈(22)；

所述整流单元(3)为整流二极管；所述整流单元(3)与次级线圈(22)相连，对变压后的脉冲电压进行整流，使脉冲电压形成直流电压后输出。

2.根据权利要求1所述的DC-DC电源电路，其特征在于：输出端还连接有第二滤波单元(7)；所述第二滤波单元(7)包括第二电容和第三电容，第二电容和第三电容均并联在输出端的正负极之间。

3.根据权利要求1所述的DC-DC电源电路，其特征在于：还包括稳压单元(4)，所述稳压单元(4)包括第二电阻、第三电阻、第四电容以及稳压源；第二电阻的一端连接在第一电容和第二电容之间，另一端延伸与第三电阻串联后接虚地；稳压源阳极接虚地端，阴极与第四电容的一端连接，参考极连接在第二电阻和第三电阻之间；第四电容的另一端连接在第二电阻和第三电阻之间。

4.根据权利要求1所述的DC-DC电源电路，其特征在于：还包括反馈单元(5)；所述反馈单元(5)为光耦合器，其发光端的阳极与电源输出端连接，阴极与稳压源的阴极连接，为稳压源提供反向电压；光耦合器的受光端与控制器(61)连接，为控制器(61)引入反馈电压。

5.据权利要求4所述的DC-DC电源电路，其特征在于：控制器(61)采用芯片MP3910。

6.据权利要求3所述的DC-DC电源电路，其特征在于：所述稳压源为可控精密稳压源。

7.一种电源模块，包括权利要求1-6任一所述的DC-DC电源电路，其特征在于：具有塑封壳，所述DC-DC电源电路被固封在塑封壳内部，构成电源模块，所述电源模块的输入输出端设置在塑封壳外部。

8.根据权利要求7所述的电源模块，其特征在于：所述电源模块的输出端为单路或正负双路。

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