CN212543656U - 一种双5v6w-dcdc电源模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双5V6W‑DCDC电源模块，包括输入直流模块、控制模块、变压模块、反馈模块和整流滤波模块，本实用新型所述的一种双5V6W‑DCDC电源模块适用于输入电压变化大、输入与输出必须隔离的电源电路场合。其超宽输入电压范围（4:1）高稳定度的输出电压、低纹波噪声、高效可靠等特点，特别适合用作工控系统电源、通讯系统电源、电力监控系统电源、仪器仪表电源等电源系统。

Description

一种双5V6W-DCDC电源模块

技术领域

本实用新型涉及电力行业、医疗电子仪器仪表、轨道交通、通讯通信、煤矿、工控、灯饰、智能家居产品等领域，特别涉及一种双5V6W-DCDC电源模块。

背景技术

开关电源背景技术一电力电子技术的发展开关电源依托于电力电子技术，而现代电力电子技术的发展方向，是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代。并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

由于电源供应端存在着各种各样的干扰噪声，其频率高，持续时间短，但峰值非常高，为了让模块电源稳定可靠地工作，通常需要在其输入端外加合适的吸收电容；还有一些情况，供电电源与控制板上的模块电源之间的引线很长，这时就必须在靠近模块电源的输入引脚处外接滤波电容，达到阻抗匹配的效果。干扰噪声越大，线路越长，要求外加的电容值就更大。使用高频低阻的电解电容即可满足。过高的尖峰电压进入产品输入端，就很有可能导致产品损坏。高电压尖峰的抑制对确保产品稳定可靠地使用非常重要。一般常用的瞬态电压抑制器件有压敏电阻（MOV）、瞬态电压抑制二极管（TVS）等，现有的双5V6W-DCDC电源模块电路中存在输出电压偏低、输入电压偏高以及输出噪声较大的问题，为此，我们提出一种双5V6W-DCDC电源模块。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种双5V6W-DCDC电源模块，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种双5V6W-DCDC电源模块，包括输入直流模块、控制模块、变压模块、反馈模块和整流滤波模块。

进一步的，所述输入直流模块包括直流电源输入端、电感L1、电容C2和C12；所述直流电源的输入端正极分别连接有电感L1的一端、电容C12的一端和电阻R15的一端，所述直流电源的输入端负极分别连接有电容C12的另一端、电阻R15的另一端和地线，所述电感L1的另一端分别连接有电容C2和电阻R3，所述电容C2的另一端也连接有地线。

进一步的，所述控制模块包括集成芯片U1、电容C10、电阻R5、R9和R12等；所述电阻R3的一端还分别连接有电阻R2和电容C6，所述电阻R3的另一端分别连接有电容C7的一端和二极管D3的负极，所述电容C7的另一端分别连接有地线和集成芯片U1的1号脚，所述集成芯片U1的2号脚分别连接有电容C10的一端和集成芯片U2的4号脚，所述集成芯片U1的3号脚连接有电阻R14的一端，所述电阻R14的另一端连接有电容C10的另一端，所述电容C10的另一端分别连接有电阻R12的一端、地线、电阻R9的一端和集成芯片U2的3号脚，所述集成芯片U1的4号脚分别连接有电阻R9的另一端和电容C8的一端和场效应管Q1的源极，所述集成芯片U1的5号脚也连接有二极管D3的负极，所述集成芯片U1的6号脚连接有电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端分别连接有电阻R12的另一端和电容C8的一端，所述电容C8的一端还连接有场效应管Q1的栅极。

进一步的，所述变压模块包括变压器T、变压器TB、场效应管Q1等；所述场效应管Q1的漏极分别连接有二极管D2的正极和变压器T的2号端，所述变压器T的1号端还连接有电阻R3的一端，所述电阻R2的另一端分别连接有电容C6的另一端和二极管D2的负极，所述二极管D3的正极连接有变压器TB的5号端，所述变压器TB的4号端接地。

进一步的，所述反馈模块包括集成芯片U2、二极管D4、可控硅整流器U3和电容C9等；所述电阻R6的另一端连接有集成芯片U2的1号脚，所述集成芯片U2的2号脚连接有可控硅整流器U3的负极，所述可控硅整流器U3的负极还连接有电容C9，所述可控硅整流器U3的正极分别连接有地线和直流电源输出端的负极，所述可控硅整流器U3的控制端分别连接有电容C9的另一端、电阻R7的一端和电阻R11的一端，所述电阻R7的另一端也连接有直流电源的正极输出端，所述电阻R11的另一端连接有直流电源的负极输出端。

进一步的，所述整流滤波模块包括二极管D1、电容C3、电感L2等；所述变压器T的6号端分别连接有电容C3的一端和二极管D1的正极，所述电容C3的另一端连接有电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端连接有电容C11的一端和二极管D1的负极，所述变压器T的 7号端连接有电容C11的另一端，所述变压器TB的9号端连接有地线，所述变压器TB的10号端分别连接有二极管D4的正极和电阻R16的一端，所述电阻R16的另一端分别连接有二极管D4的负极和地线，所述二极管D1的负极还连接有电阻R6的一端，所述电容C11的两端分别连接有电容C4的两端，所述电容C4的一端连接有电感L2的一端，所述电容C4的另一端接地，所述电感L2的另一端分别连接有电容C5的一端和直流电源输出端的正极，所述电容C5的另一端也接地。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、在输出端并一个大电容或换用更大功率输入电源，调整布线，增大导线截面积或缩短导线长度，减小内阻，如果其电源模块有Trim功能调节，可以调高输出电压来抵消线损产生的压降，换用导通压降小的二极管，减小滤波电感值且降低电感的内阻，以解决输出电压偏低的问题。

2、为了确保输出端不小于少10%的额定负载，若实际电路工作中常有空载现象，就在输出端并接一个额定功率10%的假负载；更换一个合理且稳定范围的输入电压源，存在干扰电压时要考虑在输入端并上TVS管或稳压管，也可加EMC的外围电路，便于解决输入电压偏高的问题。

3、通过将电源模块尽可能远离主电路噪声敏感元件或模块与主电路噪声敏感元件进行隔离；主电路噪声敏感元件（如：A/D、D/A或MCU等）的电源输入端处接0.1μF去耦电容；使用一个多路输出的电源模块代替多个单路输出模块消除差频干扰；采用远端一点接地、减小地线环路面积，从而能够降低输出噪声的问题。

附图说明

图1为本实用新型一种双5V6W-DCDC电源模块的整体结构示意图。

图2为本实用新型一种双5V6W-DCDC电源模块的结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

实施例1

如图1-2所示，一种双5V6W-DCDC电源模块，包括输入直流模块、控制模块、变压模块、反馈模块和整流滤波模块。

所述控制模块包括集成芯片U1、电容C10、电阻R5、R9和R12等；所述电阻R3的一端还分别连接有电阻R2和电容C6，所述电阻R3的另一端分别连接有电容C7的一端和二极管D3的负极，所述电容C7的另一端分别连接有地线和集成芯片U1的1号脚，所述集成芯片U1的2号脚分别连接有电容C10的一端和集成芯片U2的4号脚，所述集成芯片U1的3号脚连接有电阻R14的一端，所述电阻R14的另一端连接有电容C10的另一端，所述电容C10的另一端分别连接有电阻R12的一端、地线、电阻R9的一端和集成芯片U2的3号脚，所述集成芯片U1的4号脚分别连接有电阻R9的另一端和电容C8的一端和场效应管Q1的源极，所述集成芯片U1的5号脚也连接有二极管D3的负极，所述集成芯片U1的6号脚连接有电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端分别连接有电阻R12的另一端和电容C8的一端，所述电容C8的一端还连接有场效应管Q1的栅极。

所述变压模块包括变压器T、变压器TB、场效应管Q1等；所述场效应管Q1的漏极分别连接有二极管D2的正极和变压器T的2号端，所述变压器T的1号端还连接有电阻R3的一端，所述电阻R2的另一端分别连接有电容C6的另一端和二极管D2的负极，所述二极管D3的正极连接有变压器TB的5号端，所述变压器TB的4号端接地。

所述反馈模块包括集成芯片U2、二极管D4、可控硅整流器U3和电容C9等；所述电阻R6的另一端连接有集成芯片U2的1号脚，所述集成芯片U2的2号脚连接有可控硅整流器U3的负极，所述可控硅整流器U3的负极还连接有电容C9，所述可控硅整流器U3的正极分别连接有地线和直流电源输出端的负极，所述可控硅整流器U3的控制端分别连接有电容C9的另一端、电阻R7的一端和电阻R11的一端，所述电阻R7的另一端也连接有直流电源的正极输出端，所述电阻R11的另一端连接有直流电源的负极输出端。

通过采用上述技术方案：在输出端并一个大电容或换用更大功率输入电源，调整布线，增大导线截面积或缩短导线长度，减小内阻，如果其电源模块有Trim功能调节，可以调高输出电压来抵消线损产生的压降，换用导通压降小的二极管，减小滤波电感值且降低电感的内阻，以解决输出电压偏低的问题。

实施例2

如图1-2所示，一种双5V6W-DCDC电源模块，包括输入直流模块、控制模块、变压模块、反馈模块和整流滤波模块。

所述输入直流模块包括直流电源输入端、电感L1、电容C2和C12；

所述直流电源的输入端正极分别连接有电感L1的一端、电容C12的一端和电阻R15的一端，所述直流电源的输入端负极分别连接有电容C12的另一端、电阻R15的另一端和地线，所述电感L1的另一端分别连接有电容C2和电阻R3，所述电容C2的另一端也连接有地线。

通过采用上述技术方案：为了确保输出端不小于少10%的额定负载（电阻R15），若实际电路工作中常有空载现象，就在输出端并接一个额定功率10%的假负载；更换一个合理且稳定范围的输入电压源，存在干扰电压时要考虑在输入端并上TVS管或稳压管，也可加EMC的外围电路，便于解决输入电压偏高的问题。

实施例3

如图1-2所示，一种双5V6W-DCDC电源模块，包括输入直流模块、控制模块、变压模块、反馈模块和整流滤波模块。

所述反馈模块包括集成芯片U2、二极管D4、可控硅整流器U3和电容C9等；所述电阻R6的另一端连接有集成芯片U2的1号脚，所述集成芯片U2的2号脚连接有可控硅整流器U3的负极，所述可控硅整流器U3的负极还连接有电容C9，所述可控硅整流器U3的正极分别连接有地线和直流电源输出端的负极，所述可控硅整流器U3的控制端分别连接有电容C9的另一端、电阻R7的一端和电阻R11的一端，所述电阻R7的另一端也连接有直流电源的正极输出端，所述电阻R11的另一端连接有直流电源的负极输出端。

所述整流滤波模块包括二极管D1、电容C3、电感L2等，所述变压器T的6号端分别连接有电容C3的一端和二极管D1的正极，所述电容C3的另一端连接有电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端连接有电容C11的一端和二极管D1的负极，所述变压器T的 7号端连接有电容C11的另一端，所述变压器TB的9号端连接有地线，所述变压器TB的10号端分别连接有二极管D4的正极和电阻R16的一端，所述电阻R16的另一端分别连接有二极管D4的负极和地线，所述二极管D1的负极还连接有电阻R6的一端，所述电容C11的两端分别连接有电容C4的两端，所述电容C4的一端连接有电感L2的一端，所述电容C4的另一端接地，所述电感L2的另一端分别连接有电容C5的一端和直流电源输出端的正极，所述电容C5的另一端也接地。

通过采用上述技术方案：通过将电源模块尽可能远离主电路噪声敏感元件或模块与主电路噪声敏感元件进行隔离；主电路噪声敏感元件（如：A/D、D/A或MCU等）的电源输入端处接0.1μF去耦电容；使用一个多路输出的电源模块代替多个单路输出模块消除差频干扰；采用远端一点接地、减小地线环路面积，从而能够降低输出噪声的问题。

需要说明的是，本实用新型为一种双5V6W-DCDC电源模块，在使用时，输入直流（DC）18-75v在ME8204电流模式脉宽调制控制。开关电流由感测电阻器检测到感测别针。内部前缘冲裁电路关闭初始mosfet开启时的感应电压尖峰由于缓冲二极管反向恢复导致的状态检测输入的外部RC滤波不再必修的。限流比较器被禁用因此不能在消隐期。确定了脉宽调制占空比通过电流感应输入电压和FB输入电压；输入直流（DC）18-75v。输入正极到芯片的5脚VDD和变压器的初级线圈上1，负极到芯片的1脚GND和变压器另一头初级线圈上4号端。芯片2脚反馈输入引脚，通过一个基准电压反馈，让脉宽调制占空比由此引脚的电压电平和引脚的电流检测信号。芯片3脚双功能管脚，通过NTC电阻器连接到过热关机/锁存控制接地或通过齐纳与VDD相连，可调节过电压保护。芯片4脚电流感应输入引脚,，接mosfet电流感应电阻节点。芯片6脚，功率mosfet的图腾极栅极驱动输出，控制电路始终输出一个稳定的5v 6W 的电源。

模块电源适用于输入电压变化大、输入与输出必须隔离的电源电路场合。其超宽输入电压范围（4:1）高稳定度的输出电压、低纹波噪声、高效可靠等特点，特别适合用作工控系统电源、通讯系统电源、电力监控系统电源、仪器仪表电源等电源系统。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种双5V6W-DCDC电源模块，其特征在于，包括输入直流模块、控制模块、变压模块、反馈模块和整流滤波模块；所述输入直流模块包括直流电源输入端、电感L1、电容C2和C12；所述直流电源的输入端正极分别连接有电感L1的一端、电容C12的一端和电阻R15的一端，所述直流电源的输入端负极分别连接有电容C12的另一端、电阻R15的另一端和地线，所述电感L1的另一端分别连接有电容C2和电阻R3，所述电容C2的另一端也连接有地线；所述控制模块包括集成芯片U1、电容C10、电阻R5、R9和R12；所述电阻R3的一端还分别连接有电阻R2和电容C6，所述电阻R3的另一端分别连接有电容C7的一端和二极管D3的负极，所述电容C7的另一端分别连接有地线和集成芯片U1的1号脚，所述集成芯片U1的2号脚分别连接有电容C10的一端和集成芯片U2的4号脚，所述集成芯片U1的3号脚连接有电阻R14的一端，所述电阻R14的另一端连接有电容C10的另一端，所述电容C10的另一端分别连接有电阻R12的一端、地线、电阻R9的一端和集成芯片U2的3号脚，所述集成芯片U1的4号脚分别连接有电阻R9的另一端和电容C8的一端和场效应管Q1的源极，所述集成芯片U1的5号脚也连接有二极管D3的负极，所述集成芯片U1的6号脚连接有电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端分别连接有电阻R12的另一端和电容C8的一端，所述电容C8的一端还连接有场效应管Q1的栅极；所述变压模块包括变压器T、变压器TB、场效应管Q1；所述场效应管Q1的漏极分别连接有二极管D2的正极和变压器T的2号端，所述变压器T的1号端还连接有电阻R3的一端，所述电阻R2的另一端分别连接有电容C6的另一端和二极管D2的负极，所述二极管D3的正极连接有变压器TB的5号端，所述变压器TB的4号端接地；所述反馈模块包括集成芯片U2、二极管D4、可控硅整流器U3和电容C9；电阻R6的另一端连接有集成芯片U2的1号脚，所述集成芯片U2的2号脚连接有可控硅整流器U3的负极，所述可控硅整流器U3的负极还连接有电容C9，所述可控硅整流器U3的正极分别连接有地线和直流电源输出端的负极，所述可控硅整流器U3的控制端分别连接有电容C9的另一端、电阻R7的一端和电阻R11的一端，所述电阻R7的另一端也连接有直流电源的正极输出端，所述电阻R11的另一端连接有直流电源的负极输出端；所述整流滤波模块包括二极管D1、电容C3、电感L2；所述变压器T的6号端分别连接有电容C3的一端和二极管D1的正极，所述电容C3的另一端连接有电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端连接有电容C11的一端和二极管D1的负极，所述变压器T的7号端连接有电容C11的另一端，所述变压器TB的9号端连接有地线，所述变压器TB的10号端分别连接有二极管D4的正极和电阻R16的一端，所述电阻R16的另一端分别连接有二极管D4的负极和地线，所述二极管D1的负极还连接有电阻R6的一端，所述电容C11的两端分别连接有电容C4的两端，所述电容C4的一端连接有电感L2的一端，所述电容C4的另一端接地，所述电感L2的另一端分别连接有电容C5的一端和直流电源输出端的正极，所述电容C5的另一端也接地；

所述集成芯片U1的型号为ME8204，集成芯片U2的型号为UPC817BG，可控硅整流器U3的型号为TL431。

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