RU178370U1 - Миниатюрный модуль питания dc/dc - Google Patents
Миниатюрный модуль питания dc/dc Download PDFInfo
- Publication number
- RU178370U1 RU178370U1 RU2017135700U RU2017135700U RU178370U1 RU 178370 U1 RU178370 U1 RU 178370U1 RU 2017135700 U RU2017135700 U RU 2017135700U RU 2017135700 U RU2017135700 U RU 2017135700U RU 178370 U1 RU178370 U1 RU 178370U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- circuit
- integrated circuit
- capacitor
- output
- resistors
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к оборудованию измерительных приборов и систем, радиолокационному оборудованию и СВЧ-электронике. Миниатюрный модуль питания DC/DC содержит интегральную микросхему ШИМ-контроллера, к входу которой подключены дроссель L1 и конденсатор С1. К выходу интегральной микросхемы подключен бустрепный конденсатор С3, также подключенный к бустрепной цепи интегральной микросхемы, и дроссель L2, к которому подключен конденсатор С2. Также конденсаторы С1 и С2 подключены к заземленной общей точке силовой цепи интегральной микросхемы. К выводу цепи питания интегральной микросхемы подключен конденсатор С4. К цепи обратной связи интегральной микросхемы подключены резисторы R1 и R2 первого резистивного делителя, при этом резистора R1 подключен к выходной цепи напряжения модуля. К цепи разрешения и тактовой синхронизации работы микросхемы преобразователя подключены конденсатор С5 и выводы резисторов R3 и R4 второго резистивного делителя. Резистор R3 подключен ко входу интегральной микросхемы. Резисторы R2, R4 и конденсатор С4 подключены к заземленной общей точке аналоговой цепи интегральной микросхемы. Технический результат - уменьшение наводимых помех на вход-выход преобразователя и на цепи управления микросхемы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Область применения
Полезная модель относится к оборудованию измерительных приборов и систем, радиолокационному оборудованию и СВЧ-электронике.
Уровень техники
Известен неизолированный преобразователь DC/DC [интернет ресурс 17.08.2017: http://www.allegromicro.com/en/Products/Sanken-Products/Sanken-Module-Power-Supplies/BR301.aspx], который содержит печатную плату толщиной 1,6 мм, микросхему управления аналоговую, керамические SMD конденсаторы, SMD резисторы постоянного сопротивления, SMD диод, SMD дроссель, четыре противостоящих контактных вывода для dip монтажа.
Известен неизолированный преобразователь DC/DC [интернет ресурс 17.08.2017: http://power.murata.com/en/products/dc-dc-converters/single-output-non-isolated/oki-t-3-w32n-c.html], который содержит печатную плату толщиной 1,5 мм, микросхему управления аналоговую, керамические SMD конденсаторы, SMD резисторы постоянного сопротивления, SMD диод, SMD дроссель, два SMD транзистора, пять ступенчатых вывода под SMD монтаж.
Недостатками данных модулей является двусторонний монтаж электронных компонентов, невозможность охлаждения модуля через контакт с радиатором и отсутствие внешнего сигнала синхронизации по частоте.
Известен регулируемый стабилизатор постоянного тока нагрузки импульсного DC-DC преобразователя понижающего типа [патент RU №139331, 10.04.2014], выбранный за прототип, который содержит интегральную микросхему ШИМ-контроллера, внешние элементы DC/DC преобразователя понижающего типа, образующие чопперную схему и нагрузку, линейный регулятор тока на n-канальном МДП транзисторе с индуцированным каналом и шунтом.
Недостатком данного устройства является низкая частота коммутации, что увеличивает спектр кондуктивных и индуктивных помех.
Сущность полезной модели
Технической задачей предложенного решения является создание миниатюрного модуля импульсных DC-DC источников питания планарного монтажа.
Техническим результатом является уменьшение наводимых помех на вход-выход модуля и на цепи управления микросхемы
Технический результат достигается тем, что в миниатюрном модуле питания DC/DC, содержащем интегральную микросхему ШИМ-контроллера, согласно предложенному решению к входу интегральной микросхемы подключены одним выводом дроссель L1, другой вывод которого подключен к цепи входного источника напряжения, и один вывод конденсатора С1, к выходу интегральной микросхемы подключены вывод бустрепного конденсатора С3, другой вывод которого подключен к бустрепной цепи интегральной микросхемы, и один вывод дросселя L2, другой вывод которого подключен к выходной цепи напряжения модуля, к которому подключен одним выводом конденсатор С2, вторые выводы конденсаторов С1 и С2 подключены к общей точке силовой цепи интегральной микросхемы, которая заземлена, к выводу цепи питания интегральной микросхемы одним выводом подключен конденсатор С4, к цепи обратной связи интегральной микросхемы одним выводом подключены резисторы R1 и R2 первого резистивного делителя, другой вывод резистора R1 подключен к выходной цепи напряжения модуля, к цепи разрешения и тактовой синхронизации работы микросхемы преобразователя подключены конденсатор С5, другой вывод которого подключен к цепи внешнего сигнала синхронизации, и выводы резисторов R3 и R4 второго резистивного делителя, другой вывод резистора R3 подключен ко входу интегральной микросхемы, другие выводы резисторов R2, R4 и конденсатора С4 подключены к заземленной общей точке аналоговой цепи интегральной микросхемы.
Целесообразно параллельно резистору R1 подключать корректирующую цепь компенсации сигнала обратной связи, состоящую из последовательно соединенных резистора R5, конденсатора С6 и параллельно соединенного конденсатора С7.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 изображена электрическая схема миниатюрного модуля питания DC/DC, на фиг. 2 показана корректирующая цепь компенсации сигнала обратной связи, на фиг. 3 изображена схема расположения полигонов общих цепей питания модуля.
Осуществление полезной модели
Устройство выполнено на интегральной микросхеме ШИМ-контроллера DA1. К входу 7 интегральной микросхемы DA1 подключены одним выводом дроссель L1, другой вывод которого подключен к цепи входного источника напряжения, и один вывод конденсатора С1. К выходу 1 интегральной микросхемы DA1 подключены вывод бустрепного конденсатора С3, другой вывод которого подключен к бустрепной цепи 2 интегральной микросхемы DA1, и один вывод дросселя L2, другой вывод которого подключен к выходной цепи напряжения модуля, к которому подключен одним выводом конденсатор С2. Другие выводы конденсаторов С1 и С2 подключены к общей точке силовой цепи 8 интегральной микросхемы DA1, которая заземлена. К выводу цепи питания 3 интегральной микросхемы DA1 одним выводом подключен конденсатор С4. К цепи обратной связи 4 интегральной микросхемы DA1 одним выводом подключены резисторы R1 и R2 первого резистивного делителя, другой вывод резистора R1 подключен к выходной цепи напряжения модуля. К цепи разрешения и тактовой синхронизации работы 5 интегральной микросхемы DA1 подключены конденсатор С5, другой вывод которого подключен к цепи внешнего сигнала синхронизации, и выводы резисторов R3 и R4 второго резистивного делителя. Другой вывод резистора R3 подключен ко входу 7 интегральной микросхемы DA1. Другие выводы резисторов R2, R4 и конденсатора С4 подключены к заземленной общей точке аналоговой цепи 6 интегральной микросхемы DA1.
Расположения и подключения полигонов общей цепи питания модуля, осуществляется следующим образом.
Полигон 9 общей силовой цепи протекания тока, соединен с входным контактом общего провода питания, а также с контактами соединения крышки экранирования по краям печатной платы преобразователя. Полигон 10 общей силовой цепи протекания тока, соединен с выходными контактами преобразователя. Полигон 11 протекания тока аналоговых, измерительных цепей микросхемы. Полигоны 9 и 10 соединяются микрополоском 12, шириной 1 мм. Полигон 13 располагается под общим контактом микросхемы.
Работа устройства
Входной ток, протекающий через дроссель L1 и конденсатор С1, замыкается на входном полигоне 9 силовой цепи общего провода питания через встроенные в микросхему основной транзистор понижающего преобразователя и транзистор синхронного выпрямителя. Выходной ток протекает через встроенные в микросхему транзисторы, дроссель L2 конденсатор С2 и замыкается на выходной полигон 10 силовой цепи общего провода. По полигону 11 силовые токи не протекают. Цепи полигонов 9, 10 и 11 соединяются через общий контакт интегральной микросхемы DA1, расположенный на ее обратной стороне. Полигон 13 предназначен для отвода тепла от интегральной микросхемы DA1 и печатной платы в целом. Конденсатор С4 и резистор R2 располагаются на минимальном расстоянии от цепей питания 3 и обратной связи 4, соответственно, интегральной микросхемы DA1 на печатной плате.
Для обеспечения необходимых характеристик модуля выбираются дроссели L1 и L2 из материала с высокой магнитной проницаемостью и магнитноэкранированной конструкцией. Конденсаторы C1-С4 выбираются керамические, с материалом, обеспечивающим высокое значение мгновенных импульсных токов и высокой диэлектрической проницаемостью. Конденсатор С5 выбирается керамическим с высокой стабильностью значения емкости при изменении температуры, напряжения на конденсаторе и высоким значением фронта импульсных токов, протекающих через конденсатор. При необходимости устанавливается параллельно резистору R1 корректирующая цепь компенсации сигнала обратной связи, состоящая из последовательно соединенных резисторов R5, конденсатора С6 и параллельно соединенного конденсатора С7. Корректирующая цепь обеспечивает стабильность режима переключения встроенных в микросхему транзисторов, уменьшение пульсации напряжения на выходе, также уменьшение длительности, амплитуды и периодической составляющей переходных процессов при включении/выключении модуля, а также при воздействии импульсной периодической и апериодической составляющей тока нагрузки.
Предложенное решение обеспечивает минимальное значение наводимых помех на вход модуля, на выход и на цепи управления интегральной микросхемы, а также минимальные значения генерируемых помех в выходном сигнале. Модуль имеет возможность работы от встроенного в микросхему генератора частоты, либо от внешнего генератора сигнала синхронизации.
Модуль обеспечивает высокий КПД до 93%, работает при входном напряжении до 42 В режиме управления по пиковому току с внешней обратной связью по выходному напряжению, что позволяет достичь высокой эффективности работы при высокой частоте переключения, до 2,2 МГц, встроенного в ШИМ-контроллера транзистора. Мощность выходного сигнала модуля - до 50 Вт при силе тока до 3 А. Размеры модуля - 14×16×3,8 мм.
Claims (2)
1. Миниатюрный модуль питания DC/DC, содержащий интегральную микросхему ШИМ-контроллера, отличающийся тем, что к входу интегральной микросхемы подключены одним выводом дроссель L1, другой вывод которого подключен к цепи входного источника напряжения, и один вывод конденсатора С1, к выходу интегральной микросхемы подключены вывод бустрепного конденсатора С3, другой вывод которого подключен к бустрепной цепи интегральной микросхемы, и один вывод дросселя L2, другой вывод которого подключен к выходной цепи напряжения модуля, к которому подключен одним выводом конденсатор С2, другие выводы конденсаторов С1 и С2 подключены к заземленной общей точке силовой цепи интегральной микросхемы, к выводу цепи питания интегральной микросхемы одним выводом подключен конденсатор С4, к цепи обратной связи интегральной микросхемы одним выводом подключены резисторы R1 и R2 первого резистивного делителя, другой вывод резистора R1 подключен к выходной цепи напряжения модуля, к цепи разрешения и тактовой синхронизации работы интегральной микросхемы подключены конденсатор С5, другой вывод которого подключен к цепи внешнего сигнала синхронизации, и выводы резисторов R3 и R4 второго резистивного делителя, другой вывод резистора R3 подключен ко входу интегральной микросхемы, другие выводы резисторов R2, R4 и конденсатора С4 подключены к заземленной общей точке аналоговой цепи интегральной микросхемы.
2. Миниатюрный модуль питания DC/DC по п. 1, отличающийся тем, что параллельно резистору R1 подключена корректирующая цепь компенсации сигнала обратной связи, состоящая из последовательно соединенных резистора R5, конденсатора С6 и параллельно соединенного конденсатора С7.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017135700U RU178370U1 (ru) | 2017-10-05 | 2017-10-05 | Миниатюрный модуль питания dc/dc |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017135700U RU178370U1 (ru) | 2017-10-05 | 2017-10-05 | Миниатюрный модуль питания dc/dc |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU178370U1 true RU178370U1 (ru) | 2018-04-02 |
Family
ID=61867814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017135700U RU178370U1 (ru) | 2017-10-05 | 2017-10-05 | Миниатюрный модуль питания dc/dc |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU178370U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU200678U1 (ru) * | 2020-06-30 | 2020-11-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Портативное устройство для оперативного контроля состояния посевов озимых культур |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08168237A (ja) * | 1994-12-15 | 1996-06-25 | Fujitsu Ltd | 安定化直流電源 |
| RU139331U1 (ru) * | 2013-10-29 | 2014-04-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный университет" | Регулируемый стабилизатор постоянного тока нагрузки импульсного dc-dc преобразователя понижающего типа |
| CN104079171A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-10-01 | 电子科技大学 | 一种具有快速响应特性的dc-dc变换器 |
| US20160285369A1 (en) * | 2013-07-31 | 2016-09-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Dc-dc converter and semiconductor device |
| RU2601419C1 (ru) * | 2015-12-01 | 2016-11-10 | Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" | Вторичный источник питания |
-
2017
- 2017-10-05 RU RU2017135700U patent/RU178370U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08168237A (ja) * | 1994-12-15 | 1996-06-25 | Fujitsu Ltd | 安定化直流電源 |
| US20160285369A1 (en) * | 2013-07-31 | 2016-09-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Dc-dc converter and semiconductor device |
| RU139331U1 (ru) * | 2013-10-29 | 2014-04-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный университет" | Регулируемый стабилизатор постоянного тока нагрузки импульсного dc-dc преобразователя понижающего типа |
| CN104079171A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-10-01 | 电子科技大学 | 一种具有快速响应特性的dc-dc变换器 |
| RU2601419C1 (ru) * | 2015-12-01 | 2016-11-10 | Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" | Вторичный источник питания |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU200678U1 (ru) * | 2020-06-30 | 2020-11-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Портативное устройство для оперативного контроля состояния посевов озимых культур |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhou et al. | A novel current-sharing control technique for low-voltage high-current voltage regulator module applications | |
| US8941367B2 (en) | Switching regulator and the method of generating a peak current signal for the switching regulator | |
| US11444537B2 (en) | Power converters and compensation circuits thereof | |
| CN108631577A (zh) | 开关转换器的控制单元以及电气装置 | |
| US20120049834A1 (en) | Circuit and method to suppress the parasitic resonance from a dc/dc converter | |
| US9973076B1 (en) | Switching regulator synchronous node snubber circuit | |
| CN106877846B (zh) | 一种脉冲产生电路、开关电源电路及平均电流计算方法 | |
| CN114765913B (zh) | 一种开关降压型led恒流控制器、控制系统及控制方法 | |
| EP3010151B1 (en) | Method and apparatus for a buck converter with pulse width modulation and pulse frequency modulation mode | |
| JP5783928B2 (ja) | 車載用降圧スイッチング電源、車載用電子制御装置、およびアイドルストップシステム | |
| Kovacevic et al. | A VHF interleaved self-oscillating resonant SEPIC converter with phase-shift burst-mode control | |
| US8686801B2 (en) | Power supply and DC-DC-conversion | |
| RU178370U1 (ru) | Миниатюрный модуль питания dc/dc | |
| Kong et al. | A 0.791 mm $^{2} $ on-chip self-aligned comparator controller for boost DC-DC converter using switching noise robust charge-pump | |
| CN110504826B (zh) | Led驱动系统、去纹波电路及方法 | |
| US11677323B2 (en) | Progressive power converter drive | |
| Terasaki et al. | Design and analysis for noise suppression of DC/DC converter | |
| Mitsui et al. | Design of bus bar structures in power converter circuit considering both parasitic inductance and ac resistance | |
| US9253872B2 (en) | Inductor assembly and circuit assembly | |
| Liu et al. | Design of high-performance integrated dimmable LED driver for high-brightness solid-state lighting applications | |
| Trifa et al. | Worst-case input voltage in buck, boost and buck-boost converters | |
| WO2014018290A2 (en) | Measuring current in a power regulator system | |
| JP2015073337A (ja) | 電気回路 | |
| CN112019045B (zh) | 固定开路时间控制器与使用其的降压变换器器件 | |
| Vasin et al. | Selection and Optimization of Main Components and Parameters of Secondary Power Supplies for Intelligent Vehicles |