[发明专利]一种噪声减小型隔离式高频方波DC‑DC电源

说明书

技术领域

本发明涉及微型电源领域，具体涉及一种噪声减小型隔离式高频方波DC-DC电源。

背景技术

在电源设计中，通常将电源输入端与外电路隔离，以保护电源不受外电路影响。隔离有两种常用方式：光耦合与电磁隔离。光耦合存在LED易老化，传输频率受限等问题，使得电磁隔离成为更优的耦合方式。电磁隔离具有速度快，功耗低和可靠性高等特点。然而，现有电磁隔离式微型电源，当输入电压较小时，微型电源受到的各类电磁干扰将不可忽略，导致输出波形畸变、输出不稳定。其中，尤为突出地是，隔离线圈产生的电磁噪声造成过渡波形的尾部扰动或振荡，该噪声电平参数与过渡波形电平参数相反，并且在过渡波形的尾部最为显著。由于中间电压基数过小，该噪声不能被通常的滤波整流电路所消除，从而最终导致输出波形畸变，传输性能降低和输出电平不可靠等问题。

发明内容

针对上述现有技术，本发明目的在于提供一种噪声减小型隔离式高频方波DC-DC电源，其旨在解决现有方波电源易受线圈电磁噪声干扰，输出波形有畸变，传输性能低和输出电平不可靠等问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种噪声减小型隔离式高频方波DC-DC电源，其特征在于，包括电源输入端，电源输入端连接线圈器件的一次绕组，线圈器件的二次绕组连接有噪声减小模块，噪声减小模块连接有施密特触发器；

所述的噪声减小模块，包括用于波形重建的输出回路，输出回路包括第一开关S1和第二开关S2，第一开关S1与线圈器件的二次绕阻、第二开关S2依次串联，第一开关S1的与第二开关S2的非串联连接点还连接施密特触发器的正输入端，且第二开关S2的与第一开关S1的非串联连接点还连接施密特触发器的负输入端；

所述的噪声减小模块，还包括用于截断噪声的短路回路，短路回路包括与线圈器件二次绕组并联的第三开关，与第三开关串联的第四开关。

上述方案中，所述的电源输入端，包括并联的第一缓冲寄存器与第二缓冲寄存器；还包括延时器，延时器与第二缓冲寄存器串联。提供电源输入、输出间频率和相位匹配，实现同步或异步传输功能。

上述方案中，所述的线圈器件，包括微型变压器，特别地是一种环形微变压器，在电源输入、输出间形成电磁隔离，并且具有更小的线圈电磁噪声。

上述方案中，所述的噪声减小模块，输入反馈定时单元具有自动导通或断开各个开关的功能，其控制输入导通时间，从而对过渡波形进行截断，滤出尾部噪声，截取出有效波形；施密特触发器具有对噪声减小后的过渡波形进行输出波形重建的功能，实现完整、准确、可靠的DC-DC输出。

上述方案中，还包括输入反馈定时单元，输入反馈定时单元包括高电平端连接线圈器件二次绕组且低电平端连接第一分压电阻中电位点的第一比较器；高电平端连接第二分压电阻中电位点且低电平端连接线圈器件的二次绕组的第二比较器；S端连接第一比较器输出端且R端连接第二比较器输出端的RS触发器；还包括与RS触发器Q端连接的单稳态触发器，单稳态触发器通过反馈回路控制第一开关、第二开关，还通过连接反相器控制第三开关、第四开关。RS触发器、第一比较器、第二比较器和单稳态触发器具有输入同步定时功能，单稳态触发器通过控制各个开关导通或者断开，实现对线圈器件二次绕组输入导通和短接。

上述方案中，所述的第一开关和第二开关连接有第三分压电阻，其中第一开关连接第三分压电阻的高电位点且第二开关连接第三分压电阻的低电位点；所述的第三开关和第四开关的连接点连接第一分压电阻低电位点且连接第二分压电阻高电位点，保护开关电路，建立比较器基准电压。

附图说明

图1为本发明电路结构框图；

图2为本发明具体实施例电路图；

图3为本发明具体实施例波形图；

图4为现有隔离式DC-DC电源；

图中:1-电源输入端，2-线圈器件，3-噪声减小模块，4-施密特触发器，5-延时单元，6-第一缓冲寄存器，7-第二缓冲寄存器，8-尾部带噪声的过渡波形，9-有效波形，10-第二比较器，11-第一比较器，12-RS触发器，13-反相器，14-单稳态触发器。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合附图对本发明做进一步说明：