[发明专利]一种高功率密度四路输出纳秒级上升沿方波式输出模块

说明书

本发明涉及一种高功率密度四路输出纳秒级上升沿方波式输出模块，包括外壳，其特征在于，其内设高压线性电路、欠压保护电路、输出预制检流电阻、恒流保护电路及控制芯片，采用两级拓扑结构；所述控制芯片包括软启动电路、内部振荡电路、最大占空比限制电路及轻载模式电路；所述控制芯片采用LM5022、LM5000及LM158；所述两级拓扑为单端反激拓扑及高压线性拓扑结构。本发明的优点是，本发明主要是靠内部芯片功能实现常用功能保护，次级肖特基二级管整流，大大提高了整机效率；同时，芯片功能的增强，大大减少了外围保护电路及控制电路，减小模块体积，从而为模块小型化和标准化奠定了技术基础。

技术领域

本发明属于功率放大器领域，具体涉及一种高功率密度四路输出纳秒级上升沿方波式输出模块。

背景技术

目前在国内上，大部分功率放大器芯片功能较少，MOS管体积偏大，效率较低，导致外形体积偏大；而且功率放大器功率偏小路数较小，驱动时间速度慢。同时开关升压模块体积较大，效率偏低。本发明基于此技术，主要是靠内部芯片功能实现常用功能保护，次级MOS管斩波输出，大大提高了整机效率；同时，芯片功能的增强，大大减少了外围保护电路及控制电路，减小模块体积，从而为模块小型化和标准化奠定了技术基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种高功率密度四路输出纳秒级上升沿方波式输出模块，体积小效率高，实现4路输出550W功率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高功率密度四路输出纳秒级上升沿方波式输出模块，其内设输入欠压保护电路、输出预制采样电阻及控制芯片，采用两级驱动进行功率MOS驱动，采用光耦调节三级管信号强度，采用4个功率 MOS斩波进行四路输出，且通过四个驱动源分别控制；所述控制芯片用于双路驱动大电流输出，其内部驱动上升沿时间达到35ns，驱动上升沿为14ns，使得驱动上升沿理论值达到49ns；

所述输入欠压保护电路通过输出电压取样R15、R6、R7、U1基准2脚FB端对输入取样进行比较，并将比较出的误差电压信号转换为驱动信号，驱动三极管Q2，使信号1点呈现高低电平，实现欠压控制；通过D9的稳压管稳定三级管基级电压，实现发射级与低之间的稳压状态。

进一步的，所述电源采用SMT表面贴装技术，外壳为铝合金外壳，内部实体填充导热胶；电源外形尺寸为85×28×7mm3。

进一步的，所述控制芯片采用UCC27323及UCC27324。

进一步的，所述输出模块内部电阻均选用低温漂、高精度的电阻，电容采用低温漂、高精度的电容，工作温度范围-55℃--150℃；所述电源采样电阻均选用低温漂、高精度的电阻。

作为优选，所述电源中的电容均为防浪涌电容，采用大容量瓷介电容器；所述电源开关管采用IRFR5305，所述电源整流管为高压线性MOS管，型号为STD7NM80；所述电源三极管为线性晶体管。

作为优选，所述电源采用插针式安装方式，通过螺钉进行拆装。

本发明的有益效果在于：

模块化设计，使用维修方便；接口丰富，体积小，配置灵活；成本低，输出纹波极低。

通过控制芯片直接控制MOS管实现对输出电压的调节，电源的功率密度比使用分立元件的开关电源大很多，可靠性也更高；

采用SMT表面贴装工艺，四层板工艺结构，性能稳定可靠；

每一路的采样电阻均选用低温漂(30ppm)、高精度的电阻，提高电源的稳压精度；短路保护的电流取样中采用了电流环取样的方式，取代了以往电阻的取样方式，提高电源的效率及可靠性；