[实用新型]一种DCDC电源

摘要

本实用新型一种DCDC电源，输入电压为48VDC，输出电压为150VDC，功率为800W，主电路采用推挽电路，控制电路采用PWM控制芯片，芯片输出驱动推拉输出形式，具有过流保护，过压保护，欠压保护功能。

主权项

一种DC/DC电源，其特征在于,主电路和控制电路，所述主电路中包括保护电路、稳压滤波电路、推挽升压电路、采样电路，其中F1、D1构成保护电路；C1、C2、C3、C4、L1构成稳压滤波电路；Q1、Q2、TX1、D2、D3、D4、D5构成推挽升压电路；L2、C5、C6构成输出稳压滤波电路；CT构成采样电路；所述控制电路中包括辅助电源电路、保护电路、驱动电路、PWM控制电路，其中U3、C12、C13构成辅助电源电路；R1～R5、U2A、D1构成欠压保护电路；R6～R10、U2B、D2构成过压保护电路；R11～R17、D3～D8、U2C构成过流保护电路；R28、R32、R33、Q1、Q3与R29、R34、R35、Q2、Q4分别构成两路推挽输出驱动电路；U1、R18～R27、R30～R31、C2～C11构成PWM控制电路；所述主电路由保险丝F1、电阻R1～R4、电容C1～C6、二极管D1～D5、电感L1～L2、MOSFETQ1～Q2、变压器TX1、电流互感器CT组成；保险丝F1一端连接BAT+，另一端连接二极管D1阴极；电容C1一端接二极管D1阴极，另一端接PGND；电容C2一端接PGND，另一端接BAT‑；二极管D1阳极接BAT‑，阴极接保险丝F1与C1连接处；电解电容C3与二极管D1并联，电解电容C3正极接二极管D1负极，负极接二极管D1正极；电容C4与C3并联；电感L1一端接二极管D1阴极，另一端接变压器TX1 2脚；MOSFET Q1栅极经电阻R1与控制电路驱动信号Drive A相连，漏极与变压器TX1 1脚相连，源极与BAT‑相连；MOSFET Q2栅极经电阻R3与控制电路驱动信号Drive B相连，漏极与变压器TX1 3脚相连，源极与BAT‑相连；电阻R2一端连接于Q1源极，另一端连接于Q1漏极；电阻R4一端连接于Q2源极，另一端连接于Q2漏极；二极管D2阳极接BAT‑，阴极接TX1 4脚；二极管D3阳极接二极管D2阴极；二极管D4阳极接BAT‑，阴极接TX1 5脚；二极管D5阳极接TX1 5脚，阴极接二极管D3阴极；L2一端接二极管D3阴极，另一端接电容C5正极；电容C5正极与L2一端相接，负极接BAT‑；电容C6与C5并联，一端接BAT‑，另一端接C5正极；其中F1、D1构成保护电路，防止电池反接，当电池反接时，电流回路由BAT‑→D1→F1→BAT+，由于回路电阻很小，所以电流会很大，瞬间烧毁保险丝F1，从而起到保护电路作用；C1、C2、C3、C4、L1构成稳压滤波电路，C1、C2为Y电容，用于抑制共模干扰，C3为电解电容，C4为薄膜电容，两者并联起到稳压和滤波的作用，L2为差模电感，用于抑制差模干扰；Q1、Q2、TX1、D2、D3、D4、D5构成推挽升压电路，Q1、Q2交互导通，Q1导通时，Q2截止，电流流向为TX1 5脚→D5→L2→C5→D2→TX1 4脚，Q2导通时，Q1截止，电流流向为TX1 4脚→D3→L2→C5→D4→TX1 5脚，Q1,Q2交互导通给C5充电；L2、C5、C6构成输出稳压滤波电路，主要是升压电路输出电压稳压滤波；CT构成采样电路，用于电流采样；所述控制电路由PWM控制芯片U1、运放U2、电源转换芯片U3、电阻R1～R35、电容C1～C13、二极管D1～D8、三极管Q1～Q4组成；控制电路辅助电源由U3、C12、C13构成，其中U3的VIN脚与BAT+相连，GND脚与BAT‑相连，+Vo与电容C12正极相连，‑Vo与电容C12负极相连，GND脚与‑Vo脚相连，电容C13与C12并联，辅助电源产生+15V电压；欠压保护电路由R1～R5、U2A、D1构成，其中电阻R1一端接+15V，另一端接U2A+，电阻R2一端接BAT‑，另一端接U2A+；电阻R3一端接BAT+，另一端与R4相连；R4一端与R3相连，另一端接U2A‑，电阻R5一端接U2A‑，另一端接BAT‑；U2A输出端与D1阳极相连，当输入电压低于给定值时，运放U2A输出高电平，关断PWM控制芯片U1输出，电源停止工作；过压保护电路由R6～R10、U2B、D2构成，其中电阻R6一端接+15V，另一端接U2B‑，电阻R7一端接BAT‑，另一端接U2B‑，电阻R8一端接BAT+，另一端与R9相连；R9一端与R8相连，另一端接U2B+，电阻R10一端接U2B+，另一端接BAT‑，U2B输出端与D2阳极相连，当输入电压高于给定值时，运放U2B输出高电平，关断PWM控制芯片U1输出，电源停止工作；过流保护电路由R11～R17、D3～D8、U2C构成，其中电阻R11一端接+15V，另一端接U2C‑，电阻R12一端接BAT‑，另一端接U2C‑，电阻R13一端接C1正极，另一端与R14相连，C1负极接BAT‑；R14一端与R13相连，另一端接U2C+，电阻R15一端接U2C+，另一端接BAT‑，U2C输出端与D3阳极相连，R16一端接D3阳极，另一端接D8阳极，二极管D8阳极接R16，阴极接U2C‑，二极管D4阴极接C1正极，阳极接D5阴极，二极管D5阳极接BAT‑，阴极接D4阳极，二极管D6阴极C1正极，阳极接D7的阴极，二极管D7阳极接BAT‑，阴极接D6的阳极，电阻R17一端接D4阳极，另一端接D6阳极，当输入电流高于给定值时，运放U2C输出高电平，关断PWM控制芯片U1输出，电源停止；驱动电路一路推挽电路由R28、R32、R33、Q1、Q3构成，R28一端接U1 11脚，另一端接Q1、Q3的基极；Q1集电极接BAT‑，Q1发射集通过串联电阻R32、R33连接Q3发射集，Q3 集电极接+15V，当U1的11脚出高电平时，驱动输出+15V，当U1的11脚出低电平时，驱动输出0V；驱动电路另一路推挽电路由R29、R34、R35、Q2、Q4构成，R29一端接U1 14脚，另一端接Q2、Q4的基极；Q2集电极接BAT‑，Q2发射集通过串联电阻R34、R35连接Q4发射集，Q4集电极接+15V，当U1的14脚出高电平时，驱动输出+15V，当U1 14脚出低电平时，驱动输出0V；PWM控制芯片U1具有16个脚，1脚(+V)为反相输入端，R21～R25串联，R25一端接150V，R21一端接BAT‑，R21另一端接U1 1脚，C6与R21并联用于滤波，R21分压后将采样电压送入1脚，U1的2脚(‑V)为同相输入端，此脚与16脚相接，取得2.5V的基准比较电压，与1脚采样电压比较，控制输出占空比，从而控制输出电压，3脚(SYNC)为外同步用，本电路中未用到，经过电阻R22接BAT‑，4脚(OSC)为同步脉冲输出端，作为多个芯片同步工作使用，本电路中只有一个芯片，故此脚悬空，5脚(CT)接震荡电容才C10一端，C10另一端直接接至BAT‑，6脚(RT)接震荡电阻R30，R30另一端直接接至BAT‑，5脚和6脚决定U1的输出频率，本电源中输出频率为45KHZ，7脚(DSIC)为放电端，电阻R31死区电阻，接在7脚和5脚之间，决定死区时间，8脚(CSS)为软启动端，外接软启动电容C11，C11正极接8脚，负极接BAT‑，9脚(COMP)为补偿端，C7和R26串联接于1脚和9脚间，C8和R27并联接于1脚和9脚间，C7、C8、R26、R27构成PI调节器，补偿系统的幅频、相频相应特性，C9接于9脚和BAT‑，起滤波作用，10脚(SD)为关断脚，用于关断芯片输出，过压信号、欠压信号、过流信号经R18、R19后到BAT‑，C2并联于R19两端用于滤波，R19分压后送入9脚，使得PWM信号关闭，起保护作用，11脚(outA)和14脚(outB)为脉冲输出端，11脚和14脚相位相差180°，12脚(GND)为接地端，直接接BAT‑，13脚(VC)为推挽输出级的电压源，可以和15脚共用一个电源，15脚(VCC)为芯片电源端，15脚与13脚直接连接，C3、C4、C5、并联接于13脚和12脚之间，起滤波作用，16脚(Vref)为基准电源输出端，以BAT‑作为电源基准，16脚直接接BAT‑。