专利名称：直流－直流开关电源转换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种开关电源转换器，尤其涉及一种采用高频脉宽控制技术，将高直流电直接转换成低直流电的开关电源转换器。
本实用新型是这样实现的所述的直流-直流开关电源转换器，包括壳体，线路板，其中线路板上设有输入端及输出端，其特征在于，所述的线路板上还设有以电路相连接的控制电路及主电路，该主电路设有受控制电路的输出电平控制的场效应管及与场效应管的漏极相连接的储能电感。
由上述技术方案结构的DC-DC开关电源转换器，体积小、重量轻、便于携带使用，且具有输入欠压保护、过流保护、短路保护、功率指示等功能，并能调节输出功率，使用更加方便。
图1是本实用新型的剖视图。
图2是本实用新型的输出端面板。
图3是本实用新型的输入端面板。
图4是本实用新型的电路原理图。
如图2所示的是本实用新型的输出端面板9，该面板9上设有五个指示灯8。
如图3所示的是本实用新型的输入端面板11，该面板11上设有保险丝10、胶粒12和开关13。
如图4所示的是本实用新型的线路板的电路原理图包括以电路相连接的电源输入端51、主电路52、电源输出端53、控制电路54、输入过压、欠压保护电路55、功率显示电路56。
主电路52设有一场效应管521、一与场效应管521的漏极相接的储能电感522，当24伏直流电从输入端经场效应管521的源极至其漏极再经储能电感522后以常用12伏直流电输出，场效应管521的源极和漏极的导通与关闭受栅极电压的控制，即栅极高电位时，场效应管521导通，电流得以从24伏端流向储能电感522，再流到12伏输出端，如果栅极处于低电位时，场效应管521关闭，输入端51的电流供应被切断，此时由于储能电感522中的电流不能蜕变，这样储能电感522释放其储藏的能量以继续维持原来电流的大小和方向。
所述的控制电路54包括依次以电路相连接的输出电压取样电路541及控制脉冲集成电路542，输出电压取样电路541的取样端5423与控制脉冲集成电路542的脚16相接，输出电压取样电路541的另一端与电源输出端53相接，控制脉冲集成电路542的输出端与场效应管521的栅极相连。所述的控制脉冲集成电路542的工作情况如下，正常条件下其脚11产生控制脉宽以便控制场效应管521的导通和关闭。脚1和脚2构成一比较器，即只有脚1电压低于脚2电压时正常工作，否则将关断脚11。同样脚15与脚16也构成一比较器，控制脉冲集成电路542会根据脚16反馈电压的高低来调节脚11输出驱动脉冲的高低电平占空比，从而起到对主电路52的控制。
所述的功率显示电路56包括依次以电路连接的设于主电路52回路中的取样电阻561、放大器563、显示集成电路562及与显示集成电路562的五个输出脚相接的五个发光二极管564、565、566、567、568。主电路52中电流从24伏正极端经场效应管521、储能电感522至12伏负载正极端再经12伏负载负极端、电阻561至24伏负极端。这样主环路中电流的大小就通过电阻561取样后反映为电压的大小。由于输出电压一般稳定，这样主环路中电流的信息就能够反映输出功率的信息，也即可以被电阻561的取样电压所反映。取样后的电压值通过放大器563放大后送入显示集成电路562，显示集成电路562根据其5个输出脚电压的高低，通过五个发光二极管564、565、566、567、5687依次反映出来。即发光二极管564、565、566、567绿灯点亮时依次表示25％、50％、75％、100％联结负载工作，当发光二极管568红灯点亮时则表示已经超负载工作。
所述的过压、欠压保护电路55设有两分压电路551、552及基极分别与两分压电路551、552相连的两极性相反的三极管553、554，该过压、欠压保护电路的输出端与控制脉冲集成电路542的输入端脚1相接，其输入端与电源输入端51相连。所述的分压电路551包括两分压电阻5511、5512，三极管553的基极接于两分压电阻之间，发射极接5伏正电压。所述的分压电路552包括三分压电阻5521、5522、5523，三极管554的基极接于分压电阻5522、5523之间，其发射集接5伏正电压，其集电极接控制脉冲集成电路542的一个输入脚，三极管553的集电极接于分压电阻5521、5522之间。该过压、欠压保护电路的输入端直接联结24伏直流电源输入端51。三极管554为PNP型，如果基极电压过低那么其发射极将和集电极导通；三极管553为NPN型，如果基极电压过高那么其发射极将和集电极导通，故当输入电压过低时三极管553的基极电压也低，其发射极将和集电极关断，三极管554的基极取样电压将从电源输入电压往下取样而变低，其发射极将和集电极导通，控制脉冲集成电路542的脚1因此获得5伏高电平而将驱动脚关断，主电路52的场效应管521也因无驱动而关断主电路。而如果电源输入电压过高时三极管553导通将使得三极管554的基极只能以5伏电压经电阻5522和电阻5523之间取样。由于正常工作时，电阻5522和电阻5521之间电位设定要远高于5伏。故此时三极管554的基极也将处于低电位而导通，同样导致驱动电压关断，进而使主电路关断。从而实现当输入电压过高或过低时对电路的保护。
在主电路52的电流回路中还设有一可调电阻523，控制脉冲集成电路542的一个输入端5422联结到可调电阻523的调节端，这样可将主环路中电流值以电压信息取样到控制电路经电阻543送入控制脉冲集成电路542的脚1。如果输出短路或过载时主环路中电流值将变大反映为输入端5422上的电压高电平信号，控制脉冲集成电路的脚1收到高电平信号后将高频驱动信号关断，主电路52也被断开，从而起到短路保护和过载保护的功能。另外可以通过调节可调电阻523调节端的位置来改变取样到的取样电压值，也即能够调节过载保护限值，起到调节输出功率的目的。
凡本领域内技术人员所熟知的技术变换均落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种直流-直流开关电源转换器，包括壳体(6)和位于该壳体内的线路板(5)，其中线路板(5)上设有电源输入端(51)及电源输出端(53)，其特征在于，所述的线路板(5)上还设有以电路相连接的控制电路(54)及主电路(52)，该主电路(52)设有受控制电路(54)的输出电平控制的开关管(521)及与一开关管(521)的输出极相连接的储能电感(522)。
2.根据权利要求1所述的直流开关电源转换器，其特征在于，所述的开关管(521)为一场效应管，其漏极与储能电感(522)相接。
3.根据权利要求2所述的直流-直流开关电源转换器，其特征在于，所述的控制电路(54)包括依次以电路相连接的输出电压取样电路(541)及控制脉冲集成电路(542)，输出电压取样电路(541)的另一端与电源输出端(53)相接，控制脉冲集成电路(542)的输出端与开关管(521)的栅极相连。
4.根据权利要求3所述的直流-直流开关电源转换器，其特征在于，所述的控制脉冲集成电路(542)中的四个输入端两两构成相应两只比较器的输入端。
5.根据权利要求1所述的直流-直流开关电源转换器，其特征在于，所述的线路板(5)上还设有一与控制脉冲集成电路的输入端相连的过压、欠压保护电路(55)，该过压、欠压保护电路(55)设有两分压电路(551、552)及基极分别与两分压电路(551、552)相连的两极性相反的三极管(553、554)，该过压、欠压保护电路的输出端与控制脉冲集成电路(542)的输入端相接，其输入端与电源输入端(51)相连。
6.根据权利要求5所述的直流-直流开关电源转换器，其特征在于，所述的分压电路(551)包括两分压电阻(5511、5512)，三极管(553)的基极接于两分压电阻之间，发射极接5伏正电压。
7.根据权利要求6所述的直流-直流开关电源转换器，其特征在于，所述的分压电路(552)包括三分压电阻(5521、5522、5523)，三极管(554)的基极接于分压电阻(5522、5523)之间，其发射集接5伏正电压，其集电极接控制脉冲集成电路(542)的一个输入脚，三极管(553)的集电极接于分压电阻(5521、5522)之间。
8.根据权利要求1所述的直流-直流开关电源转换器，其特征在于，所述的线路板(5)上还设有一功率显示电路(56)，该功率显示电路(56)包括依次以电路连接的设于主电路(52)回路中的取样电阻(561)、放大器(563)、显示集成电路(562)及与显示集成电路(562)的五个输出脚相接的五个发光二极管(564、565、566、567、568)。
9.根据权利要求1所述的直流-直流开关电源转换器，其特征在于，所述的的线路板上还有一设于主电路(52)回路中的可调电阻(523)，该可调电阻(523)的一端与控制脉冲集成电路(542)的一个输入脚相接。
专利摘要一种直流－直流开关电源转换器，包括壳体6和位于该壳体内的线路板5，其中线路板5上设有电源输入端51及电源输出端53，其特征在于，所述的线路板5上还设有以电路相连接的控制电路54及主电路52，该主电路52设有受控制电路54的输出电平控制的开关管521及与一开关管521的输出极相连接的储能电感522。由上述技术方案结构的DC－DC开关电源转换器，体积小、重量轻、便于携带使用，且具有输入欠压保护、过流保护、短路保护、功率指示等功能，并能调节输出功率，使用更加方便。
文档编号H02M3/00GK2523106SQ02215498
公开日2002年11月27日 申请日期2002年1月31日 优先权日2002年1月31日
发明者洪伟弼 申请人:纽福克斯光电科技(上海)有限公司