一种高电压输出隔离模块的制作方法

本发明涉及电子设备技术领域，尤其是一种高电压输出隔离模块。

背景技术：

市场上大部分的开关升压模块体积较大，效率偏低，使用分立元件的开关电源，不能够实现输出恒流，为此需一种高电压输出隔离模块，以降低电源的体积，提高电源的稳定性，实现长时间的短路保护。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高电压输出隔离模块，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，可实现长时间短路保护的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高电压输出隔离模块，包括控制芯片u5，所述控制芯片u5的引脚1接电容c22，电容c22接地，控制芯片u5的引脚3接电容c15、电阻r12、电阻r6和电容c24的一端，电容c15的另一端并接到控制芯片u5的引脚4端，电阻r12的另一端接电源输入端，电阻r6的另一端接电阻r9和mos管q1的漏级，电阻r9串接电阻r8和mos管q1的栅极，电阻r8的另一端接控制芯片u5的引脚6，mos管q1的基极接变压器t2的输入端，变压器t2的输出端串接电感l2连接电源输入端，电容c24的另一端接地；控制芯片u5的引脚7接电容c3和二极管d7的负极，电容c3的另一端接地，二极管d7的正极接三极管q2的发射极，三极管q2的集电极接电源输入端和电阻r21，三极管q2的基极接稳压二极管d9的负极以及电阻r14和电阻r15，稳压二极管d9的正极接地，电阻r14和电阻r15并接电阻r21；所述控制芯片u5的引脚7接二极管d2的负极，二极管d2的正极接变压器t2的输入端；控制芯片u5的引脚8接电容c5、电阻r32、电阻r12、电阻r20和二极管d13的负极，电容c5的另一端接地，电阻r32串接控制芯片u5的引脚1、电容c22和三极管q3、三极管q4、三极管q5的发射极，三极管q3、三极管q4和三极管q5集电极接地，二极管d13的正极串接三极管q3的基极和电容c22，电容c22的另一端串接三极管q4和三极管q5的集电极；三极管q5的基极接二极管d14的正极，二极管d14负极接电容c12、电容c21、电容c28、电阻r23、电阻r24和电源输出端，电容c12、电阻r23和电阻r24的另一端串接电感l1以及电容c10接变压器t2的输出端，电感l1串接二极管d11、二极管d5、二极管d4、二极管d4、二极管d6和二极管d12的负极，二极管d12的正极接变压器t2的输出端；电容c21的另一端接变压器t2的输出端。

作为本发明进一步的方案：所述控制芯片u5的型号为ucc28c40。

作为本发明进一步的方案：所述高电压输出隔离模块中的电容均为防浪涌电容，采用大容量瓷介电容器

作为本发明进一步的方案：所述控制芯片u5的振荡电阻选用低温漂、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℃。

作为本发明进一步的方案：所述高电压输出隔离模块采用smt工艺制作，外壳为金属结构，内部实体填充导热胶。

作为本发明进一步的方案：所述二极管d11、二极管d5、二极管d4、二极管d4、二极管d6和二极管d12的信号为肖特基ss2ph10。

与现有技术相比，本发明有益效果：

本高电压输出隔离模块采用降压型拓扑结构，通过pwm直接控制mos管实现对输出电压的调节，高电压输出隔离模块的功率密度比使用分立元件的开关电源大，可靠性高，电源体积小，性能稳定；输出预制检流电阻，可以通过检测输出电流大小，用光耦调节pwm的信号强度，从而实现输出恒流的功能，可以实现长时间短路保护；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。

附图说明

图1为本发明的模块外形图；

图2为本发明的高电压输出隔离模块原理图；

图3为本发明的控制芯片内部原理框图；

图4为本发明的电源印制板装配正面图；

图5为本发明的电源印制板装配反面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中，一种高电压输出隔离模块，采用smt表面贴装工艺，四层板工艺结构，性能稳定可靠。

请参阅图2-3，本发明实施例中，一种高电压输出隔离模块，包括控制芯片u5-1，控制芯片u5-1的引脚1接电容c22，电容c22接地，控制芯片u5-1的引脚3接电容c15、电阻r12、电阻r6和电容c24的一端，电容c15的另一端并接到控制芯片u5-1的引脚4端，电阻r12的另一端接电源输入端，电阻r6的另一端接电阻r9和mos管q1的漏级，电阻r9串接电阻r8和mos管q1的栅极，电阻r8的另一端接控制芯片u5-1的引脚6，mos管q1的基极接变压器t2的输入端，变压器t2的输出端串接电感l2连接电源输入端，电容c24的另一端接地；控制芯片u5-1的引脚7接电容c3和二极管d7的负极，电容c3的另一端接地，二极管d7的正极接三极管q2的发射极，三极管q2的集电极接电源输入端和电阻r21，三极管q2的基极接稳压二极管d9的负极以及电阻r14和电阻r15，稳压二极管d9的正极接地，电阻r14和电阻r15并接电阻r21；所述控制芯片u5-1的引脚7接二极管d2的负极，二极管d2的正极接变压器t2的输入端；控制芯片u5-1的引脚8接电容c5、电阻r32、电阻r12、电阻r20和二极管d13的负极，电容c5的另一端接地，电阻r32串接控制芯片u5-1的引脚1、电容c22和三极管q3、三极管q4、三极管q5的发射极，三极管q3、三极管q4和三极管q5集电极接地，二极管d13的正极串接三极管q3的基极和电容c22，电容c22的另一端串接三极管q4和三极管q5的集电极；三极管q5的基极接二极管d14的正极，二极管d14负极接电容c12、电容c21、电容c28、电阻r23、电阻r24和电源输出端，电容c12、电阻r23和电阻r24的另一端串接电感l1以及电容c10接变压器t2的输出端，电感l1串接二极管d11、二极管d5、二极管d4、二极管d4、二极管d6和二极管d12的负极，二极管d12的正极接变压器t2的输出端；电容c21的另一端接变压器t2的输出端，二极管d11、二极管d5、二极管d4、二极管d4、二极管d6和二极管d12的型号为肖特基ss2ph10。

控制芯片u5-1的型号为ucc28c40，具有电流控制型有源箝位控制电路所需要的功能特点；芯片的供电电压范围，从6.5v到18v输入了，其他功能包括还包括设置最大占空比、输入欠压锁定保护、打嗝限流保护、自带pwm斜率补偿和软启动。

高电压输出隔离模块采用smt工艺制作，外壳为金属结构，内部实体填充导热胶，高电压输出隔离模块中的电容均为防浪涌电容，采用大容量瓷介电容器；其特点是无极性，适合用作混合集成电路或印刷电路的表面贴装元件，具有低等效串联电阻(esr)和低等效串联电感(esl)，为确保整个电路开关频率的稳定性，脉冲调制器ucc28c40的振荡电阻选用低温漂、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℃；为了提高电源的稳压精度，每一路的采样电阻均选用低温漂(30ppm)、高精度的电阻。短路保护的电流取样中为了提高电源的效率及可靠性采用了电流环取样的方式，取代了以往电阻的取样方式。

高电压输出隔离模块的工作原理如下：当输出电压变化时，通过输出电压取样r1、r2、r3、r4，u3基准2脚fb端对输出取样进行比较，并将比较出的误差电压信号转换为误差电流信号，反馈到脉宽调制器内部根据误差信号改变驱动输出占空比，控制开关管的通断时间，再经过高频变压器t2、mos管q1，形成闭环回路，调节输出电压使其保持稳定。

请参阅图4-5，本发明实施例中，一种高电压输出隔离模块，为电源印制板装配图，通电时应正确连接电源的正负极，保证正确供电，以避免烧毁；inh端与-vin端短接时，无输出；断开时，有输出。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。