寬范圍直流電壓轉(zhuǎn)換電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電源轉(zhuǎn)換電路，特別涉及一種寬范圍直流電壓轉(zhuǎn)換電路，應用于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，伴隨我國北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的日益完善，針對北斗衛(wèi)星系統(tǒng)設(shè)計的小型導航設(shè)備市場也逐步擴展開來，所應用的場合也越來越多。公司所設(shè)計制造的抗干擾天線多用于空軍的某些飛行項目中，由于高空高速飛行，振動力比較大，各種設(shè)備集合在一個艙內(nèi)，電磁環(huán)境也比較復雜，造成供電系統(tǒng)的輸出電壓經(jīng)常出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)，過壓浪涌、欠壓浪涌、尖峰電壓伴隨而來，采用常規(guī)的DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊，其輸入直流電壓范圍大約為9V至42V,按照GJB181-1986中規(guī)定的機載設(shè)備供電特性指標要求，其中產(chǎn)品設(shè)計需要可以經(jīng)受住80V/50mS的過壓浪涌、8V/50mS的欠壓浪涌和600V/10uS的尖峰電壓，該指標容易超出常規(guī)DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊的正常工作電壓范圍，造成電源轉(zhuǎn)換單元損壞或者后續(xù)電路工作不穩(wěn)定，進而影響到整個產(chǎn)品的技術(shù)指標。如果在常規(guī)的DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊前端添加相應的過壓浪涌、欠壓浪涌和尖峰電壓保護電路，會大大提高產(chǎn)品的設(shè)計成本，航天級保護電路的價格大約為5千元，并增加了產(chǎn)品的體積和重量，不利于小型化產(chǎn)品的設(shè)計需求，并增加了產(chǎn)品設(shè)計的復雜程度，不利于產(chǎn)品的設(shè)計生產(chǎn)和擴展應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對常規(guī)的電源轉(zhuǎn)換設(shè)計容易超出電源轉(zhuǎn)換單元的正常工作電壓范圍，造成電源轉(zhuǎn)換單元損壞或者后續(xù)設(shè)備工作不穩(wěn)定等問題，特別提供一種寬范圍直流電壓轉(zhuǎn)換電路。
[0004]本實用新型為實現(xiàn)上述目的，所采取的技術(shù)方案是:一種寬范圍直流電壓轉(zhuǎn)換電路，其特征在于:包括輸入濾波電路、欠壓鎖定設(shè)置電路、軟啟動設(shè)置電路、工作頻率設(shè)置電路、電壓轉(zhuǎn)換控制電路、輸出電壓設(shè)置電路、開關(guān)控制電路和輸出濾波電路；所述直流輸入分別與輸入濾波電路、欠壓鎖定設(shè)置電路、電壓轉(zhuǎn)換控制電路連接，所述的輸入濾波電路通過欠壓鎖定設(shè)置電路與電壓轉(zhuǎn)換控制電路連接，所述電壓轉(zhuǎn)換控制電路分別與軟啟動設(shè)置電路、工作頻率設(shè)置電路、輸出電壓設(shè)置電路、開關(guān)控制電路和輸出濾波電路連接。
[0005]本實用新型的有益效果為:允許較寬的輸入電壓范圍，輸入直流電壓可長時間穩(wěn)定在6V至100V之間，可以經(jīng)受住80V/50mS的過壓浪涌、8V/50mS的欠壓浪涌和600V/10uS的尖峰電壓的機載供電特性指標要求，保證設(shè)備在輸入電壓不穩(wěn)定的情況下依然能正常工作，為電源后續(xù)負載電路提供穩(wěn)定可靠的工作電壓。采用開關(guān)式電源轉(zhuǎn)換控制芯片U1，輸出電壓可以穩(wěn)定在1.215V至80V之間，所需外圍元器件較少，省去過壓浪涌、欠壓浪涌和尖峰電壓保護電路的輔助保護設(shè)計，并且免去了相關(guān)保護電路存在的啟動時間問題，大大的降低了設(shè)計成本，簡化了產(chǎn)品的設(shè)計復雜程度，設(shè)計調(diào)試容易，提高了產(chǎn)品的擴展性應用能力和市場競爭力，可廣泛應用于輸入電壓不穩(wěn)定的供電轉(zhuǎn)換設(shè)備中，能在輸入電壓不穩(wěn)定的狀態(tài)下提供穩(wěn)定的輸出電壓，可大幅降低過壓浪涌、欠壓浪涌和尖峰電壓對設(shè)備造成的損壞。
【附圖說明】
[0006]圖1為本實用新型的電路連接框圖；
[0007]圖2為本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0008]如圖1、圖2所示，寬范圍直流電壓轉(zhuǎn)換電路，包括設(shè)置在電路前端的輸入濾波電路、欠壓鎖定設(shè)置電路、軟啟動設(shè)置電路、工作頻率設(shè)置電路、電壓轉(zhuǎn)換控制電路、輸出電壓設(shè)置電路、開關(guān)控制電路和輸出濾波電路。
[0009]電路連接為:直流輸入分別與輸入濾波電路、欠壓鎖定設(shè)置電路、電壓轉(zhuǎn)換控制電路連接，輸入濾波電路通過欠壓鎖定設(shè)置電路與電壓轉(zhuǎn)換控制電路連接，電壓轉(zhuǎn)換控制電路分別與軟啟動設(shè)置電路、工作頻率設(shè)置電路、輸出電壓設(shè)置電路、開關(guān)控制電路和輸出濾波電路連接。
[0010]具體電路連接為:直流輸入的正極分別與電容Cl的一端、電阻Rl的一端、電阻R3的一端、芯片Ul的vin腳及N溝道MOS管Ml的漏極連接，電阻Rl的另一端分別與電阻R2的一端、芯片Ul的uvol腳連接，R3的另一端接芯片Ul的en腳，電阻R4的一端接芯片Ul的rt腳，電容C2的一端接芯片Ul的ramp腳，電容C3的一端接芯片Ul的ss腳，電容C4的一端分別與電容C5的一端、芯片Ul的comp腳連接，電容C5的另一端接電阻R5的一端，電阻R5的另一端分別與電容C4的另一端、芯片Ul的fb腳和vout腳、電阻R6的兩端、電阻R7的一端、電容C8的一端、電感LI的一端、直流輸出的正極連接，N溝道MOS管Ml的柵極接芯片Ul的ho腳，源極分別與芯片Ul的sw腳、N溝道MOS管M2的漏極、電感LI的另一端、電容C7的一端連接，N溝道MOS管M2的柵極接芯片Ul的1腳，源極分別與芯片Ul的cs腳、電阻R8的一端連接，電容C7的另一端分別與肖特基二極管Dl的負極、芯片Ul的hb腳連接，肖特基二極管Dl的正極分別與芯片Ul的vcc腳、電容C6的一端連接；直流輸入的負極、直流輸出的負極、電容Cl的另一端、電阻R2的另一端、電阻R4的另一端、電容C2的另一端、電容C3的另一端、電阻R7的另一端、電阻R8的另一端、電容C6的另一端、電容C8的另一端及芯片Ul的agnd腳、pgnd腳、csg腳、demb腳均接地。
[0011]其中Cl為輸入濾波電容，構(gòu)成輸入濾波電路，為后續(xù)工作電路提供較為穩(wěn)定的工作電壓；電阻RU電阻R2和芯片Ul的uvol引腳構(gòu)成欠壓鎖定設(shè)置電路，通過調(diào)節(jié)電阻Rl和電阻R2的阻值來設(shè)定欠壓鎖定值；電容C3和芯片Ul的ss引腳構(gòu)成軟啟動設(shè)置電路，通過改變C3的容值來調(diào)節(jié)軟啟動時間的長短；電阻R4和芯片Ul的rt引腳構(gòu)成工作頻率設(shè)置電路，通過改變R4的阻值來調(diào)節(jié)開關(guān)電源工作頻率；芯片Ul為電壓轉(zhuǎn)換電路的核心控制組件，采用型號為LM5116的電壓轉(zhuǎn)換控制芯片來設(shè)定各種控制信號，配合外圍電路來實現(xiàn)期望的各種設(shè)定值；電阻R6、電阻R7、電容C4和芯片Ul的fb引腳構(gòu)成輸出電壓設(shè)置電路，通過改變電阻R6和電阻R7的阻值來設(shè)定輸出電壓值，C4為濾波電容，減小信號干擾，以提供穩(wěn)定的輸出電壓；N溝道MOS管M1、M2及其周邊組件構(gòu)成開關(guān)控制電路，該N溝道MOS管M2的型號需根據(jù)設(shè)備的工作電壓、工作電流范圍和輸出電壓、輸出電流范圍來確定，本實施例采用的N溝道MOS管M2型號為BSC190N15NS3 ;電感LI和電容C8構(gòu)成輸出濾波電路，為后續(xù)負載提供穩(wěn)定的工作電壓。
【主權(quán)項】
1.一種寬范圍直流電壓轉(zhuǎn)換電路，其特征在于:包括輸入濾波電路、欠壓鎖定設(shè)置電路、軟啟動設(shè)置電路、工作頻率設(shè)置電路、電壓轉(zhuǎn)換控制電路、輸出電壓設(shè)置電路、開關(guān)控制電路和輸出濾波電路；所述直流輸入分別與輸入濾波電路、欠壓鎖定設(shè)置電路、電壓轉(zhuǎn)換控制電路連接，所述輸入濾波電路通過欠壓鎖定設(shè)置電路與電壓轉(zhuǎn)換控制電路連接，所述電壓轉(zhuǎn)換控制電路分別與軟啟動設(shè)置電路、工作頻率設(shè)置電路、輸出電壓設(shè)置電路、開關(guān)控制電路和輸出濾波電路連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬范圍直流電壓轉(zhuǎn)換電路，其特征在于:具體電路連接為，直流輸入的正極分別與電容Cl、電阻R1、電阻R3的一端、芯片Ul的vin腳及N溝道MOS管Ml的漏極連接，電阻Rl的另一端分別與電阻R2的一端、芯片Ul的uvol腳連接，電阻R3的另一端接芯片Ul的en腳，電阻R4的一端接芯片Ul的rt腳，電容C2的一端接芯片Ul的ramp腳，電容C3的一端接芯片Ul的ss腳，電容C4的一端分別與電容C5的一端、芯片Ul的comp腳連接，電容C5的另一端通過電阻R5分別與電容C4的另一端、芯片Ul的fb腳和vout腳、電阻R6的兩端、電阻R7的一端、電容C8的一端、電感LI的一端連接并作為直流輸出的正極，N溝道MOS管Ml的柵極接芯片Ul的ho腳，源極分別與芯片Ul的sw腳、N溝道MOS管M2的漏極、電感LI的另一端、電容C7的一端連接，N溝道MOS管M2的柵極接芯片Ul的1腳，源極分別與芯片Ul的cs腳、電阻R8的一端連接，電容C7的另一端分別與肖特基二極管Dl的負極、芯片Ul的hb腳連接，肖特基二極管Dl的正極分別與芯片Ul的vcc腳、電容C6的一端連接；直流輸入的負極、直流輸出的負極、電容Cl的另一端、電阻R2的另一端、電阻R4的另一端、電容C2的另一端、電容C3的另一端、電阻R7的另一端、電阻R8的另一端、電容C6的另一端、電容C8的另一端及芯片Ul的agnd腳、pgnd腳、csg腳、demb腳均接地。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬范圍直流電壓轉(zhuǎn)換電路，其特征在于:芯片Ul采用型號為LM5116的電壓轉(zhuǎn)換控制芯片。
【專利摘要】本實用新型公開了一種寬范圍直流電壓轉(zhuǎn)換電路，包括輸入濾波電路、欠壓鎖定設(shè)置電路、軟啟動設(shè)置電路、工作頻率設(shè)置電路、電壓轉(zhuǎn)換控制電路、輸出電壓設(shè)置電路、開關(guān)控制電路和輸出濾波電路；直流輸入分別與輸入濾波電路、欠壓鎖定設(shè)置電路、電壓轉(zhuǎn)換控制電路連接，輸入濾波電路通過欠壓鎖定設(shè)置電路與電壓轉(zhuǎn)換控制電路連接，電壓轉(zhuǎn)換控制電路分別與軟啟動設(shè)置電路、工作頻率設(shè)置電路、輸出電壓設(shè)置電路、開關(guān)控制電路和輸出濾波電路連接。本電路可在供電系統(tǒng)輸入電壓不穩(wěn)定的條件下為后續(xù)負載提供穩(wěn)定的工作電壓，可大幅降低過壓浪涌、欠壓浪涌、尖峰電壓對設(shè)備造成的損壞。
【IPC分類】H02M3/155
【公開號】CN205123585
【申請?zhí)枴緾N201520799542
【發(fā)明人】蔡玉亭, 郭鴻柱, 張剛, 王長林, 陳建軍, 張秀靜, 方云龍, 張憲維
【申請人】天津七六四通信導航技術(shù)有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年10月16日