一種自帶輸入欠壓保護和輸出短路保護的直流轉(zhuǎn)換電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自帶輸入欠壓保護和輸出短路保護的直流轉(zhuǎn)換電路，廣泛應用于直流轉(zhuǎn)換電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，DC/DC電源模塊較為廣泛的應用于直流轉(zhuǎn)換電路，但是電源模塊的體積相對較大，而且效率不高，多需要做散熱處理，在實際應用中靈活性較差，生產(chǎn)周期較長，在設(shè)計周期緊張的項目中，無法第一時間完成設(shè)計任務(wù)。由于電源模塊的緊湊型設(shè)計，很多保護電路及監(jiān)測電路無法設(shè)置在模塊內(nèi)部，造成了外圍電路較為復雜，設(shè)計成本較高，不利于產(chǎn)品的設(shè)計定型以及后期生產(chǎn)調(diào)試，可擴展性差。
[0003]我公司近幾年生產(chǎn)的小型衛(wèi)星導航產(chǎn)品內(nèi)部均需要加入電源電壓轉(zhuǎn)換電路，以滿足后續(xù)數(shù)字電路和射頻電路的正常工作電壓，產(chǎn)量較大，對電源轉(zhuǎn)換電路要求盡量體積小、效率高、成本低、可靠性高，采用常規(guī)的DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊體積較大，按照二十瓦的功率來選擇DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊其常規(guī)體積為50 X 25 X 1mm,轉(zhuǎn)換效率為80%左右，航空級產(chǎn)品價格大約為三千元，且由于其高度的集成化，造成器件排列較為緊密，散熱效果差，影響器件的使用壽命，而且其內(nèi)部任一器件發(fā)生故障維修難度較大，需要直接更換整個電源模塊，可靠性較低，維修成本較大。常規(guī)的電源轉(zhuǎn)換模塊由于內(nèi)部器件排列緊湊，無法內(nèi)部集成輸入欠壓保護和輸出短路保護，需要在外部添加相應的外圍電路來實現(xiàn)該保護功能，更加大了產(chǎn)品的設(shè)計成本和設(shè)計難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種自帶輸入欠壓保護和輸出短路保護的直流轉(zhuǎn)換電路，本電路所需要的體積大約為20X10X6mm，遠小于常規(guī)的DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換效率可達92%，大大減少了產(chǎn)品的散熱需求，全部采用航空級元器件價格大約為500元，并且自帶輸入欠壓保護和輸出短路保護，所需要的元器件較少，設(shè)計調(diào)試簡單，極大的縮短了產(chǎn)品的設(shè)計周期并降低了設(shè)計成本，提高了產(chǎn)品的可靠性，采用分離的元器件也利于產(chǎn)品的維修。
[0005]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，所采取的技術(shù)方案是:一種自帶輸入欠壓保護和輸出短路保護的直流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于:包括濾波電路、導通時間設(shè)置電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、欠壓保護設(shè)置電路、輸出電壓設(shè)置電路、軟啟動時間設(shè)置電路和輸出濾波電路，直流輸入電源分別與所述濾波電路、導通時間設(shè)置電路、欠壓保護設(shè)置電路及電壓轉(zhuǎn)換電路連接，所述電壓轉(zhuǎn)換電路分別與軟啟動時間設(shè)置電路、輸出電壓設(shè)置電路及輸出濾波電路連接；
具體電路連接為:直流輸入電源正極分別與電容Cl、電阻R1、電阻R2的一端及電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的VIN腳連接，電阻Rl、電阻R2的另一端分別與電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的RON腳、EN腳連接，直流輸入電源負極接地并分別與電容Cl的另一端、電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端接電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的EN腳，電容C2的一端接地，另一端接電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的SS腳，電阻R5的一端接地，另一端分別與電阻R4的一端及電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的FB腳連接，電阻R4的另一端分別接電容C3的一端、電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的VOUT腳，電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的VOUT腳為輸出電源正極，電容C3的另一端接地為輸出電源負極。
[0006]本發(fā)明的特點是:只需要較少的元器件即可實現(xiàn)直流轉(zhuǎn)換功能，并且自帶欠壓保護和輸出短路保護，設(shè)計周期較短，設(shè)計成本低，輸入電壓范圍比較寬，輸出電壓精度高，電路體積較小，轉(zhuǎn)換效率高，無外置電感，輸出紋波較低。輸入電壓范圍為6V至42V，輸出電壓范圍為OV至6V，可根據(jù)后續(xù)負載電路的供電要求來設(shè)定輸出電壓值，輸出紋波可控制在1mV左右，輸出電流可達3A。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的電路連接框圖；
圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0008]如圖1、圖2所示，一種自帶輸入欠壓保護和輸出短路保護的直流轉(zhuǎn)換電路，包括濾波電路、導通時間設(shè)置電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、欠壓保護設(shè)置電路、輸出電壓設(shè)置電路、軟啟動時間設(shè)置電路和輸出濾波電路。
[0009]直流輸入電源分別與濾波電路、導通時間設(shè)置電路、欠壓保護設(shè)置電路及電壓轉(zhuǎn)換電路連接，電壓轉(zhuǎn)換電路分別與軟啟動時間設(shè)置電路、輸出電壓設(shè)置電路及輸出濾波電路連接，輸出濾波電路與后續(xù)的負載電路連接。
[0010]具體電路連接為:直流輸入電源正極分別與電容Cl、電阻R1、電阻R2的一端及電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的VIN腳連接，電阻Rl、電阻R2的另一端分別與電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的RON腳、EN腳連接，直流輸入電源負極接地并分別與電容Cl的另一端、電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端接電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的EN腳，電容C2的一端接地，另一端接電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的SS腳，電阻R5的一端接地，另一端分別與電阻R4的一端及電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的FB腳連接，電阻R4的另一端分別接電容C3的一端、電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的VOUT腳，電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的VOUT腳為輸出電源正極，電容C3的另一端接地為輸出電源負極。
[0011]其中電容Cl作為電路前端的濾波電路，為后續(xù)電路工作提供較為穩(wěn)定的輸入電壓。
[0012]電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的型號為LMZ14203，作為電源轉(zhuǎn)換的主控芯片，為其他電路部分提供輸入欠壓保護基準信號、輸出電壓基準信號和軟啟動時間控制信號，并具有輸出短路保護功能，為該電路的核心組件，是電壓轉(zhuǎn)換電路的核心部分。
[0013]電阻Rl為導通時間設(shè)置電阻，電阻Rl和電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的RON引腳構(gòu)成導通時間設(shè)置電路，通過改變電阻Rl的阻值可以調(diào)節(jié)導通時間的長短。
[0014]電阻R2、電阻R3和電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的EN引腳構(gòu)成輸入欠壓保護設(shè)置電路，通過調(diào)節(jié)電阻R1、電阻R2的比值大小來設(shè)定輸入欠壓保護的臨界值。
[0015]電容C2與電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的SS引腳構(gòu)成軟啟動時間設(shè)置電路，通過電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的SS引腳向電容C2充電來實現(xiàn)軟啟動功能。電阻R4、電阻R5與電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的FB引腳構(gòu)成輸出電壓設(shè)置電路，通過調(diào)節(jié)電阻R4和電阻R5的比值大小來設(shè)定輸出電壓值。
[0016]電容C3作為電路輸出端的濾波電路，為后續(xù)負載電路提供穩(wěn)定的工作電壓。
【主權(quán)項】
1.一種自帶輸入欠壓保護和輸出短路保護的直流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于:包括濾波電路、導通時間設(shè)置電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、欠壓保護設(shè)置電路、輸出電壓設(shè)置電路、軟啟動時間設(shè)置電路和輸出濾波電路，直流輸入電源分別與所述濾波電路、導通時間設(shè)置電路、欠壓保護設(shè)置電路及電壓轉(zhuǎn)換電路連接，所述電壓轉(zhuǎn)換電路分別與軟啟動時間設(shè)置電路、輸出電壓設(shè)置電路及輸出濾波電路連接； 具體電路連接為:直流輸入電源正極分別與電容Cl、電阻R1、電阻R2的一端及電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的VIN腳連接，電阻Rl、電阻R2的另一端分別與電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的RON腳、EN腳連接，直流輸入電源負極接地并分別與電容Cl的另一端、電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端接電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的EN腳，電容C2的一端接地，另一端接電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的SS腳，電阻R5的一端接地，另一端分別與電阻R4的一端及電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的FB腳連接，電阻R4的另一端分別接電容C3的一端、電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的VOUT腳，電源轉(zhuǎn)換模塊Ul的VOUT腳為輸出電源正極，電容C3的另一端接地為輸出電源負極。
【專利摘要】鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種自帶輸入欠壓保護和輸出短路保護的直流轉(zhuǎn)換電路，直流輸入電源分別與所述濾波電路、導通時間設(shè)置電路、欠壓保護設(shè)置電路及電壓轉(zhuǎn)換電路連接，電壓轉(zhuǎn)換電路分別與軟啟動時間設(shè)置電路、輸出電壓設(shè)置電路及輸出濾波電路連接。特點是：只需要較少的元器件即可實現(xiàn)直流轉(zhuǎn)換功能，并且自帶欠壓保護和輸出短路保護，設(shè)計周期較短，設(shè)計成本低，輸入電壓范圍比較寬，輸出電壓精度高，電路體積較小，轉(zhuǎn)換效率高，無外置電感，輸出紋波較低。輸入電壓范圍為6V至42V，輸出電壓范圍為0V至6V，可根據(jù)后續(xù)負載電路的供電要求來設(shè)定輸出電壓值，輸出紋波可控制在10mV左右，輸出電流可達3A。
【IPC分類】H02M1/32, H02M3/06
【公開號】CN105141125
【申請?zhí)枴緾N201510667712
【發(fā)明人】蔡玉亭, 項勇躍, 倪大森, 張憲維, 郭鴻柱
【申請人】天津七六四通信導航技術(shù)有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年10月16日