CN104143906A - 用于移动式无线通信设备的中功率电源模件 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种用于移动式无线通信设备的中功率电源模件，包括有输入保护电路1，反激式DC/DC变换电路2，推挽式DC/DC变换电路3，降压式DC/DC变换电路4相结合构成一个整体。输入保护电路包括浪涌抑制电路11，反接保护电路12，欠压保护电路13，过流及过压保护电路14；反激式DC/DC变换电路包括脉宽调制及限流电路21，反激变压器绕组22；推挽式DC/DC变换电路包括脉宽调制及限流电路31，推挽式变压器绕组32。采用单个芯片做过流、过压、欠压保护，使保护电路简单有效；采用低压差线性稳压器进一步稳压，减小对其它模件的干扰，具有设计合理、电压输出稳定、电磁兼容性好、电源转换效率高、可靠性高等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种电源模件，特别是一种用于移动式无线通信设备的中功率电源模件。
背景技术
随着无线通信技术近年来的飞速发展，无线通信设备正朝着性能更加优越，功能更加多样化，体积更加小型化的方向不断进步，同时对其可靠性和电磁兼容性的要求也越来越高，而设备中的供电电源性能的优劣，直接影响着整个通信设备的关键性能指标、可靠性以及电磁兼容能力，所以电源在无线通信设备中的地位是不容忽视的。
发明内容
本发明的目的就是为了适应无线通信设备的技术发展，而提供的一种电压输出稳定、对其它模件干扰小、电磁兼容性好、电源转换效率高的用于移动式无线通信设备的中功率电源模件。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于移动式无线通信设备的中功率电源模件，包括有输入保护电路1，反激式DC/DC变换电路2，推挽式DC/DC变换电路3和降压式DC/DC变换电路4，共4部分相结合构成一个整体，其中:
所述输入保护电路1，又包括浪涌抑制电路11，反接保护电路12，欠压保护电路13，过流及过压保护电路14；用以抑制浪涌电压，为电路提供反极性保护，在输入电压过压、欠压或过流与短路时切断供电以防止可能发生的器件损坏，确保正常供电；
所述反激式DC/DC变换电路2，又包括脉宽调制及限流电路21，反激变压器绕组22；用以产生电路所需的4路电压即Vo1、Vo2、Vo3、Vo4；
所述推挽式DC/DC变换电路3，又包括脉宽调制及限流电路31，推挽式变压器绕组32；用以产生电路所需的1路电压即Vo5；
所述降压式DC/DC变换电路4，又包括BUCK拓扑降压电路41；用以产生电路所需的1路电压即Vo6。
本发明的基本设计思想包括三个方面：输入保护电路设计、DC/DC变换电路设计和电磁屏蔽及结构工艺设计。
1、输入保护电路设计：设置一级电压浪涌抑制器和反接保护电路，消除输入浪涌尖峰对模件的干扰；选用LTC4356-3进行输入的过压、欠压、过流保护。过压、欠压及过流的值均可设置。当出现过流或短路时，可关断芯片输出，排除故障后，重新上电可正常输出。
反接保护采用在外部负极同电源模件的地信号串接NMOSFET的方式，在实现反接功能的同时，巧妙的解决了通信设备外部及内部的地信号隔离问题，在处于供电正负极反接条件下，设备不上电，同时外部供电***依然能正常工作。
2、DC/DC变换电路设计：包括反激式DC/DC变换电路、推挽式DC/DC变换电路、降压式DC/DC变换电路。选用UC2845 电流型PWM控制芯片搭建反激多路DC/DC变换器，工作频率可人为调整，为通信设备供给多种直流电压。该***具有快速瞬态响应及高可靠性，同时具有高电压输出精度和内置限流保护功能；选用LT1129IST5对反激式DC/DC变换电路的一路重要的输出辅助输出进一步稳压，稳定电压的同时亦减小反激式DC/DC变换电路的输出对其它模件的干扰；选用另一款电流型PWM控制芯片UC2825，搭建一路推挽式DC/DC变换电路，可为设备提供一路负载耗流重的负电压输出，该模式体积小，效率高，功率器件的承受的应力轻；选用LT1074降压式DC/DC变换器，该变换器工作频率为100kHz，输入输出共地，可以提供输出电压10～20V，且高达5A电流输出能力，保证通信设备主供电的使用需要。
3、电磁屏蔽及结构工艺设计：在整体设计上，结合实践经验和工艺方法，在模件侧面上安装有经过仿真热设计的有效散热块，对模件上功耗较大的功率器件进行散热处理。在整体安装和印制板信号连接上采用最佳屏蔽隔离、接地、去耦和滤波等措施，防止信号辐射、串扰；选用TDK RM型磁芯绕制变压器，在保证低电磁辐射的前提下，提高散热性能；选用低功耗工业极集成电路、晶体管器件，严格筛选，进行限额配比使用，提高容差设计水平；同时采用表面贴装技术和多层印制板技术，从而有效的提高技术性能指标。
本发明的工作过程是：电源模件由外部输入直流电压VIN（20～30V）经过LT4356-3检测输出产生跟随VOUT直流输出，同时完成过压、过流和反接保护，VOUT经滤波后作为其他DC/DC的输入，分别产生200V、15V、5V、-15V、3.3V、12.5V即Vo1、Vo2、Vo3、Vo4、Vo5、Vo6共6路电压输出，为通信设备其他各模件供电。
总之，本发明采用单片芯片实现欠压、过压及过流保护，是保护电路简单可靠；使用场效应管做反接保护，使电源模件的输入地和输出地隔离；采用推挽式DC/DC变换电路为设备提供一路负载耗流重的负电压输出；采用反激多路DC/DC变换器为轻载电压供电，对比较重要的供电电压，使用低压差线性稳压器进一步稳定输出电压，同时减少对其它模件的干扰；对每一路输出电压均做π型滤波处理以减小纹波干扰；对于消耗功率较大的器件，散热片扩大其散热面积，提高工作的可靠性。通过以上措施，实现了一种可供移动式无线通信设备使用的中功率电源模件，具有具有设计合理、电压输出稳定、电磁兼容性好、电源转换效率高、可靠性高等特点。
附图说明
图1本发明原理框图
图2本发明整体结构示意图
图中符号说明：
1是输入保护电路，
2是反激式DC/DC变换电路，
3是推挽式DC/DC变换电路,
4是降压式DC/DC变换电路。
11是浪涌抑制电路，
12是反接保护电路，
13是欠压保护电路，
14是过流及过压保护电路，
21是脉宽调制及限流电路，
22是反激变压器绕组
31是脉宽调制及限流电路
32是推挽式变压器绕组。
具体实施方式
请参阅图1和图2所示，为本发明具体实施例。
结合图1和图2可见：本发明包括有输入保护电路1，反激式DC/DC变换电路2，推挽式DC/DC变换电路3，降压式DC/DC变换电路4，共4部分相结合构成一个整体，其中：
所述输入保护电路（1），又包括浪涌抑制电路（11），反接保护电路（12），欠压保护电路（13），过流及过压保护电路（14），电源保护芯片U1；且：
外部电源正负极（VIN、GND_IN）通过引线端子接入电源模件，瞬态抑制管D1、电阻R1、R3 、R4、稳压二极管D3的负极与电源保护芯片U1的第5脚相连接，接到电源正极；
场效应管V1的漏极与瞬态抑制管D1相连接，接电源的负极；
场效应管V1的栅极与电阻R1、稳压二极管D2的负极相连接；
场效应管V1的源极、稳压二极管D2的正极与电阻R2相连接，接到地；
电阻R2、稳压二极管D3的正极与电源保护芯片U1的第6脚相连接；
电阻R3、场效应管V2的漏极与电源保护芯片U1的第4脚相连接；
场效应管V2的栅极与电源保护芯片U1的第3脚相连接；
电阻R4与电源保护芯片U1的第1脚相连接；
电源保护芯片U1的第1脚经过电阻R5接到地。
所述反激式DC/DC变换器电路（2），又包括脉宽控制及限流电路（21），反激变压器绕组（22），脉宽控制芯片U2，低压差线性稳压芯片U3，场效应管V3；且：
反激变压器T1的第1、2脚与场效应管V2的源极相连接；
反激变压器T1的第5、6脚与场效应管V3的漏极相连接；
场效应管V3的栅极与脉宽控制芯片U2的第6脚相连接；
场效应管V3的源极、电阻R6与脉宽控制芯片U2的第3脚相连接，电阻R6的另一端接地；
反激变压器T1的第8脚与二极管D4的正极相连接；
反激变压器T1的第9脚与二极管D5的正极相连接；
反激变压器T1的第10脚与二极管D6的正极相连接；
反激变压器T1的第11脚与二极管D7的负极相连接；
二极管D4的负极与储能电容C1相连；
二极管D5的负极与储能电容C2相连；
二极管D6的负极、储能电容C3与低压差线性稳压器相连；
二极管D7的正极与储能电容C4相连；
储能电容C1、C2、C3、C4的另一端接地。
所述推挽式DC/DC变换电路（3），又包括脉宽控制及限流电路（31），推挽式变压器绕组（32），脉宽控制芯片U4，场效应管V4、V5，二极管对D8；且：
推挽变压器T2的第5、6脚与场效应管V2的源极相连接；
推挽变压器T2的第1、2脚与场效应管V4的漏极相连接；
推挽变压器T2的第3、4脚与场效应管V5的漏极相连接；
场效应管V4的栅极与脉宽控制芯片U4的第11脚相连接；
场效应管V5的栅极与脉宽控制芯片U4的第14脚相连接；
场效应管V4的漏极、V5的漏极、电阻R7与脉宽控制芯片U4的第9脚相连接电阻R7的另一端接地；
推挽变压器T2的第7、8脚与二极管对D8的第2脚相连接；
推挽变压器T2的第11、12脚与二极管对D8的第3脚相连接；
二极管对D8的第1脚经过电感Le1到地；
推挽变压器T2的第9、10脚与储能电容C5相连，储能电容C5的另一端接地。
所述降压式DC/DC变换电路（4），又包括降压式DC/DC变换芯片U5；且：
降压式DC/DC变换芯片U5的第1脚、电容C7与场效应管V2的源极相连接，电容C7的另一端接地；
二极管D9的负极、降压式DC/DC变换芯片U5的第2脚经过电感Le2与电阻R8，储能电容C6相连接；
降压式DC/DC变换芯片U5的第5脚与电阻R8经过电阻R9与地相连接；
二极管D9的正极与储能电容C6相连接至地。
值得说明的是，本发明选用的主要元器件型号依次为：D1为SMAJ48CA，D2为MMSZ5243BT1，D3为MMSZ5250BT1，D4为1N4973，D5为MBRS1100T3，D6为MBRS140T3，D7为MBRS1100T3，D8为DSSK28-0045B，D9为MBRD835L，V1为IRFB4110ZGPBF，V2为IRFB4110ZGPBF，V3为IRF540NS，V4为FQP46N15，V5为FQP46N15，U1为LT4356IMS-3，U2为UC2845BD1，U3为LT1129IST5，U4为UC2825DW，U5为LT1074IT7，其余为工业级元器件及精工加工自制件。
以上实施例，仅为本发明的的较佳实施而已，用以说明本发明的技术特征和可实施性；同时以上描述，对于熟知本技术领域的专业人士应可明了并加以实施，因此，其它在未脱离本发明所揭示的前提下所完成的等效的改变或修饰，均应包含在本发明的权利要求范围之内中。
Claims (4)
1.一种用于移动式无线通信设备的中功率电源模件，包括有输入保护电路（1），反激式DC/DC变换电路（2），推挽式DC/DC变换电路（3）,降压式DC/DC变换电路（4）相结合构成一个整体，其特征是：所述输入保护电路（1），又包括浪涌抑制电路（11），反接保护电路（12），欠压保护电路（13），过流及过压保护电路（14），电源保护芯片U1；且：外部电源正负极（VIN、GND_IN）通过引线端子接入电源模件，瞬态抑制管D1、电阻R1、R3 、R4、稳压二极管D3的负极与电源保护芯片U1的第5脚相连接，接到电源正极；
场效应管V1的漏极与瞬态抑制管D1相连接，接电源的负极；
场效应管V1的栅极与电阻R1、稳压二极管D2的负极相连接；
场效应管V1的源极、稳压二极管D2的正极与电阻R2相连接，接到地；
电阻R2、稳压二极管D3的正极与电源保护芯片U1的第6脚相连接；
电阻R3、场效应管V2的漏极与电源保护芯片U1的第4脚相连接；
场效应管V2的栅极与电源保护芯片U1的第3脚相连接；
电阻R4与电源保护芯片U1的第1脚相连接；
电源保护芯片U1的第1脚经过电阻R5接到地。
2.如权利要求1所述的用于移动式无线通信设备的中功率电源模件，其特征是：
所述反激式DC/DC变换器电路（2），又包括脉宽控制及限流电路（21），反激变压器绕组（22），脉宽控制芯片U2，低压差线性稳压芯片U3，场效应管V3；且：反激变压器T1的第1、2脚与场效应管V2的源极相连接；反激变压器T1的第5、6脚与场效应管V3的漏极相连接；场效应管V3的栅极与脉宽控制芯片U2的第6脚相连接；场效应管V3的源极、电阻R6与脉宽控制芯片U2的第3脚相连接，电阻R6的另一端接地；反激变压器T1的第8脚与二极管D4的正极相连接；反激变压器T1的第9脚与二极管D5的正极相连接；反激变压器T1的第10脚与二极管D6的正极相连接；反激变压器T1的第11脚与二极管D7的负极相连接；二极管D4的负极与储能电容C1相连；二极管D5的负极与储能电容C2相连；二极管D6的负极、储能电容C3与低压差线性稳压器相连；二极管D7的正极与储能电容C4相连；储能电容C1、C2、C3、C4的另一端接地。
3.如权利要求1所述的用于移动式无线通信设备的中功率电源模件，其特征是：所述推挽式DC/DC变换电路（3），又包括脉宽控制及限流电路（31），推挽式变压器绕组（32），脉宽控制芯片U4，场效应管V4、V5，二极管对D8；且：推挽变压器T2的第5、6脚与场效应管V2的源极相连接；推挽变压器T2的第1、2脚与场效应管V4的漏极相连接；
推挽变压器T2的第3、4脚与场效应管V5的漏极相连接；场效应管V4的栅极与脉宽控制芯片U4的第11脚相连接；场效应管V5的栅极与脉宽控制芯片U4的第14脚相连接；
场效应管V4的漏极、V5的漏极、电阻R7与脉宽控制芯片U4的第9脚相连接电阻R7的另一端接地；推挽变压器T2的第7、8脚与二极管对D8的第2脚相连接；推挽变压器T2的第11、12脚与二极管对D8的第3脚相连接；二极管对D8的第1脚经过电感Le1到地；
推挽变压器T2的第9、10脚与储能电容C5相连，储能电容C5的另一端接地。
4.如权利要求1所述的用于移动式无线通信设备的中功率电源模件，其特征是：
所述降压式DC/DC变换电路（4），又包括降压式DC/DC变换芯片U5；且：降压式DC/DC变换芯片U5的第1脚、电容C7与场效应管V2的源极相连接，电容C7的另一端接地；二极管D9的负极、降压式DC/DC变换芯片U5的第2脚经过电感Le2与电阻R8，储能电容C6相连接；降压式DC/DC变换芯片U5的第5脚与电阻R8经过电阻R9与地相连接；二极管D9的正极与储能电容C6相连接至地。
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|---|---|
| CN (1) | CN104143906A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105006962A (zh) * | 2015-08-19 | 2015-10-28 | 杭州准联科技有限公司 | 直接从电解槽取电的装置及方法 |
| CN105186474A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-12-23 | 濮阳市立圆汽车电器有限公司 | 一种保护电路 |
| CN108111047A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-01 | 成都鼎信致远科技有限公司 | 带直流过压保护的高温单脉冲电源 |
| CN108199566A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-22 | 成都鼎信致远科技有限公司 | 带直流过压保护的直流窗口式工作高温单脉冲电源 |
| CN110995007A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-04-10 | 北京航天长征飞行器研究所 | 一种隔离型高低压转换自保持电路 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6057665A (en) * | 1998-09-18 | 2000-05-02 | Fire Wind & Rain Technologies Llc | Battery charger with maximum power tracking |
| JP2003319657A (ja) * | 2002-04-18 | 2003-11-07 | Tdk Corp | 電源装置及びこれを用いた無機ｅｌディスプレイ装置 |
| CN201466716U (zh) * | 2009-07-24 | 2010-05-12 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 浪涌保护电路 |
| CN201490685U (zh) * | 2009-07-24 | 2010-05-26 | 深圳市中兴移动通信有限公司 | 一种多功能电源保护电路 |
| CN201523211U (zh) * | 2009-10-13 | 2010-07-07 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种电动汽车整车控制器的电源电路 |
| CN101872971A (zh) * | 2010-07-02 | 2010-10-27 | 北京星网锐捷网络技术有限公司 | 防反接电路、防反接处理方法和通讯设备 |
| CN102024434A (zh) * | 2009-09-22 | 2011-04-20 | 上海天马微电子有限公司 | 一种tft-lcd驱动电源及偏压电路 |
| CN204068689U (zh) * | 2014-07-28 | 2014-12-31 | 武汉中元通信股份有限公司 | 用于移动式无线通信设备的中功率电源模件 |
-
2014
- 2014-07-28 CN CN201410361567.1A patent/CN104143906A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6057665A (en) * | 1998-09-18 | 2000-05-02 | Fire Wind & Rain Technologies Llc | Battery charger with maximum power tracking |
| JP2003319657A (ja) * | 2002-04-18 | 2003-11-07 | Tdk Corp | 電源装置及びこれを用いた無機ｅｌディスプレイ装置 |
| CN201466716U (zh) * | 2009-07-24 | 2010-05-12 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 浪涌保护电路 |
| CN201490685U (zh) * | 2009-07-24 | 2010-05-26 | 深圳市中兴移动通信有限公司 | 一种多功能电源保护电路 |
| CN102024434A (zh) * | 2009-09-22 | 2011-04-20 | 上海天马微电子有限公司 | 一种tft-lcd驱动电源及偏压电路 |
| CN201523211U (zh) * | 2009-10-13 | 2010-07-07 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种电动汽车整车控制器的电源电路 |
| CN101872971A (zh) * | 2010-07-02 | 2010-10-27 | 北京星网锐捷网络技术有限公司 | 防反接电路、防反接处理方法和通讯设备 |
| CN204068689U (zh) * | 2014-07-28 | 2014-12-31 | 武汉中元通信股份有限公司 | 用于移动式无线通信设备的中功率电源模件 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105186474A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-12-23 | 濮阳市立圆汽车电器有限公司 | 一种保护电路 |
| CN105006962A (zh) * | 2015-08-19 | 2015-10-28 | 杭州准联科技有限公司 | 直接从电解槽取电的装置及方法 |
| CN108111047A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-01 | 成都鼎信致远科技有限公司 | 带直流过压保护的高温单脉冲电源 |
| CN108199566A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-22 | 成都鼎信致远科技有限公司 | 带直流过压保护的直流窗口式工作高温单脉冲电源 |
| CN110995007A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-04-10 | 北京航天长征飞行器研究所 | 一种隔离型高低压转换自保持电路 |
| CN110995007B (zh) * | 2019-11-29 | 2021-11-16 | 北京航天长征飞行器研究所 | 一种隔离型高低压转换自保持电路 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20141112 |