CN209805677U - 一种新型dc-dc开关电源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型DC‑DC开关电源电路，包括：降压转换电路，被配置为使用降压型控制芯片驱动至少两个同步功率MOSFET级，对输入电压进行转换，输出目标电压；控制电路，被配置为根据外部控制信号控制所述降压转换电路的工作与关闭。超低的输出干扰纹波，提高了频道监测设备的灵敏度；高精度的电压输出，提高了产品的稳定性；超小体积、大功率的输出，进一步的减小了整体设备的体积和重量；性能优越的电磁兼容EMI/EMC设计，降低了对环境的干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关电源领域，尤其涉及一种新型DC-DC开关电源电路。
背景技术
DC-DC开关电源电路用于将电压转化成另一个电压供后级电路使用，随着电子产品的发展，对电源的要求也越来越多样。尤其在频谱监测产品的应用上，对电源模块有着高精度、高效、可控的要求，现有的电源模块无法保证频谱监测产品的稳定性。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提出一种新型DC-DC开关电源电路，其特征在于，包括：
降压转换电路，被配置为使用降压型控制芯片驱动至少两个同步功率MOSFET级，对输入电压进行转换，输出目标电压；
控制电路，被配置为根据外部控制信号控制所述降压转换电路的工作与关闭。
优选的，所述降压型控制芯片的频率控制引脚上连接有调节电阻，用于设置电路工作开关频率。
优选的，所述降压型控制芯片的启动引脚上设置有软启动电容，用于控制电路的电启动时间。
优选的，所述控制电路包括一个三级管，外部控制信号控制三级管开关，控制芯片的工作与关闭。
优选的，所述降压型控制芯片为LTC3891电源芯片。
优选的，所述降压转换电路输出端设置有低通滤波单元，所述低通滤波单元的输入端设置电感连接降压转换电路输出；输出端通过电容组接地。
优选的，所述降压转换电路输入端设置有输入滤波电路，用于消除输入电压上的干扰信号，所述输入滤波电路的输入端与输出端之间串联有共模电感和差模电感，所述差模电感两端均通过电容接地。
优选的，所述输入滤波电路输入端设置有浪涌保护单元，所述浪涌保护单元的输入端分别通过压敏电感和X型电容接地；还通过Y型电容连接至外壳。
优选的，所述外壳为全铝外壳，铝表面进行阳极氧化。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型超低的输出干扰纹波，提高了频道监测设备的灵敏度；高精度的电压输出，提高了产品的稳定性；超小体积、大功率的输出，进一步的减小了整体设备的体积和重量；性能优越的电磁兼容EMI/EMC设计，降低了对环境的干扰。
附图说明
图1是DC-DC开关电源电路结构示意图；
图2是降压转换电路的实施例一；
图3是降压转换电路的实施例二；
图4是输入滤波电路结构示意图；
图5是输出效率图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1所示，根据应用要求一个开关电源包括输入保护/滤波电路、降压转换电路、输出滤波电路，通过外部控制调整降压转换的参数设置。
降压转换电路的一个实施例如图2所示，被配置为使用降压型控制芯片驱动至少两个同步功率MOSFET级，对输入电压进行转换，输出目标电压；控制电路，被配置为根据外部控制信号控制所述降压转换电路的工作与关闭。
降压型控制芯片为LTC3891电源芯片，内置了集成电源开关和所有必要的电路，PCB占板面积小，小于14μA的超低静态电流。在任何负载下（从零电流至满电流）都可保持快速的瞬态响应，而且输出电压纹波低于10 mVP-P。该电路能够输出5V/4A的电压。
芯片的频率控制引脚上连接有调节电阻R32，用于设置电路工作开关频率。
芯片的启动引脚上设置有软启动电容C30，用于控制电路的电启动时间。
所述控制电路包括一个三级管Q15，外部控制信号控制三级管开关，控制芯片的工作与关闭。
工作模式控制第3脚，外部输入3.3V高电平，工作于强制开关模式，提高瞬时响应。稳压反馈电路R38和R39，采用千分之一的高精度电阻。输出过流检测电阻R35，采用百分之一的高度的合金电阻。设置有输出功率的场效应管Q7、Q8、Q9、Q10，实际使用中可以达到10A的输出电流。
优选的，所述降压转换电路输出端设置有低通滤波单元，所述低通滤波单元的输入端设置电感LBL5连接降压转换电路输出；输出端通过电容组C34、C35、C36接地。
降压转换电路的另一个实施例如图3所示，更改芯片的***元器件，能够输出12V/2A的电压。为了进一步降低功率电感LBL2工作时对芯片的影响，在实际的PCB布线中，对电流检测电阻R19两端到芯片SENSE+和SENSE-两端的走线采用差分对走线方式，减小了由于电磁场瞬间的变化对芯片造成了不稳定的干扰。在散热满足的情况下，该电路可以达到12V/10A的稳定输出。
优选的，所述降压转换电路输入端设置有输入滤波电路，用于消除输入电压上的干扰信号。如图4所示，所述输入滤波电路的输入端与输出端之间串联有共模电感和差模电感，所述差模电感两端均通过电容接地。所述输入滤波电路输入端设置有浪涌保护单元，所述浪涌保护单元的输入端分别通过压敏电感和X型电容接地；还通过Y型电容连接至外壳。
如图5所示，本实用新型电路在DC12V输入，DC输出5V/4A时的效率高达90%，DC24V输入时，效率达85%以上。
实际测试电源模块纹波输出，达到了小于10mVP-P超低纹波输出，提高了接收机整机的性能指标。
为保证电源模块的散热，外壳采用全铝外壳，同时铝表面做了阳极氧化，尽可能的减小本电源模块对产品内部其它监测模块影响。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种新型DC-DC开关电源电路，其特征在于，包括：
降压转换电路，被配置为使用降压型控制芯片驱动至少两个同步功率MOSFET级，对输入电压进行转换，输出目标电压；
控制电路，被配置为根据外部控制信号控制所述降压转换电路的工作与关闭。
2.根据权利要求1所述的一种新型DC-DC开关电源电路，其特征在于，所述降压型控制芯片的频率控制引脚上连接有调节电阻，用于设置电路工作开关频率。
3.根据权利要求1所述的一种新型DC-DC开关电源电路，其特征在于，所述降压型控制芯片的启动引脚上设置有软启动电容，用于控制电路的电启动时间。
4.根据权利要求1所述的一种新型DC-DC开关电源电路，其特征在于，所述控制电路包括一个三级管，外部控制信号控制三级管开关，控制芯片的工作与关闭。
5.根据权利要求1所述的一种新型DC-DC开关电源电路，其特征在于，所述降压型控制芯片为LTC3891电源芯片。
6.根据权利要求1所述的一种新型DC-DC开关电源电路，其特征在于，所述降压转换电路输出端设置有低通滤波单元，所述低通滤波单元的输入端设置电感连接降压转换电路输出；输出端通过电容组接地。
7.根据权利要求1所述的一种新型DC-DC开关电源电路，其特征在于，所述降压转换电路输入端设置有输入滤波电路，用于消除输入电压上的干扰信号，所述输入滤波电路的输入端与输出端之间串联有共模电感和差模电感，所述差模电感两端均通过电容接地。
8.根据权利要求7所述的一种新型DC-DC开关电源电路，其特征在于，所述输入滤波电路输入端设置有浪涌保护单元，所述浪涌保护单元的输入端分别通过压敏电感和X型电容接地；还通过Y型电容连接至外壳。
9.根据权利要求8所述的一种新型DC-DC开关电源电路，其特征在于，所述外壳为全铝外壳，铝表面进行阳极氧化。
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|---|---|---|---|---|
| CN112003263A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-11-27 | 上海航天控制技术研究所 | 一种星载光纤陀螺组合用冗余二次电源电路 |
| CN116540823A (zh) * | 2023-07-07 | 2023-08-04 | 深圳安森德半导体有限公司 | 一种dcdc稳压器智能控制*** |
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