[发明专利]高性能磁隔离反馈电路

说明书

技术领域

本发明涉及电源电路技术领域，具体地说是一种磁隔离反馈电路。

背景技术

在航天领域，作为二次电源变换器的DC/DC模块电源是各航天器最基础的部件产品，在航天器上起着至关重要的作用。航天器能源系统主要由一次电源、配电器及二次电源组成。一次电源主要有太阳能电池阵—蓄电池组联合电源、化学电源、核电源等，二次电源就是DC/DC模块电源。DC/DC模块电源的功能是卫星、飞船等各类航天器在地面测试和在轨运行的各阶段、将航天器的一次母线电压变换成星上各分系统及设备所需电压，提供星上电子设备使用。

无论是国外还是国内DC/DC电源的设计，对于前置启动+前置脉宽调制(PWM)控制方式来讲，最基本的隔离反馈方式有两种：光隔离反馈和磁隔离反馈。光隔离反馈是采用前置启动+前置PWM控制方式，后级以开关形式将采用比较的误差信号通过光电耦合器件隔离传输到前级PWM电路进行脉冲宽度的调节，进而实现整体DC/DC电源稳压控制。此类电源产品的最大弱点是抗辐照能力差(实验证明光电耦合器件即使进行了抗辐照加固其抗辐照总剂量也不会大于2X10⁴Rad(Si))，不适合航天长寿命应用。磁隔离反馈是采用前置启动+前置PWM控制方式，后级采用比较+磁隔离反馈传输方式，将光电耦合器件隔离反馈传输改成为磁隔离反馈传输方式，目前采用的是以UC1901集成电路为核心设计磁隔离反馈传输电路，其存在以下不足：

1)、温环境条件下的传输特性急剧恶化，使DC/DC电源控制环路失控；

2)、传输比小，不利于环路稳定；

3)驱动能力差，驱动电流为微安培数量极；

4)抗辐照能力差，实验证明抗辐照总剂量不大于3X10⁴Rad(si)，不满足长寿命航天器的应用要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种磁隔离反馈电路，它设计思路独特、新颖，实现了采用比较、幅度调制、功率驱动、磁隔离反馈传输等功效，并可应用到任何需要磁隔离反馈的DC/DC电源中。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种磁隔离反馈电路，特点是它采用电流型双端脉宽调制集成电路IC1外加周边电路构成，其具体形式为：集成电路IC1的第一引脚1悬空；集成电路IC1的第二引脚2接第二电阻R2、第四电阻R4、第一电容C1的一端；第二电阻R2另一端接第一电阻R1的一端、集成电路IC1的第七引脚(7)；第一电阻R1另一端接隔离变压器TP初级绕组的一端1；集成电路IC1的第三引脚3接集成电路IC1的第四引脚4；集成电路IC1的第四引脚4接第一电容C1的另一端、接DC/DC电源模块的输出电压的低电压—VOUT端；集成电路IC1的第五引脚5接第七电阻R7、第八电阻R8的一端，第七电阻R7的另一端接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端接DC/DC电源模块的输出电压的高电压+VOUT端；集成电路IC1的第六引脚6接第三电容C3、第五电阻R5的一端、第四电阻R4的另一端；集成电路IC1的第七引脚7接第二电阻R2、第三电容C3的另一端；集成电路IC1的第八引脚8接第四电容CT的一端；集成电路IC1的第九引脚9接第九电阻RT的一端；集成电路IC1的第十引脚10悬空；集成电路IC1的第十一引脚11接第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端接隔离变压器TP的初级绕组的另一端2；集成电路IC1的第十二引脚12接第九电阻RT、第四电容CT、第五电阻R5、第八电阻R8的另一端和DC/DC电源模块的输出电压的低电压—VOUT端；集成电路IC1的第十三引脚13接第三电阻R3的一端；集成电路IC1的第十四引脚14悬空；集成电路IC1的第十五引脚15接第三电阻R3的另一端和辅助电压VFZ；隔离变压器TP的次级绕组的两端3、4连接前端脉宽调制磁隔离输出电路；所述电流型双端脉宽调制集成电路为UC1846。

本发明的有益效果：

1)、线路简捷；元器件用量少；

2)、控制电压范围宽，(可适用于各种输出电压的控制)；

3)、驱动电流大，有利于环路稳定性的提高；

4)、磁隔离传输幅度高，有利于环路稳定性的提高；

5)、传输比高，有利于环路稳定性的提高；

6)、温度适应性宽(—60℃～+150℃)，有利于电源的高可靠设计；

7)、抗辐照能力高，有利于航天用长寿命电源设计；

8)、电性能优异，适应于各类前置启动+前置PWM控制的DC/DC电源设计；

9)、稳定性强，极适合于厚膜工艺批量生产的要求。