[实用新型]一种隔离数字微型电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种隔离数字微型电源，属于开关电源领域。

背景技术

在雷达系统中，直流低压电源作为雷达工作中的主要供能部分，直接影响了雷达整机的作用距离、体积、重量、可靠性等指标。随着雷达技术的进步，其对电源的要求也越来越高，特别是车载供电雷达，电源除应具有一般电源的要求外，还要求能够承受很大的输入范围波动，动态特性好，体积小、效率高，并在恶劣温度环境中能稳定可靠工作。

目前车载供电雷达供电电压一般为28V，但电机供电不稳定，需要在20V～30V范围内均可靠工作。舱内空间狭窄，电源尺寸尽可能小。信号处理等电源需12V300W输出，为提高系统安全和电磁兼容指标，通常采用隔离设计。电源常用的设计方法是电源按照指标要求，选用DC-DC电源模块提供功率输出。但外购电源模块型号少，通常不能选到裕量适当、尺寸合适的型号。如VICOR公司的24V输入12V输出模块，半砖的功率不够，全砖则功率裕量高尺寸过大。更好的设计是适当裕量，在保证散热、保证可靠性的前提下尺寸尽可能小。

实用新型内容

针对以上问题本实用新型提供了一种隔离数字微型电源，通过研制新的电源模块，供电车载信号处理系统，实现性能的优化和尺寸的小型化。提高电源的功率密度、效率及可靠性。适应车载雷达等领域高功率密度的发展需求。

技术方案：为了解决以上问题本实用新型提供了一种隔离数字微型电源，包括滤波电容C1、移相全桥MOSFET电路、变压器T1、电流互感器、同步整流电路、滤波电感L1、滤波电容C2、控制保护电路、驱动电路、辅助源电路；

输入直流经过滤波电容C1进行纹波滤波后由移相全桥MOSFET电路斩波成高频交流脉冲波形，通过变压器T1变换隔离，再通过同步整流电路整流成正电平，经滤波电路L1和滤波电容C2平滑成稳定输出；

滤波电容C1并联在输入端；滤波电容C2并联在输出端；滤波电感L1串联在输出端的V_OUT+与同步整流电路之间；电流互感器串联在移相全桥MOSFET电路和变压器T1之间，采集电流信号给控制保护电路作控制和监控用。

控制保护电路通过电流互感器采集电流和电压值，通过驱动电路控制移相全桥电路和同步整流电路，通过通讯端口外发电源电压、电流的BIT信息。控制电路通过检测电流和电压值反馈控制移相全桥MOSFET电路和同步整流电路，使系统稳定。

辅助源电路给数字控制片和驱动电路供电。

所述的移相全桥MOSFET电路为MOS管组成的桥式电路，包括超前臂和滞后臂；

所述的驱动电路包括驱动电路Ⅰ、驱动电路Ⅱ、驱动电路Ⅲ、驱动变压器Ⅰ、驱动变压器Ⅱ；

驱动电路Ⅰ将数字控制片送出的驱动信号放大，再经驱动变压器Ⅰ隔离后给超前臂的MOS管驱动；

驱动电路Ⅱ将数字控制片送出的驱动信号放大，再经驱动变压器Ⅱ隔离后给滞后臂的MOS管驱动；

驱动电路Ⅲ为同步整流电路内的MOS管提供驱动。

所述的控制保护电路采用DSPIC33F502(QFN)数字控制片。

本实用新型电源采用数字控制片，根据输出电压和电流的反馈调整移相全桥MOSFET电路中开关管控制信号，改变电路工作状态，从而使输出电压保持恒定，同时实现电源过压、过流、过温保护，并可实现电源BIT信息的上报，同时完成控制、保护和监测功能。

本实用新型电源有以下优点：数字化控制，灵活可靠，动态响应好；高功率密度、高效率；保护功能全；负载端隔离，安全性好；不需要加额外LC滤波电路，纹波低。

附图说明

图1为本隔离数字微型电源的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步详细说明。

电源指标如下：

●输入电压：直流18V～32V

●输出电压：12V

●输出功率：360W

●封装尺寸：51*51*10mm

如图1所示，本实用新型提供了一种隔离数字微型电源，包括滤波电容C1、移相全桥MOSFET电路、变压器T1、电流互感器、同步整流电路、滤波电感L1、滤波电容C2、控制保护电路、驱动电路、辅助源电路。

直流28V输入经过滤波电容C1进行滤波后由移相全桥MOSFET电路斩波成高频交流脉冲波形，通过变压器T1变换隔离，再通过同步整流电路整流成正电平，经滤波电路L1和滤波电容C2平滑成稳定的电压后输出。同步整流电路有效降低了整流管损耗。