[发明专利]用于移动式无线通信设备的中功率电源模件

说明书

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，同时外部供电系统依然能正常工作。

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。该系统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。