專利名稱：具有啟?？刂频母綦x高壓模塊電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于質(zhì)量光譜學(xué)與固體表面分析、高能物理檢測、半導(dǎo)體元 件檢測系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測及塵埃粒子計數(shù)器、醫(yī)療應(yīng)用等方面儀器設(shè)備中的具有啟停控制的 隔離高壓模塊電源。
背景技術(shù)：
市場上現(xiàn)有小功率高壓模塊電源產(chǎn)品多數(shù)為共地設(shè)計，即輸入與輸出共地，它們 制作較簡單，體積易做小。但隨著科技發(fā)展，用戶對隔離高壓模塊電源的需求越來越大，由 于隔離高壓模塊電源的輸入與輸出隔離，且有絕緣耐壓要求，因此該電源產(chǎn)品普遍外形尺 寸較大、重量重，不易PCB安裝；同時隔離高壓模塊電源產(chǎn)品上普遍沒有高壓控制信號。
發(fā)明內(nèi)容鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型提供了一種體積小、可靠性及穩(wěn)定性高的 具有啟停控制的隔離高壓模塊電源。本實用新型為實現(xiàn)上述目的，所采取的技術(shù)方案是一種具有啟?？刂频母綦x高 壓模塊電源，包括封裝在殼體內(nèi)的電源電路，電源電路上焊接有數(shù)根引針，其特征在于所 述電源電路包括振蕩及控制電路、驅(qū)動電路、高壓取樣及反饋電路、整流濾波電路，所述振 蕩及控制電路通過驅(qū)動電路與整流濾波電路連接，所述整流濾波電路通過高壓取樣及反饋 電路與振蕩及控制電路連接。所述振蕩及控制電路中電阻Rl的一端接電源輸入端+Vin，電阻Rl的另一端分別 接控制芯片Ul的8腳、電阻R2和電阻R18的一端、電容C2的正極、二極管D4的負(fù)極并作 為內(nèi)部供電端Vcc，電容C2的負(fù)極與二極管D4的正極相連并接輸入地GND，電阻R2的另一 端與電阻R3的一端相連并接控制芯片Ul的7腳，電阻R3的另一端分別接控制芯片Ul的2 腳和6腳、電容C3的一端，電容C3的另一端與控制芯片Ul的1腳相連并接輸入地GND，電 阻R18的另一端分別接控制芯片Ul的4腳和三極管T3的集電極，三極管T3的基極分別接 電阻R16和電阻R17的一端，三極管T3的發(fā)射極與電阻R17的另一端相連并接輸入地GND， 電阻R16的另一端接啟?？刂贫薘/S，三極管T2的基極通過電阻R7接電容C5的一端，三極 管T2的集電極接控制芯片Ul的5腳，三極管T2發(fā)射極與電容C5的另一端相連并接輸入 地 GND。所述驅(qū)動電路中電感L的一端接電源輸入端+Vin，電感L的另一端分別接電容Cl 的正極和變壓器TRF初級線圈Lp的1端，電容Cl的負(fù)極接輸入地GND，變壓器TRF初級線 圈Lp的2端分別接電容C4的一端和三極管Tl的漏極，電容C4的另一端通過電阻R8接輸 入地GND，電阻R4與二極管Dl并聯(lián)，三極管Tl的柵極接二極管Dl的正極，二極管Dl的負(fù) 極接振蕩及控制電路中控制芯片Ul的3腳，三極管Tl的源極分別接電阻R5和電阻R6的 一端，電阻R5的另一端接輸入地GND，電阻R6的另一端接振蕩及控制電路中電容C5的一 端。
3[0007]所述高壓取樣及反饋電路中變壓器TRF次級輔助線圈Ls2的5端接二極管D2的 正極，二極管D2的負(fù)極分別接電阻R9和電阻R10的一端、電容C8的正極，變壓器TRF次級 輔助線圈Ls2的6端與電容C8的負(fù)極相連并接輸出地HGND，電阻R9的另一端接光電耦合 器U2的1腳，電阻R10的另一端分別接光電耦合器U2的2腳、可變基準(zhǔn)源U3的3腳和電 容C6的一端，光電耦合器U2的3腳接振蕩及控制電路中電容C5的一端，光電耦合器U2的 4腳接內(nèi)部供電端Vcc，可變基準(zhǔn)源U3的1腳分別接電容C6的另一端、電阻R13和電阻R14 的一端，電阻R13的另一端通過電阻R12接電阻R11的一端，電阻R14的另一端與可變基準(zhǔn) 源U3的2腳相連并接輸出地HGND，電容C7的一端接輸入地GND，電容C7的另一端接輸出 地 HGND。所述整流濾波電路中變壓器TRF次級高壓線圈Lsl的3端接二極管D3的正極，二 極管D3的負(fù)極分別接電阻R15和電容C9的一端，電阻R15的另一端分別接電容C10的一 端、高壓取樣及反饋電路中電阻R11的另一端并作為高壓輸出端HV，變壓器TRF次級高壓線 圈Lsl的4端與電容C9及電容C10的另一端相連并接輸出地HGND。本實用新型的有益效果是輸入與輸出完全隔離且具有高壓啟?？刂贫?；溫漂 小，穩(wěn)定度高，輸出紋波低，長期穩(wěn)定性好；外形尺寸小，重量輕，易于PCB安裝。

圖1為本實用新型的外形示意圖。圖2為圖1的仰視圖。圖3為本實用新型的電路連接框圖。圖4為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
如圖1、2、3、4所示，具有啟?？刂频母綦x高壓模塊電源，包括封裝在殼體1內(nèi)的電 源電路，電源電路上焊接有數(shù)根引針2，電源電路包括振蕩及控制電路、驅(qū)動電路、高壓取樣 及反饋電路、整流濾波電路，所述振蕩及控制電路通過驅(qū)動電路與整流濾波電路連接，整流 濾波電路通過高壓取樣及反饋電路與振蕩及控制電路連接。振蕩及控制電路中電阻R1的一端接電源輸入端+Vin，電阻R1的另一端分別接控 制芯片U1的8腳、電阻R2和電阻R18的一端、電容C2的正極、二極管D4的負(fù)極并作為內(nèi) 部供電端Vcc，電容C2的負(fù)極與二極管D4的正極相連并接輸入地GND，電阻R2的另一端與 電阻R3的一端相連并接控制芯片U1的7腳，電阻R3的另一端分別接控制芯片U1的2腳 和6腳、電容C3的一端，電容C3的另一端與控制芯片U1的1腳相連并接輸入地GND，電阻 R18的另一端分別接控制芯片U1的4腳和三極管T3的集電極，三極管T3的基極分別接電 阻R16和電阻R17的一端，三極管T3的發(fā)射極與電阻R17的另一端相連并接輸入地GND，電 阻R16的另一端接啟停控制端R/S，三極管T2的基極通過電阻R7接電容C5的一端，三極 管T2的集電極接控制芯片U1的5腳，三極管T2發(fā)射極與電容C5的另一端相連并接輸入 地 GND。驅(qū)動電路中電感L的一端接電源輸入端+Vin，電感L的另一端分別接電容C1的 正極和變壓器TRF初級線圈Lp的1端，電容C1的負(fù)極接輸入地GND，變壓器TRF初級線圈Lp的2端分別接電容C4的一端和三極管T1的漏極，電容C4的另一端通過電阻R8接輸入 地GND，電阻R4與二極管D1并聯(lián)，三極管T1的柵極接二極管D1的正極，二極管D1的負(fù)極 接振蕩及控制電路中控制芯片U1的3腳，三極管T1的源極分別接電阻R5和電阻R6的一 端，電阻R5的另一端接輸入地GND，電阻R6的另一端接振蕩及控制電路中電容C5的一端。高壓取樣及反饋電路中變壓器TRF次級輔助線圈Ls2的5端接二極管D2的正極， 二極管D2的負(fù)極分別接電阻R9和電阻R10的一端、電容C8的正極，變壓器TRF次級輔助 線圈Ls2的6端與電容C8的負(fù)極相連并接輸出地HGND，電阻R9的另一端接光電耦合器U2 的1腳，電阻R10的另一端分別接光電耦合器U2的2腳、可變基準(zhǔn)源U3的3腳和電容C6 的一端，光電耦合器U2的3腳接振蕩及控制電路中電容C5的一端，光電耦合器U2的4腳 接內(nèi)部供電端Vec，可變基準(zhǔn)源U3的1腳分別接電容C6的另一端、電阻R13和電阻R14的 一端，電阻R13的另一端通過電阻R12接電阻R11的一端，電阻R14的另一端與可變基準(zhǔn)源 U3的2腳相連并接輸出地HGND，電容C7的一端接輸入地GND，電容C7的另一端接輸出地 HGND。整流濾波電路中變壓器TRF次級高壓線圈Lsl的3端接二極管D3的正極，二極 管D3的負(fù)極分別接電阻R15和電容C9的一端，電阻R15的另一端分別接電容C10的一端、 高壓取樣及反饋電路中電阻R11的另一端并作為高壓輸出端HV，變壓器TRF次級高壓線圈 Lsl的4端與電容C9及電容C10的另一端相連并接輸出地HGND。主控電路采用他激式振蕩電路并加有啟停控制端，電路結(jié)構(gòu)簡單，控制方便；選用 低噪聲、低溫漂、穩(wěn)定性好的控制芯片及其它元器件；合理的PCB布局，確保輸入及控制地 間的獨立路徑，避免各信號間的串?dāng)_；優(yōu)良的變壓器線包結(jié)構(gòu)工藝、裝配工藝及高壓絕緣處 理等，確保高壓模塊電源長期的可靠性及穩(wěn)定性。電源采用金屬外殼，用戶可根據(jù)實際使用情況，將殼體接輸入地或輸出地，有很好 的電磁屏蔽作用，提高電源的抗干擾能力。數(shù)根引針2露于殼體1外，一側(cè)為三根引針2，按直流電源輸入端+Vin、啟?？刂?端R/S、輸入地GND順序排列，另一側(cè)為兩根引針2，按高壓輸出端HV、高壓輸出地HGND順序 排列。工作原理由控制芯片U1、電容C3、電阻R2和電阻R3組成振蕩電路，從控制芯片 U1的3腳輸出的振蕩脈沖信號，通過三極管T1驅(qū)動變壓器TRF初級線圈Lp，并在其兩端 產(chǎn)生感應(yīng)電勢，而產(chǎn)生的振蕩高頻交流電壓，通過變壓器TRF耦合到其次級，次級高壓線圈 Lsl通過二極管D3整流，產(chǎn)生脈動直流高壓，再經(jīng)過電阻R15、電容C9和電容C10濾波，輸 出平滑的直流高壓；次級輔助線圈Ls2通過二極管D2整流和電容C8濾波，通過電阻R9和 電阻R10，為高壓側(cè)光電耦合器U2和可變基準(zhǔn)源U3的正常工作提供隔離供電。從反饋電阻R11、電阻R12、電阻R13及電阻R14獲得的高壓采樣信號，通過可變基 準(zhǔn)源U3控制光電耦合器U2的隔離輸出，并經(jīng)三極管T2，改變控制芯片U1的5腳電位，形 成負(fù)反饋，進而改變控制芯片U1的3腳輸出振蕩脈沖信號的頻率和寬度，使輸出高壓得到 穩(wěn)定。另外，當(dāng)高壓輸出過載或短路時，在電阻R5上獲得的初級過電流采樣信號，通過電阻 R6也進入該負(fù)反饋中，對電源起到保護作用。當(dāng)啟?？刂贫薘/S為低電平時，三極管T3截止，控制芯片U1的4腳電位接近內(nèi)部 供電端Vcc，電源處于啟動狀態(tài)；當(dāng)啟停控制端R/S為高電平時，三極管T3導(dǎo)通，控制芯片U1的4腳電位接近輸入地電位，電源處于停止?fàn)顟B(tài)。 由電阻R8和電容C4組成的吸收電路，可濾除三極管T1漏極上產(chǎn)生的高頻脈沖尖 峰，同時保護三極管T1。電感L對振蕩高頻交流電壓起到隔離阻擋作用，避免高頻交流脈沖 對控制電路及供電電壓的干擾。
權(quán)利要求一種具有啟?？刂频母綦x高壓模塊電源，包括封裝在殼體(1)內(nèi)的電源電路，電源電路上焊接有數(shù)根引針(2)，其特征在于所述電源電路包括振蕩及控制電路、驅(qū)動電路、高壓取樣及反饋電路、整流濾波電路，所述振蕩及控制電路通過驅(qū)動電路與整流濾波電路連接，所述整流濾波電路通過高壓取樣及反饋電路與振蕩及控制電路連接；所述振蕩及控制電路中電阻R1的一端接電源輸入端+Vin，電阻R1的另一端分別接控制芯片U1的8腳、電阻R2和電阻R18的一端、電容C2的正極、二極管D4的負(fù)極并作為內(nèi)部供電端Vcc，電容C2的負(fù)極與二極管D4的正極相連并接輸入地GND，電阻R2的另一端與電阻R3的一端相連并接控制芯片U1的7腳，電阻R3的另一端分別接控制芯片U1的2腳和6腳、電容C3的一端，電容C3的另一端與控制芯片U1的1腳相連并接輸入地GND，電阻R18的另一端分別接控制芯片U1的4腳和三極管T3的集電極，三極管T3的基極分別接電阻R16和電阻R17的一端，三極管T3的發(fā)射極與電阻R17的另一端相連并接輸入地GND，電阻R16的另一端接啟?？刂贫薘/S，三極管T2的基極通過電阻R7接電容C5的一端，三極管T2的集電極接控制芯片U1的5腳，三極管T2發(fā)射極與電容C5的另一端相連并接輸入地GND；所述驅(qū)動電路中電感L的一端接電源輸入端+Vin，電感L的另一端分別接電容C1的正極和變壓器TRF初級線圈Lp的1端，電容C1的負(fù)極接輸入地GND，變壓器TRF初級線圈Lp的2端分別接電容C4的一端和三極管T1的漏極，電容C4的另一端通過電阻R8接輸入地GND，電阻R4與二極管D1并聯(lián)，三極管T1的柵極接二極管D1的正極，二極管D1的負(fù)極接振蕩及控制電路中控制芯片U1的3腳，三極管T1的源極分別接電阻R5和電阻R6的一端，電阻R5的另一端接輸入地GND，電阻R6的另一端接振蕩及控制電路中電容C5的一端；所述高壓取樣及反饋電路中變壓器TRF次級輔助線圈Ls2的5端接二極管D2的正極，二極管D2的負(fù)極分別接電阻R9和電阻R10的一端、電容C8的正極，變壓器TRF次級輔助線圈Ls2的6端與電容C8的負(fù)極相連并接輸出地HGND，電阻R9的另一端接光電耦合器U2的1腳，電阻R10的另一端分別接光電耦合器U2的2腳、可變基準(zhǔn)源U3的3腳和電容C6的一端，光電耦合器U2的3腳接振蕩及控制電路中電容C5的一端，光電耦合器U2的4腳接內(nèi)部供電端Vcc，可變基準(zhǔn)源U3的1腳分別接電容C6的另一端、電阻R13和電阻R14的一端，電阻R13的另一端通過電阻R12接電阻R11的一端，電阻R14的另一端與可變基準(zhǔn)源U3的2腳相連并接輸出地HGND，電容C7的一端接輸入地GND，電容C7的另一端接輸出地HGND；所述整流濾波電路中變壓器TRF次級高壓線圈Ls1的3端接二極管D3的正極，二極管D3的負(fù)極分別接電阻R15和電容C9的一端，電阻R15的另一端分別接電容C10的一端、高壓取樣及反饋電路中電阻R11的另一端并作為高壓輸出端HV，變壓器TRF次級高壓線圈Ls1的4端與電容C9及電容C10的另一端相連并接輸出地HGND。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有啟?？刂频母綦x高壓模塊電源，其特征在于所述數(shù)根 引針⑵露于殼體⑴夕卜，一側(cè)為三根引針⑵按直流電源輸入端+Vin、啟?？刂贫薘/S、輸 入地GND順序排列，另一側(cè)為兩根引針(2)，按高壓輸出端HV、高壓輸出地HGND順序排列。
專利摘要本實用新型涉及一種用于質(zhì)量光譜學(xué)與固體表面分析、高能物理檢測、半導(dǎo)體元件檢測系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測及塵埃粒子計數(shù)器、醫(yī)療應(yīng)用等方面儀器設(shè)備中的具有啟?？刂频母綦x高壓模塊電源。包括封裝在殼體內(nèi)的電源電路，電源電路上焊接有數(shù)根引針，電源電路包括振蕩及控制電路、驅(qū)動電路、高壓取樣及反饋電路、整流濾波電路，振蕩及控制電路通過驅(qū)動電路與整流濾波電路連接，整流濾波電路通過高壓取樣及反饋電路與振蕩及控制電路連接。本實用新型的有益效果是輸入與輸出完全隔離且具有高壓啟停控制端；溫漂小，穩(wěn)定度高，輸出紋波低，長期穩(wěn)定性好；外形尺寸小，重量輕，易于PCB安裝。
文檔編號H02M3/338GK201623637SQ201029151018
公開日2010年11月3日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者于亮, 劉云濱, 殷生鳴 申請人:天津市東文高壓電源廠