一种双电源模块的制作方法

1.本实用新型涉及高频开关直流电源技术领域，具体涉及到一种双电源模块。


背景技术：

2.电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器，其特点是可为专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列(fpga)及其他数字或模拟负载提供供电。开关电源在设计中必须具有过流、过热、短路等保护功能，故在设计时应首选保护功能齐备的开关电源模块，并且其保护电路的技术参数应与用电设备的工作特性相匹配，以避免损坏用电设备或开关电源。随着小型电子产品的普及，比如在仪器仪表和传感器行业中，传感器元件就需要优异的性能价格比、小微化且高稳定可靠的电源模块，现有技术中，大部分的电源模块体积较大，且配置非常复杂，降低电源模块的可靠性以及稳定性，因此，存在待改进之处。


技术实现要素：

3.针对现有技术所存在的不足，本实用新型目的在于提出一种双电源模块，双电源模块电源系统配置简约化，能够实现双电源模块小微化，扁平化的要求，具体方案如下：
4.一种双电源模块，所述双电源模块包括电源芯片、高阻降压启动电源单元、高频变压输出单元、压降补偿单元，所述电源芯片设有第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚以及第五引脚，所述第三引脚接地设置；
5.所述高阻降压启动电源单元用于对所述电源芯片提供启动时的初电源，通过所述第一引脚与所述电源芯片连接；
6.所述高频变压输出单元用于使所述电源芯片输出正常工作时的工作电源，通过所述第四引脚与所述电源芯片连接；
7.所述压降补偿单元用于对所述电源芯片进行输出线损补偿，通过所述第一引脚、第二引脚以及第五引脚与所述电源芯片连接。
8.进一步的，所述高阻降压启动电源单元包括电源ec1以及电阻r1，所述电源ec1两端设有直流稳压电源dc，所述电源ec1与所述电阻r1连接，所述电阻r1与所述第一引脚连接。
9.进一步的，所述直流稳压电源dc的电压为85
‑
300v。
10.进一步的，所述高频变压输出单元包括电源ec2、电源ec3、变压器t1、二极管d1、二极管d3、二极管d4、电阻r2、电容c1、原副边隔离电容cy1，所述变压器t1包括绕组t
‑
l1、绕组t
‑
l2以及绕组t
‑
l3；
11.所述二极管d1、电阻r2、电容c1与所述绕组t
‑
l1同侧设置，所述绕组t
‑
l1与所述第四引脚连接，所述绕组t
‑
l1的一端与所述电阻r2连接，所述电阻r2与所述二极管d1连接，所述二极管d1与所述绕组t
‑
l1的另一端连接，所述电阻r2的两端短接有所述电容c1，且所述电容c1、电阻r2均与所述电阻r1连接；
12.所述电源ec2、电源ec3、二极管d3、二极管d4、原副边隔离电容cy1与所述绕组t
‑
l2同侧设置，所述绕组t
‑
l2与所述二极管d3连接，所述二极管d3与所述电源ec2连接，所述电源ec2与所述电源ec3连接，所述电源ec3与所述二极管d4连接，所述二极管d4与所述绕组t
‑
l2连接，所述原副边隔离电容cy1与所述第四引脚、电源ec2、电源ec3连接。
13.进一步的，所述压降补偿单元包括二极管d2、电容c4、电阻r3、电阻r4以及电阻r5，所述第一引脚与所述二极管d2连接，所述二极管d2与所述电阻r3连接，所述电阻r3与所述电阻r4连接，所述电阻r4与所述电阻r5连接，所述电阻r5与所述第五引脚连接，所述二极管d2的两端之间短接有所述绕组t
‑
l3、电容c4，且所述第二引脚与、电阻r3、电阻r4连接。
14.进一步的,所述变压器t1采用高导磁率配置。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
16.(1)本实用新型中的双电源模块用于仪器仪表、传感器行业中的电池充电和各种适配器的电源控制器，首先，直流稳压电源dc为电源ec1输入电源，同时电阻r1作为高电阻降压启动初电源输入，延迟启动时间，降低过电压和过电流对电源芯片的冲击，其次，绕组t
‑
l3提供正反馈电势供给电源芯片正常的工作电源，此方案对小功率电源芯片尤其重要。本实用新型中的双电源模块基于变压器t1、电源ec2、电源ec3提供双组v
‑0‑
v
‑
的对称直流电压，双电源模块可以实现良好的调节和较高的平均效率，空载损耗小于75mw，满足高效率低功耗的要求。
17.通过设置压降补偿单元，赋予本实用新型一个输出电缆压降补偿的功能，即输出线损补偿，线损补偿量可通过调节电阻r3和电阻r4的阻值来调节，最大补偿量是输出电压的12％，可以有效补偿输出电流在输出线上的损耗压降。电阻r5为原边限流电阻，当副边直流侧过载或短路时，能有效保护电源模块的安全。原副边隔离电容cy1能迅即消除原边高压反电势，保护变压器t1的层间绝缘和电源芯片的安全。
18.综上，双电源模块电源系统配置简约化，能够实现双电源模块小微化，扁平化的要求，具有高效率、低功耗等优异的性价比。本实用新型提供精确的恒定电压、恒定电流，不需要光耦合器和二次控制电路调节，也消除环路补偿电路的需要，同时保持良好的稳定性。
19.(2)本实用新型中的变压器t1采用高导磁率配置，变压器软磁体选用体积更小，原副边绕组更少，使双电源模块实现扁平，小微化，从而使电源模块体积小，输出功率大。
附图说明
20.图1为本实用新型的实施例的整体示意图。
具体实施方式
21.下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。
22.如图1所示，一种双电源模块，双电源模块包括电源芯片、高阻降压启动电源单元、高频变压输出单元、压降补偿单元，本实施例中，电源芯片采用h2812型号，电源芯片设有第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚以及第五引脚，对应图1中电源芯片上的阿拉伯数字1
‑
5，第三引脚接地设置，第一引脚、第二引脚、第四引脚以及第五引脚用于与高阻降压启动电源单元、高频变压输出单元、压降补偿单元连接。本实施例的双电源模块，适宜做＜5w的
小微化的模块化电源，特点为65mw待机功耗，原边反馈控制高精度恒流、恒压，不需要光耦合器和二次控制电路调节，它也可消除环路补偿电路的需要，同时保持良好的稳定性。
23.具体的，高阻降压启动电源单元用于对电源芯片提供启动时的初电源，高阻降压启动电源单元包括电源ec1以及电阻r1，电源ec1两端设有直流稳压电源dc，直流稳压电源dc的电压为85
‑
300v，电源ec1与电阻r1连接，电阻r1与第一引脚连接。直流稳压电源dc为电源ec1输入电源，同时电阻r1作为高电阻降压启动初电源输入，延迟启动时间，降低过电压和过电流对电源芯片的冲击。
24.详述的，高频变压输出单元用于使电源芯片输出正常工作时的工作电源，高频变压输出单元包括电源ec2、电源ec3、变压器t1、二极管d1、二极管d3、二极管d4、电阻r2、电容c1、原副边隔离电容cy1。本实施例中，变压器t1采用高导磁率配置，变压器软磁体选用体积更小，原副边绕组更少，使双电源模块实现扁平，小微化。变压器t1包括绕组t
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l1、绕组t
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l2以及绕组t
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l3，绕组t
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l1为原边绕组，绕组t
‑
l2以及绕组t
‑
l3为副边绕组。
25.二极管d1、电阻r2、电容c1与绕组t
‑
l1同侧设置，绕组t
‑
l1与第四引脚连接，绕组t
‑
l1的一端与电阻r2连接，电阻r2与二极管d1连接，二极管d1与绕组t
‑
l1的另一端连接，电阻r2的两端短接有电容c1，且电容c1、电阻r2均与电阻r1连接。
26.电源ec2、电源ec3、二极管d3、二极管d4、原副边隔离电容cy1与绕组t
‑
l2同侧设置，绕组t
‑
l2与二极管d3连接，二极管d3与电源ec2连接，电源ec2与电源ec3连接，电源ec3与二极管d4连接，二极管d4与绕组t
‑
l2连接，原副边隔离电容cy1与第四引脚、电源ec2、电源ec3连接。如图1所示，对应电源ec2、电源ec3形成有v
‑0‑
v
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的接口。
27.为补偿输出电流的损耗，压降补偿单元用于对电源芯片进行输出线损补偿，压降补偿单元包括二极管d2、电容c4、电阻r3、电阻r4以及电阻r5，第一引脚与二极管d2连接，二极管d2与电阻r3连接，电阻r3与电阻r4连接，电阻r4与电阻r5连接，电阻r5与第五引脚连接，二极管d2的两端之间短接有绕组t
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l3、电容c4，且第二引脚与、电阻r3、电阻r4连接。
28.当双电源模块正常工作时，本实用新型中的双电源模块基于变压器t1、电源ec2、电源ec3提供双组v
‑0‑
v
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的对称直流电压，双电源模块可以实现良好的调节和较高的平均效率，空载损耗小于75mw，满足高效率低功耗的要求。
29.通过设置压降补偿单元，赋予本实用新型一个输出电缆压降补偿的功能，即输出线损补偿，线损补偿量可通过调节电阻r3和电阻r4的阻值来调节，最大补偿量是输出电压的12％，可以有效补偿输出电流在输出线上的损耗压降。电阻r5为原边限流电阻，当副边直流侧过载或短路时，能有效保护电源模块的安全。原副边隔离电容cy1能迅即消除原边高压反电势，保护变压器t1的层间绝缘和电源芯片的安全。
30.本实施例中，通过设置电阻r1、电阻r3、电阻r4、电阻r5以及原副边隔离电容cy1等同时还可实现多种电路保护：开路保护、过压保护、短路保护以及过温保护。
31.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。