一种多绕组串联反激式超高电压输出宽范围可调电源模块

摘要

本实用新型公开了一种多绕组串联反激式超高电压输出宽范围可调电源模块，包括开关管、变压器、PWM控制芯片、滤波电路、整流电路和反馈及保护电路。电源模块采用集成一体化设计，DC/DC变换器功率电路采用稳压一组绕组，多组绕组串联而成多绕组串联式反激电路，多绕组串联式反激电路中每个绕组串联后经过整流滤波后相串联，其中一组绕组为稳压绕组，其余绕组通过变压器次级绕组之间匝比，实现输出超高压DC1000V；实现总体输出电压DC800V～DC1000V可调，具有体积小模块化设计和输出超高电压DC800V～DC1000V可调的特点。

主权项

一种多绕组串联反激式超高电压输出宽范围可调电源模块，包括开关管V1、变压器T、PWM控制电路、输入滤波电容C1、输出滤波电容C11、C14、C15、C18、C19、C22、C23和C26、整流二极管V3、V9～V14、滤波电感L1～L4、反馈及过压保护电路和过流保护电路；其特征在于：直流电源与输入滤波电容C1相连，变压器T异名段与开关管V1的漏极相连，开关管V1的源极与输入滤波电容C1的输出负端相连，开关管V1的栅极与PWM控制电路的控制端相连，变压器T的次级为多绕组串联式，绕组1经过整流二极管V3将变压器T存储的绕组1能量释放出去，绕组1回路为稳压回路，稳压回路的组成为电阻R13～R21、基准芯片V7、光耦V8和PWM控制电路，原理为：基准芯片V7其基准电压为2.5V，分压电阻R16、R17、R18，基准电阻为R21，由于基准电阻两端的基准电压为2.5V，通过分压电阻与基准电阻之间的阻值比例关系，设定绕组1输出电压为DC28V，当电源模块输出电压高于设定的输出电压28V时，与光耦输出端相连的基准芯片TL431内部导通，实现光耦内部二极管导通，内部发光控制光耦内部另一段的三极管工作状态，光耦内部三极管的集电极连接PWM控制电路的反馈端，发射极连接PWM控制电路地；当电源模块输出电压低于设定的输出电压时，与光耦输出端相连的基准芯片TL431内部导通，光耦不工作，如此循环下去实现了闭环反馈，组建了电源模块稳压的基本原理；电源模块为多组绕组串联而成多绕组串联式反激电路，多绕组串联式反激电路中每个绕组串联后经过整流滤波后相串联，其中一组绕组为稳压绕组，其余绕组通过变压器次级绕组之间匝比，实现输出超高压800V～1000V；设定绕组1的匝数为14圈，其一圈代表2V电压，电源模块设定输出为900V，输出总电压减去绕组1的电压，即：900V‑28V=872V，为绕组2～绕组4，根据一圈代表2V电压的关系，计算绕组2～绕组4的总匝数为436圈，由于绕组2～绕组4平均分配圈数关系，绕组2～绕组4每个绕组为145圈，绕组2经过整流二极管V9和V10串联后整流，实现输出290.7V电压，同理绕组3和绕组4也分别实现290.7V电压输出，由于绕组1～绕组4为串联关系，实现电源模块900V输出；电源模块输出为宽范围800V～1000V可调，通过可调端TRM与输出正端+Vo短接实现输出低压可调，由于可调端TRM由可调电阻R20与输出正端+Vo短接后，将R20和(R16+R17)并联，并联后阻值比(R16+R17)阻值低，绕组1输出电压变低，每匝对应的电压低于2V，绕组2～绕组4之间的总圈数对应的输出电压也相应的变低，实现电源模块输出电压低于800V电压，在实际使用时，TRM与+Vo串联一个可调100K电位器R_可调，通过R_可调并联R20和(R16+R17)实现总阻值可调，实现800V～900V可调；通过可调端TRM与TRM UP端短接实现输出高压可调，由于可调端TRM由可调电阻R20与TRM UP端短接后，将R20和(R18+R21)并联，并联后阻值比(R18+R21)阻值低，绕组1输出电压变高，每匝对应的电压高于2V，绕组2～绕组4之间的总圈数对应的输出电压也相应的变高，实现电源模块输出电压高于1000V电压，在实际使用时， TRM与+Vo串联一个可调100K电位器R_可调，通过R_可调并联R20和(R18+R21)实现总阻值可调，实现900V～1000V可调；电源模块通过对其中稳压绕组1调节电压，实现绕组2～绕组4之电压调节，这样实现总体输出电压DC800V～DC1000V可调。