專利名稱：高性能磁隔離反饋電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源電路技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種高性能磁隔離反饋電路。
背景技術(shù)：
在航天領(lǐng)域，作為二次電源變換器的DC/DC模塊電源是各航天器最基礎(chǔ)的部件產(chǎn)品，在航天器上起著至關(guān)重要的作用。航天器能源系統(tǒng)主要由一次電源、配電器及二次電源組成。一次電源主要有太陽(yáng)能電池陣-蓄電池組聯(lián)合電源、化學(xué)電源、核電源等，二次電源就是DC/DC模塊電源。DC/DC模塊電源的功能是衛(wèi)星、飛船等各類航天器在地面測(cè)試和在軌運(yùn)行的各階段、將航天器的一次母線電壓變換成星上各分系統(tǒng)及設(shè)備所需電壓，提供星上電子設(shè)備使用。
無(wú)論是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)DC/DC電源的設(shè)計(jì)，對(duì)于前置啟動(dòng)+前置脈寬調(diào)制(PWM)控制方式來(lái)講，最基本的隔離反饋方式有兩種光隔離反饋和磁隔離反饋。光隔離反饋是采用前置啟動(dòng)+前置PWM控制方式，后級(jí)以開關(guān)形式將采用比較的誤差信號(hào)通過(guò)光電耦合器件隔離傳輸?shù)角凹?jí)PWM電路進(jìn)行脈沖寬度的調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整體DC/DC電源穩(wěn)壓控制。此類電源產(chǎn)品的最大弱點(diǎn)是抗輻照能力差(實(shí)驗(yàn)證明光電耦合器件即使進(jìn)行了抗輻照加固其抗輻照總劑量也不會(huì)大于2X104Rad(Si))，不適合航天長(zhǎng)壽命應(yīng)用。磁隔離反饋是采用前置啟動(dòng)+前置PWM控制方式，后級(jí)采用比較+磁隔離反饋傳輸方式，將光電耦合器件隔離反饋傳輸改成為磁隔離反饋傳輸方式，目前采用的是以UC1901集成電路為核心設(shè)計(jì)磁隔離反饋傳輸電路，其存在以下不足1)、溫環(huán)境條件下的傳輸特性急劇惡化，使DC/DC電源控制環(huán)路失控；2)、傳輸比小，不利于環(huán)路穩(wěn)定；
3)驅(qū)動(dòng)能力差，驅(qū)動(dòng)電流為微安培數(shù)量極；4)抗輻照能力差，實(shí)驗(yàn)證明抗輻照總劑量不大于3X104Rad(si)，不滿足長(zhǎng)壽命航天器的應(yīng)用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種高性能磁隔離反饋電路，它設(shè)計(jì)思路獨(dú)特、新穎，實(shí)現(xiàn)了采用比較、幅度調(diào)制、功率驅(qū)動(dòng)、磁隔離反饋傳輸?shù)裙π?，并可?yīng)用到任何需要磁隔離反饋的DC/DC電源中。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的具體技術(shù)方案是一種高性能磁隔離反饋電路，特點(diǎn)是它采用電流型雙端脈寬調(diào)制集成電路IC1外加周邊電路構(gòu)成，其具體形式為集成電路IC1引腳1懸空；IC1引腳2接電阻R2、電阻R4、電容C1一端，電阻R2另一端接電阻R1一端，電阻R1另一端接變壓器TP引腳1；IC1引腳3接IC1引腳4；IC1引腳4接電容C1另一端；IC1引腳5接電阻R7、電阻R8一端，電阻R7另一端接電阻R6，電阻R6另一端接輸入+VOUT；IC1引腳6接電容C3、電阻R5一端；IC1引腳7接電阻R2、電容C3另一端；IC1引腳8接電容CT一端；IC1引腳9接電阻RT一端；IC1引腳10懸空；IC1引腳11接電容C2一端，電容C2另一端接變壓器TP引腳2；IC1引腳12接電阻RT、電容CT、電阻R5、電阻R8另一端和輸入+VOUT；IC1引腳13接電阻R3一端；IC1引腳14懸空；IC1引腳15接電阻R3另一端和輔助電壓VFZ；變壓器TP引腳3、4接前端脈寬調(diào)制磁隔離輸出電路。
本發(fā)明的有益效果1)、線路簡(jiǎn)捷；元器件用量少；2)、控制電壓范圍寬，(可適用于各種輸出電壓的控制)；
3)、驅(qū)動(dòng)電流大，有利于環(huán)路穩(wěn)定性的提高；4)、磁隔離傳輸幅度高，有利于環(huán)路穩(wěn)定性的提高；5)、傳輸比高，有利于環(huán)路穩(wěn)定性的提高；6)、溫度適應(yīng)性寬(-60℃～+150℃)，有利于電源的高可靠設(shè)計(jì)；7)、抗輻照能力高，有利于航天用長(zhǎng)壽命電源設(shè)計(jì)；8)、電性能優(yōu)異，適應(yīng)于各類前置啟動(dòng)+前置PWM控制的DC/DC電源設(shè)計(jì)；9)、穩(wěn)定性強(qiáng)，極適合于厚膜工藝批量生產(chǎn)的要求。


附圖為本發(fā)明電路原理圖具體實(shí)施方式
參閱附圖，本發(fā)明采用電流型雙端脈寬調(diào)制集成電路IC1(UC1846)外加周邊電路構(gòu)成，其功能塊組成及作用功能塊1——采用比較設(shè)定DC/DC電源模塊的輸出電壓高低。此設(shè)定值于基準(zhǔn)電壓比較決定IC1內(nèi)部電壓比較器輸出電壓的高低。
元器件組成電阻R6、R7、R8。
功能塊2——基準(zhǔn)設(shè)定用電阻分壓的方式設(shè)定IC1內(nèi)部電壓比較的正端基準(zhǔn)電壓。
元器件組成電阻R4、R5，電容C4為IC1內(nèi)部電壓比較器補(bǔ)償電容。
功能塊3——振蕩頻率設(shè)定設(shè)定調(diào)制頻率。
元器件組成電阻RT、電容CT。
功能塊4——功率設(shè)定設(shè)定驅(qū)動(dòng)電流，VFZ為IC1(UC1846)的輔助供電電壓。
元器件組成電阻R3及IC1內(nèi)部圖騰輸出。
功能塊5——幅度調(diào)制用設(shè)定的振蕩頻率將IC1內(nèi)部電壓比較器輸出的誤差電壓斬波調(diào)寬，進(jìn)行幅度調(diào)制(有較弱的調(diào)寬)。
元器件組成電阻R1、R2及IC1內(nèi)部調(diào)制電路。
功能塊6——隔直驅(qū)動(dòng)隔離去除幅度調(diào)制信號(hào)的直流分量，并通過(guò)隔離變壓器TP將上述幅度調(diào)制信號(hào)以磁隔離的方式傳輸?shù)角岸薖WM電路。
元器件組成電阻C2及變壓器TP。
本發(fā)明技術(shù)指標(biāo)如表1所示表1

注1此電路的輔助供電電壓VFZ范圍；注2作為磁隔離反饋控制的DC/DC電源的輸出電壓范圍。
本發(fā)明可以應(yīng)用到任何需要磁隔離反饋的DC/DC電源中。按照電路拓?fù)渌峁┑脑骷?guī)格、型號(hào)和技術(shù)參數(shù)實(shí)施微組裝工藝，產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)、空間環(huán)境考核試驗(yàn)要求、產(chǎn)品的機(jī)、電、熱接口、電磁兼容性、輻照總劑量和壽命等產(chǎn)品可靠性指標(biāo)，均可達(dá)到或超過(guò)美國(guó)Interpoint公司同類產(chǎn)品的指標(biāo)，其平面安裝尺寸以及指令關(guān)機(jī)控制，可與Interpoint公司產(chǎn)品兼容、互換。用本發(fā)明研發(fā)的厚膜混合集成DC/DC模塊電源產(chǎn)品現(xiàn)已通過(guò)了國(guó)軍標(biāo)的各項(xiàng)考核要求，可直接應(yīng)用于神舟號(hào)飛船、衛(wèi)星系列、空間電子設(shè)備、軍用電子裝備及通訊與民用電子設(shè)備等領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種高性能磁隔離反饋電路，其特征在于它采用電流型雙端脈寬調(diào)制集成電路IC1外加周邊電路構(gòu)成，其具體形式為集成電路IC1引腳1懸空；IC1引腳2接電阻R2、電阻R4、電容C1一端，電阻R2另一端接電阻R1一端，電阻R1另一端接TP引腳1；IC1引腳3接IC1引腳4；IC1引腳4接電容C1另一端；IC1引腳5接電阻R7、電阻R8一端，電阻R7另一端接電阻R6，電阻R6另一端接輸入+VOUT；IC1引腳6接電容C3、電阻R5一端；IC1引腳7接電阻R2、電容C3另一端；IC1引腳8接電容CT一端；IC1引腳9接電阻RT一端；IC1引腳10懸空；IC1引腳11接電容C2一端，電容C2另一端接TP的2腳；IC1引腳12接電阻RT、電容CT、電阻R5、電阻R8另一端和輸入+VOUT；IC1引腳13接電阻R3一端；IC1引腳14懸空；IC1引腳15接電阻R3另一端和輔助電壓VFZ；TP的3、4腳接前端脈寬調(diào)制磁隔離輸出電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高性能磁隔離反饋電路，特點(diǎn)是它采用電流型雙端脈寬調(diào)制集成電路外加周邊電路構(gòu)成。設(shè)計(jì)思路獨(dú)特、新穎，實(shí)現(xiàn)了采用比較、幅度調(diào)制、功率驅(qū)動(dòng)、磁隔離反饋傳輸?shù)裙πВ景l(fā)明線路簡(jiǎn)捷，元器件用量少，控制電壓范圍寬，驅(qū)動(dòng)電流大，磁隔離傳輸幅度高，可應(yīng)用到任何需要磁隔離反饋的DC/DC電源中。
文檔編號(hào)H02M3/00GK101083429SQ200710043649
公開日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2007年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月11日
發(fā)明者王其崗, 榮焱, 王衛(wèi)國(guó) 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五一○研究所