一種大功率開關(guān)電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及放大器電源電路，尤其是涉及一種大功率開關(guān)電源。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新。目前，開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用幾乎所有的電子設(shè)備，是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。
[0003]汽車功放的放大器需要有40V或以上的工作電壓，現(xiàn)有的開關(guān)電源通常采用升壓變壓器來提高輸出電壓，升壓變壓器體積較大，并且容易產(chǎn)生EMI (電磁干擾)。
[0004]中華人民共和國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2014年10月22日公開了名稱為“輸入端與輸出端超高隔離電壓的DC/DC電源模塊”的專利文獻(xiàn)(公開號(hào):CN203896195U)，其包括電壓耦合器件和電源模塊控制芯片。電壓耦合器件采用輸入端與輸出端高隔離的圓環(huán)型變壓器T，其繞制順序?yàn)槌跫?jí)-輔助級(jí)-次級(jí)，繞線均采用高絕緣漆包線，漆包線絕緣強(qiáng)度不小于AC7500V ;電源模塊控制芯片IC采用高隔離控制芯片LT1105。此方案包含有升壓變壓器，占用體積大且容易產(chǎn)生電磁干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的體積大、易產(chǎn)生電磁干擾的技術(shù)問題，提供一種體積小、不易產(chǎn)生電磁干擾的大功率開關(guān)電源。
[0006]本實(shí)用新型針對(duì)上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:一種大功率開關(guān)電源，包括同步變壓器、第一MOS管、第二 MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七M(jìn)OS管、電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、電容C20和二極管D1，所述同步變壓器的輸入端連接電源管理芯片，同步變壓器的輸出端包括第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端、第四輸出端和第五輸出端，第一輸出端、第三輸出端、第四輸出端和第五輸出端為為反向輸出端，第二輸出端為正向輸出端；同步變壓器的第一輸出端連接第四MOS管的柵極和源極；同步變壓器的第三輸出端連接第五MOS管的柵極和源極；同步變壓器的第四輸出端連接第六MOS管的柵極和源極；第一 MOS管的柵極和源極、第二 MOS管的柵極和源極以及第三MOS管的柵極和源極都連接到同步變壓器的第二輸出端；電容Cl的正極連接二極管Dl的負(fù)極，電容Cl的負(fù)極連接第四MOS管的漏極；電容C2的正極連接第四MOS管的源極，負(fù)極連接第五MOS管的漏極；電容C3的正極連接第五MOS管的源極，負(fù)極連接第六MOS管的漏極；電容C4的正極連接第六MOS管的源極，負(fù)極接地；第一 MOS管的漏極連接電容Cl的負(fù)極；第二 MOS管的漏極連接電容C2的負(fù)極；第三MOS管的漏極連接電容Cl的負(fù)極；二極管Dl的正極連接電源+12V ;第七M(jìn)OS管的漏極連接電容Cl的正極，柵極和源極連接同步變壓器的第五輸出端，電容C20的正極連接第七M(jìn)OS管的源極，負(fù)極接地；電容C20的正極作為大功率開關(guān)電源的輸出端。
[0007]電路工作情況如下，啟動(dòng)時(shí)同步變壓器輸入端BOO上產(chǎn)生同步信號(hào)，信號(hào)為脈寬調(diào)整波形，由電源管理芯片SG3525提供。當(dāng)開機(jī)時(shí)，所有MOS管均不工作，此時(shí)開關(guān)電源輸出為0V。這時(shí)C4充電充滿。當(dāng)同步信號(hào)在BOO出現(xiàn)時(shí)，同步變壓器中第二輸出端B-2產(chǎn)生正向脈沖電壓，第一輸出端B-1，第三輸出端B-3，第四輸出端B-4，第五輸出端B-5產(chǎn)生反向脈沖信號(hào)。由于B-2正向電壓產(chǎn)生，使第一 MOS管Q1，第二 MOS管Q2，第三MOS管Q3柵極電壓提升，使該3個(gè)MOS導(dǎo)通，12V電源分別給電容Cl、電容C2、電容C3充電，Cl、C2、C3充電均充滿至12V。
[0008]當(dāng)同步信號(hào)在BOO翻轉(zhuǎn)時(shí)，同步變壓器中B-2產(chǎn)生反向向脈沖電壓，B-1，B_3，B-4，B-5產(chǎn)生正向向脈沖信號(hào)。由于B-2正向電壓消失，使Q1，Q2，Q3迅速關(guān)閉。B_1，B_3，B_4，B-5上產(chǎn)生的正向電壓使第四MOS管Q4、第五MOS管Q5、第六MOS管Q6、第七M(jìn)OS管Q7全部導(dǎo)通，使C1、C2、C3、C4形成串聯(lián)，使Cl對(duì)地電壓變成48V。然后通過Q7對(duì)C20充電使C20電容上的電壓上升最高至48V。由VCC反饋至電源管理芯片，控制Q4、Q5、Q6、Q7導(dǎo)通時(shí)間，來控制同步變壓器中信號(hào)使輸出VCC的電壓穩(wěn)定并達(dá)到所需要的值。
[0009]然后重復(fù)以上動(dòng)作再次對(duì)Cl、C2、C3充電.實(shí)現(xiàn)直流升壓目的。
[0010]作為優(yōu)選，大功率開關(guān)電源還包括第一優(yōu)化電路、第二優(yōu)化電路和第三優(yōu)化電路，同步變壓器的第一輸出端通過第一優(yōu)化電路連接第四MOS管的柵極和源極；同步變壓器的第三輸出端通過第二優(yōu)化電路連接第五MOS管的柵極和源極；同步變壓器的第四輸出端通過第三優(yōu)化電路連接第六MOS管的柵極和源極；所述第一優(yōu)化電路包括電阻R8、電阻R9、電容Cl3、二極管D3、二極管D23和三極管Ql I，三極管Qll的基極連接同步變壓器的第一輸出端的異名端，集電極連接第一輸出端的同名端和第四MOS管的源極，電阻R8的第一端連接三極管Qll的發(fā)射極，第二端連接第四MOS管的柵極，二極管D3的正極連接電源+12V，負(fù)極連接三極管Qll的集電極，電阻R9跨接在三極管Qll的集電極和基極之間，二極管D23的正極連接三極管Qll的基極，負(fù)極連接三極管Qll的發(fā)射極，電容C13跨接在三極管Qll的發(fā)射極和集電極之間；第二優(yōu)化電路和第三優(yōu)化電路的結(jié)構(gòu)與第一優(yōu)化電路的結(jié)構(gòu)相同。
[0011]作為優(yōu)選，大功率開關(guān)電源還包括第四優(yōu)化電路、第五優(yōu)化電路、第六優(yōu)化電路和第七優(yōu)化電路，同步變壓器的第二輸出端通過第四優(yōu)化電路連接第一 MOS管的柵極和源極；同步變壓器的第二輸出端通過第五優(yōu)化電路連接第二 MOS管的柵極和源極；同步變壓器的第二輸出端通過第六優(yōu)化電路連接第三MOS管的柵極和源極；第四優(yōu)化電路包括電阻R2、電阻R5、電容C10、二極管D20和三極管Q8，三極管Q8的發(fā)射極通過電阻R2連接第一MOS管的柵極，集電極接地，基極連接同步變壓器的第二輸出端的同名端，電容ClO跨接在三極管Q8的發(fā)射極和集電極之間，電阻R5跨接在三極管Q8的集電極和基極之間，二極管D20跨接在三極管Q8的發(fā)射極和基極之間，第一 MOS管的源極接地；第五優(yōu)化電路、第六優(yōu)化電路和第七優(yōu)化電路的結(jié)構(gòu)與第四優(yōu)化電路的結(jié)構(gòu)相同，同步變壓器的第二輸出端的異名端接地。
[0012]本實(shí)用新型帶來的有益效果是，由于取消的開關(guān)電源的升壓變壓器，釋放了由升壓變壓器帶來的空間限制，并且減少了內(nèi)部感性元件電流振蕩情況，降低了 EMI的產(chǎn)生。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的一種電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0015]實(shí)施例:本實(shí)施例的一種大功率開關(guān)電源，如圖1所示，包括同步變壓器、第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七M(jìn)OS管、電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、電容C20和二極管D1，所述同步變壓器的輸入端連接電源管理芯片，同步變壓器的輸出端包括第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端、第四輸出端和第五輸出端，第一輸出端、第三輸出端、第四輸出端和第五輸出端為為反向輸出端，第二輸出端為正向輸出端；同步變壓器的第一輸出端連接第四MOS管的柵極和源極；同步變壓器的第三輸出端連接第五MOS管的柵極和源極；同步變壓器的第四輸出端連接第六MOS管的柵極和源極；第一 MOS管的柵極和源極、第二 MOS管的柵極和源極以及第三MOS管的柵極和源極都連接到同步變壓器的第二輸出端；電容Cl的正極連接二極管Dl的負(fù)極，電容Cl的負(fù)極連接第四MOS管的漏極；電容C2的正極連接第四MOS管的源極，負(fù)極連接第五MOS管的漏極；電容C3的正極連接第五MOS管的源極，負(fù)極連接第六MOS管的漏極；電容C4的正極連接第六MOS管的源極，負(fù)極接地；第一 MOS管的漏極連接電容Cl的負(fù)極；第二 MOS管的漏極連接電容C2的負(fù)極；第三MOS管的漏極連接電容Cl的負(fù)極；二極管Dl的正極連接電源+12V ;第七M(jìn)OS管的漏極連接電容Cl的正極，柵極和源極連接同步變壓器的第五輸出端，電容C20的正