[实用新型]一种高精度集成隔离电源转换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及交流-直流变换技术领域，具体涉及一种高精度集成隔离电源转换器。

背景技术

随着电子行业的不断发展，和人民生活水平的提高，对产品的尺寸和可靠性也提出更高的要求，特别是在当今能源紧张的形式下，各国对待机和功效方面也提出更高的要求。

1.长期以来，传统的电源转换器采用的是传统线性变压器，不但体积大，重量大，使用铜和钢材等有限资源。而且在电性能上：由于固有的缺陷，电源调整率和输出负载调整率很差，输出电压随着输入电压线性波动，造成电源转换器的后级线路不但需要整流滤波线路，还需要采用LDO或者线性稳压线路来实现稳压后才能使用(图1)。由于工频频率低，造成输出纹波大，效率低，温升高，而且后级线路成本也提高，安装尺寸很大。

同时由于现行变压器没有反馈线路，所以无法做到过载短路等保护，只能靠变压器线包自身的固有保护性能来保护，保护点很难管控，而且保护点都比较高，保护的温升高。

同时线性变压器的待机功耗和转换效率一直比较差。由于硅钢片存在涡流损耗和磁滞损耗大的缺点，即使做薄钢片和更换更好的材质也很难做到0.3W以内的空载功耗。而且由于铁芯损耗和铜损很大，造成转换效率很低，一般只能做到60-70%。所以很难适合当今电子产品的使用要求。

2.为了改善以上的缺点，后来的电源转换器采用开关电源线路来完成，可以做到低纹波，高效率，低待机功耗的性能。但是由于开关电源线路的能量转换除几个功率器件外，还需要其他比如辅助线路，各式保护线路，EMC和其他网络（图3）：包括RCD钳位线路，次级二极管反向吸收线路等，线路相对复杂。

几个功率器件如变压器，功率开关管，二极管等承受了主要的能量转换功能，所以这几个功率器件温升高，寿命和可靠性差，使用一段时间后容易损坏，造成开关电源比如充电器质量寿命差，只能使用于民用设备上，在使用环境温度上，开放式的开关电源由于上述的缺点，只能做到最高40-50度的使用环境温度。相反其他外围器件基本没有能量损耗，但是器件多，很容易造成生产的静电损坏，虚焊等工艺问题。运输中要做到有效的保护防止振动和静电碰撞等等问题也很困难。

由于各国安全标准都对输入输出的绝缘性能提出了很高的要求，一般开关电源只能满足IEC60950的绝缘要求, 很难满足IEC61558，IEC60335（家电产品）等更高的绝缘要求,由于变压器骨架的爬电和电气间隙要求，开关电源必须采用更大的变压器和PCB尺寸，不但提高了成本，而且PCB尺寸也加大了，不利于产品的小型化。

由于普通的开关电源是开放式的，无法防尘，使用一段时间后由于灰尘原因，堵塞散热器,散热孔，大大降低了散热性能。导致温升加剧，寿命差。开放式的开关电源无法防水，在室外和比较潮湿的环境下，绝缘性能大大降低，安全性能不能保证，不能使用，大大缩小了开关电源的使用范围。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种高精度集成非隔离电源转换器，集成了内置的EMC网络和电源芯片，高频开关电源线路，在同等输出功率的条件下，利用密封胶良好的导热性能和介电常数，可以做到结构小，损耗低，防水，防尘，宽温度使用范围，改善线性变压器的缺点，做到高效率，高输出精度（3%-5%的电源调整率和负载调整率），低输出纹波（可做到1%以内）,非常低的待机功耗（很容易做到0.3甚至0.1W以内）。 

为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种高精度集成隔离电源转换器，包括线路板和转换器外壳，所述的线路板包括：整流电路，滤波电路，变压器，PWM控制电路，反馈电路和输出电路，其中该整流电路与滤波电路相连，该滤波电路和该PWM控制电路与变压器相连，该变压器与该输出电路相连，该反馈电路与该PWM控制电路相连，焊接上述元器件的线路板放置于转换器外壳的腔内，在转换器外壳内填充密封胶。采用密封胶将上述电路元器件进行密封，在高频条件下采用密封胶的介电性能形成高频等效电容，用于抑制电磁干扰，相当于所述的电源转换器集成了内置的EMC网络。

进一步的，所述的整流电路由桥式整流电路BD1组成。

进一步的，所述的滤波电路由电容C1和电容C2以及电阻L1组成。

进一步的，所述的PWM控制电路包括一PWM电源控制芯片IC和一半导体开关管Q，该开关电源PWM控制芯片IC1驱动半导体开关管Q3的导通和关断，当开关管Q3关断，开关电源正常供电；开关管Q3导通，开关电源对输入电压进行调节，直至输出电压保持正常稳定的输出。