專利名稱：開關式一體化集成穩(wěn)壓電源器件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種開關穩(wěn)壓器，特別是開關式一體化集成直流穩(wěn)壓電源器件。
目前電子設備使用的電源器件分為線性電源器件和開關電源器件兩種。線性電源器件屬耗電能型，電源本身耗電量大，成本高、體積大大；分立開關電源器件，是將裝有電子元件的電路板裝入箱體內(nèi)，元件多，且全部裸露在空氣中，各種腐蝕性氣體及振動沖擊對元件都有影響，同時器件體積大，不便于裝入電子設備中，成本高，不利于安裝和節(jié)能。
本實用新型正是為克服上述直流電源器件存在的不足，提供一種體積小、效率高、穩(wěn)定性好、便于與電子設備配套使用的開關式一體化集成直流穩(wěn)壓電源器件。
為了達到上述目的，本實用新型的技術解決方案是把整流、濾波、高頻開關、高頻濾波和取樣等部分的元器件按附圖2或4或6的電路以立體排列方式聯(lián)接起來并裝入一個金屬殼體內(nèi)，用填料和絕緣材料將其封裝固定成一體，輸入端和輸出端用導線引出殼體表面或與輸入端、輸出端接線端子相連接，則制成開關式一體化集成直流穩(wěn)壓電源器件。開關電源一體化封裝，可以在一個器件中完成整個開關電源的全部功能。
本實用新型的工作過程是，輸入的交流電經(jīng)整流、電容濾波送入開關電源中的開關元件，由開關元件、開關附屬元件輸出的高頻直流電，經(jīng)電感線圈、電容濾波后輸出一個標準直流輸出電壓，電壓的大小取決于取樣電路的電阻的比值。
本實用新型的輸出電壓可為5～40伏固定或可調(diào)的直流電源電壓，可同時輸出正負5～40伏兩組直流電源，輸出可以是單路輸出、多路輸出，5～40伏連續(xù)可調(diào)的直流電源。采用金屬封裝殼體來固定元件，使其成為一體，還可使內(nèi)部功率元件散熱。封裝金屬殼體所用的材料最好是鋁，封裝材料(5)可以用環(huán)氧樹脂，填料(6)用石英砂。封裝金屬殼體的大小尺寸為25～100mm～50×120mm×60～140mm。
下面通過實施例結合附圖對本實用新型作進一步描述。
實施例1


圖1是本實用新型實施例1的結構組裝示意圖。
圖2是本實施例1的電路原理圖。
參見
圖1圖2其電路連接和組裝方式是由接線端子〔2〕的e、f端點輸入的交流電壓經(jīng)整流器D1整流后將交流電轉變成脈動直流電，整流器D1通過電容器C1C2濾波后與開關電源中的開關元件Q1連接，將電壓轉變成高頻直流電壓，開關電源由開關元件Q1電阻R1R2電容C3C4C5及輸出端子組成。開關元件Q1的輸出端通過三極管T1的基極與電感L1相連，電感L1經(jīng)電容C6至開關電源的接線端子〔2〕的a、b輸出端點，接線端子〔2〕的a、b端點之間接入電阻R4R5，R4R5的中線與開關元件Q1連接而決定輸出電壓大小，電感L1的另一組線圈繞組經(jīng)二極管D3整流后連接電容C7，濾波后輸出與取樣電路所取出的電壓值相同的電壓，此電壓為負值。將整流、濾波、高頻開關、高頻濾波和輸出取樣各部分元器件按圖2以立體排列方式聯(lián)接裝入金屬殼體〔1〕中，再將開關元件Q1、二極管D2、整流器D1、三極管T1固定在金屬殼體內(nèi)固定位置上，輸入端和輸出端所引出的導線分別接在接線端子〔2〕的e、f輸入端點和a、b輸出端點，然后裝入石英砂添料，用環(huán)氧樹脂膠密封至與殼體平行，使其固定為一體。
實施例2圖3為本實用新型實施例2的結構組裝示意圖。
圖4為本實施例的電路原理圖。
見圖3、圖4，本實用新型的聯(lián)接及組裝方式是由輸入端〔3〕進入的交流電壓經(jīng)整流器D4整流，整流部分分工頻電壓整流和高頻電壓整流，整流器D4通過電容器C8接斜波振蕩電路中高頻變壓器B1的初級，將脈動的直流電壓變成高頻電壓、斜波振蕩電路包括斜波發(fā)生器Q2、三極管T2、電阻R6、電容C9，和高頻變壓器B1，高頻變壓器的次級與高頻整流二極管D5相連接，二級管D5經(jīng)電容C10濾波后連接開關電源中的開關元件Q3，開關電源包括電容C11C12C13電阻R7R8、開關元件Q3和輸入端〔3〕、輸出端〔4〕，開關元件輸出的直流高頻電壓經(jīng)電感L2電容器C14C15濾波進入輸出端〔4〕，輸出一個標準電壓，電壓大小由輸出取樣電路中的電阻R9R10確定。電路中的高速開關二極管D6是為了防止輸出極開路時電感L2上的反電動勢對開關電源的沖擊。將各部分元器件按圖4電路以立體排列方式聯(lián)接裝入金屬殼體〔1〕中，再將開關元件Q3、二極管D5D6整流器D4和三極管T2用螺絲固定在金屬殼體〔1〕內(nèi)，將輸入端〔3〕和輸出端〔4〕用導線引出殼體〔1〕表面，然后裝入添料，用環(huán)氧樹脂膠密封至與殼體平行即制成該電源器件。
實施例3圖5為本實用新型實施例3的結構組裝示意圖。
圖6的本實施例的電路原理圖。
見圖5圖6，由接線端子〔2〕的輸入端點輸入的交流電壓經(jīng)工頻變壓器B2，將電壓變成低壓交流電壓，工頻變壓器B2經(jīng)整流器D7、電容C16濾波后與開關元件Q4相接，開關電源包括開關元件Q4、開關附屬元件電容C17C18C19電阻R11R12。開關元件Q4的輸出端經(jīng)電感L3電容C20濾波后再經(jīng)電阻R13R14取樣輸出一個標準電壓，取樣電阻R13R14的中點與開關元件Q4相連。D8為高速開關二極管，接在電感L3的輸入端。將各部分元器件按圖6電路以立體排列方式聯(lián)接裝入金屬殼體〔1〕中，再將開關元件Q4、二極管D8、整流器D7和變壓器B2固定在殼體內(nèi)，輸入端和輸出端引出的導線分別連在接線端子〔2〕的輸入輸出端點上，封裝方法同實施例1或實施例2。
本實用新型與現(xiàn)有開關電源器件相比具有如下優(yōu)點1 體積小，安裝使用方便，在輸出功率相等的情況下，僅是原體積的四分之一，便于同各種儀器設備配套使用，該器件不加散熱器，不需任何附件，只需輸入一個交流電壓，便可具有整個開關電源的全部功能；2 由于采用一體化封裝工藝及采用金屬封裝外殼，該器件不受外電路干擾，不受腐蝕性氣體、空氣濕度及振動的影響，輸出功率大、效率高、性能穩(wěn)定，故障率低。
3 可制出多種系列、多種規(guī)格的開關電源。電壓范圍在5～40伏內(nèi)可制成固定式、可調(diào)式、正負輸出式直流電源等規(guī)格的一體化開關電源。
權利要求1.一種開關式一體化集成直流穩(wěn)壓電源，包括整流、濾波、高頻開關、高頻濾波和取樣部分，輸入端連接整流器D1或D4、D7、整流器經(jīng)電容器C1、C2或C8、C16濾波與開關電源中的開關元件Q1或Q3、Q4相連通，開關元件的輸出端通過電感L1或L2、L3電容C6或C14、C15、C20連接開關電源的輸出端，其特征在于將整流、濾波、高頻開關元件、輸出高頻濾波和輸出取樣部分按立體排列方式聯(lián)接起來并裝入一個金屬殼體[1]內(nèi)，用填料[6]和封裝材料[5]將其封裝固定為一體，制成一個一體化的器件，輸入端[3]和輸出端[4]用導線引出殼體[1]表面或分別與接線端子[2]的輸入輸出端點相聯(lián)接。
2.按照權利要求1所述的開關式一體化集成直流穩(wěn)壓電源器件，其特征在于輸出電壓可為5～40伏固定或可調(diào)的直流電源電壓，輸出可以是單路輸出、多路輸出，5～40伏連續(xù)可調(diào)，可同時輸出正負5～40伏兩組直流電源。
3.按照權利要求1或2所述的開關式一體化集成穩(wěn)壓電源器件，其特征在于所說的金屬殼體〔1〕所用的材料最好是鋁，封裝絕緣材料〔5〕可以是環(huán)氧樹脂，填料〔6〕可是石英砂。
4.按照權利要求3所述的開關式一體化集成直流穩(wěn)壓電源器件，其特征在于金屬殼體的大小尺寸為25～100mm×50～120mm×60～140mm。
專利摘要一種開關式一體化集成直流穩(wěn)壓電源器件，由整流、濾波、高頻開關，高頻濾波和輸出取樣等部分組成，將各部分元器件按附圖電路以立體排列方式聯(lián)接起來，裝入一個金屬殼體內(nèi)，用填料和封裝材料封裝固定成一體制成直流電源器件。 該直流電源器件體積小，便于同各種儀器配套使用，不需加散熱器及其它附件，能夠在惡劣環(huán)境中正常工作，輸出功率大，性能穩(wěn)定；可以制出5～40伏范圍內(nèi)多種規(guī)格的一體化開關電源器件。
文檔編號G05F1/10GK2059001SQ89216878
公開日1990年7月4日 申請日期1989年9月5日 優(yōu)先權日1989年9月5日
發(fā)明者王剛 申請人:王剛