一种三相交流电隔离转换为直流电的PCB模块的制作方法

本发明涉及一种pcb模块，具体地说，涉及一种三相交流电隔离转换为直流电的pcb模块。

背景技术：

1、pcb是一种用于支持和连接电子元器件的基础材料，通过印刷技术将导线、电子元器件等结构层压在一起形成的板状产品，由一系列相互连接的导电层、绝缘层和顶层构成，可以实现电子元器件之间的电气连接和信号传输。

2、如cn114629339a中涉及一种集成功率器件的电源模块电路及pcb板，包括：交流电输入模块，所述交流电输入模块包括电磁干扰滤波单元和整流滤波单元，所述电磁干扰滤波单元与所述整流滤波单元连接；直流电输入模块，所述直流电输入模块包括输入滤波单元和抗浪涌单元，所述输入滤波单元与所述抗浪涌单元连接。该集成功率器件的电源模块电路及pcb板在电源开启的瞬间，电源的输入电源线向外传播电磁干扰，交流电输入模块和直流电输入模块可以对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，减少对电源的影响，同时也减少了电源本身产生的高频杂波对电网的干扰，但没有对pcb板的交直转换输出结构进行改进，pcb板的转换性能无法满足实际需求。

3、为了能够为负载提供稳定的直流电源，提出一种三相交流电隔离转换为直流电的pcb模块。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种三相交流电隔离转换为直流电的pcb模块，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明目的在于，提供了一种三相交流电隔离转换为直流电的pcb模块，包括输入处理组件、控制组件和输出处理组件，所述控制组件包括控制器以及与控制器连接的辅助电源电路、输入采样电路、电压采样电路和电流采样电路，所述输入处理组件连接所述输出处理组件、所述输入采样电路和所述辅助电源电路，所述输出处理组件连接所述电压采样电路和所述电流采样电路；

3、输入交流电经过所述输入处理组件以及所述输出处理组件时，由所述控制器通过所述辅助电源电路、所述输入采样电路、所述电压采样电路和所述电流采样电路，检测并控制进行高频整流得到稳定的直流电给用电设备供电。

4、作为本技术方案的进一步改进，所述输入处理组件包括输入保护电路、输入滤波电路和整流滤波电路，所述输入保护电路用于吸收尖峰电压，所述输入滤波电路用于滤除共模干扰信号，所述整流滤波电路用于全桥整流将交流电转换为直流电；

5、所述输入保护电路连接所述输入滤波电路和所述输入采样电路，所述输入滤波电路连接所述整流滤波电路，所述整流滤波电路连接所述输出处理组件和所述辅助电源电路。

6、作为本技术方案的进一步改进，所述输入保护电路包括保险丝f1、f2、f3和压敏电阻rv1、rv3、rv4，其中，

7、所述压敏电阻rv4一端接所述压敏电阻rv1并接所述保险丝f1，所述保险丝f1接u端，所述压敏电阻rv4另一端接所述压敏电阻rv3并接所述保险丝f3，所述保险丝f3接w端，所述压敏电阻rv1、rv3均接所述保险丝f2，所述保险丝f2接v端。

8、作为本技术方案的进一步改进，所述输出处理组件包括与所述整流滤波电路连接的dc/dc变换电路，所述dc/dc变换电路连接有用于储能并滤除高频纹波电压的输出滤波电路，所述输出滤波电路接所述电压采样电路、所述电流采样电路并接直流输出。

9、作为本技术方案的进一步改进，所述dc/dc变换电路包括功率管v2、v5和变压器t2，其中，

10、所述功率管v2的g端接电阻r62，所述电阻r62接drvb1端，所述功率管v2的d端接所述功率管v5的s端并接电感l5，所述电感l5接所述变压器t2主绕组一端，所述变压器t2主绕组另一端接电容c8，所述电容c8接所述功率管v2的s端并接电容cd3；

11、所述功率管v5的g端接电阻r39，所述电阻r39接drva1端，所述功率管v5的d端接cd1端并接in+端；

12、所述输出滤波电路包括二极管d11、d12、d16、d17和电感l4，其中，

13、所述二极管d11正极、所述二极管d16负极与所述变压器t2的副绕组一端连接，所述二极管d12正极、所述二极管d17负极与所述变压器t2的副绕组另一端连接；

14、所述二极管d11负极、所述二极管d12负极接电容cd4、cd5并接所述电感l4，所述电感l4接电容cd6、cd7，所述二极管d16正极、所述二极管d17正极接所述电容cd4另一端、所述电容cd5另一端、所述电容cd6另一端、所述电容cd7另一端。

15、作为本技术方案的进一步改进，所述控制器包括mcu控制芯片，所述电压采样电路包括运算放大器u2；所述电流采样电路包括运算放大器u3，其中，

16、所述运算放大器u2的1端接电阻r13、r29、电容c1并接所述mcu控制芯片的pa3脚；

17、所述运算放大器u2的2端接电容c9、c16、电阻r26、r27并接所述电阻r29另一端；

18、所述运算放大器u2的3脚接电阻r20并接所述电容c1另一端、所述电容c16另一端、所述电阻r13另一端、所述电阻r27另一端，所述电阻r20接电阻r10，所述电阻r10接out+端；

19、所述运算放大器u2的4脚接电阻r16并接所述电容c9另一端、所述电阻r26另一端，所述电阻r16接+12v端；

20、所述运算放大器u2的5脚接+12v端；

21、所述运算放大器u3的1脚接电阻r31、r37并接电容c22，所述电阻r31接电容c20并接所述mcu控制芯片的pa8脚；

22、所述运算放大器u3的3脚接电容c19并接电阻r30、r32，所述电阻r30接+12v端，所述电阻r32接电阻r33；

23、所述运算放大器u3的4脚接电阻r36并接所述电阻r37另一端、所述电容c19另一端、所述电容c22另一端，所述电阻r36接所述电阻r33另一端。

24、作为本技术方案的进一步改进，所述辅助电源电路包括功率管v1和变压器t1，

25、所述功率管v1的2端接电容c1、电阻r4并接所述变压器t1的主绕组一端，所述变压器t1的主绕组另一端接电容cd12、二极管d10负极并接in+端，所述二极管d10正极接所述电容c1另一端并接所述电阻r4另一端；

26、所述功率管v1的3端接电阻r10，所述电阻r10接所述电容cd12另一端并接地；

27、所述变压器t1的副绕组接二极管d11正极、二极管d12正极，所述二极管d11负极接电容cd11并接vcc1端，所述二极管d12负极接电容cd13并接vcc2端。

28、作为本技术方案的进一步改进，所述输入采样电路包括运算放大器u1a和电压跟随器u1b，其中，

29、所述运算放大器u1a接电容c3并接电阻r3、r14，所述电阻r14接所述电压跟随器u1b的正极端；

30、所述运算放大器u1a负极端接电阻r8并接所述电容c3另一端、所述电阻r3另一端，所述运算放大器u1a正极端接电阻r15并接电阻r18，所述电阻r15接电阻r11，所述电阻r11接电阻r7并接所述电阻r8另一端，所述电阻r7接电阻r6，所述电阻r6接二极管d2负极，所述二极管d2负极接in+端，所述电阻r18接地；

31、所述电压跟随器u1b负极端接电阻r9，所述电阻r9接电阻r12，所述电阻r12接电容c4并接所述mcu控制芯片的pa7脚，所述电容c4接地。

32、作为本技术方案的进一步改进，所述控制器还包括风扇控制电路、显示设置电路和过温保护电路，其中，

33、所述风扇控制电路包括功率管v3，所述功率管v3的1端接电阻r24，所述功率管v3的2端接二极管d1正极并接电容cd10，所述二极管d1负极接电容cd9、电感l6并接vcc端，所述电容cd9接地，所述电感l6接所述电容cd10另一端并接风扇供电，所述功率管v3的3端接电阻r25，所述电阻r25接地。

34、作为本技术方案的进一步改进，所述过温保护电路为以温控继电器作为开关器件的保护电路。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果：

36、该三相交流电隔离转换为直流电的pcb模块中，输入三相380vac交流电经过输入处理组件以及输出处理组件时，由控制器通过辅助电源电路、输入采样电路、电压采样电路和电流采样电路，检测并控制经过三相整流桥和电解电容滤波得到540v直流电，在mcu控制下通过igbt的高频斩波将540v直流电变换为100khz的高频脉冲电压，功率变压器把高频脉冲传输到变压器副边，输出二极管进行高频整流，输出电解电容对整流的电压进行滤波得到稳定的242v直流电给用电设备供电。

技术特征：

1.一种三相交流电隔离转换为直流电的pcb模块，其特征在于：包括输入处理组件、控制组件和输出处理组件，所述控制组件包括控制器以及与控制器连接的辅助电源电路、输入采样电路、电压采样电路和电流采样电路，所述输入处理组件连接所述输出处理组件、所述输入采样电路和所述辅助电源电路，所述输出处理组件连接所述电压采样电路和所述电流采样电路；

2.根据权利要求1所述的三相交流电隔离转换为直流电的pcb模块，其特征在于：所述输入处理组件包括输入保护电路、输入滤波电路和整流滤波电路，所述输入保护电路用于吸收尖峰电压，所述输入滤波电路用于滤除共模干扰信号，所述整流滤波电路用于全桥整流将交流电转换为直流电；

3.根据权利要求2所述的三相交流电隔离转换为直流电的pcb模块，其特征在于：所述输入保护电路包括保险丝f1、f2、f3和压敏电阻rv1、rv3、rv4，其中，

4.根据权利要求2所述的三相交流电隔离转换为直流电的pcb模块，其特征在于：所述输出处理组件包括与所述整流滤波电路连接的dc/dc变换电路，所述dc/dc变换电路连接有用于储能并滤除高频纹波电压的输出滤波电路，所述输出滤波电路接所述电压采样电路、所述电流采样电路并接直流输出。

5.根据权利要求4所述的三相交流电隔离转换为直流电的pcb模块，其特征在于：所述dc/dc变换电路包括功率管v2、v5和变压器t2，其中，

6.根据权利要求1所述的三相交流电隔离转换为直流电的pcb模块，其特征在于：所述控制器包括mcu控制芯片，所述电压采样电路包括运算放大器u2；所述电流采样电路包括运算放大器u3，其中，

7.根据权利要求6所述的一种三相交流电隔离转换为直流电的pcb模块，其特征在于：所述辅助电源电路包括功率管v1和变压器t1，

8.根据权利要求6所述的三相交流电隔离转换为直流电的pcb模块，其特征在于：所述输入采样电路包括运算放大器u1a和电压跟随器u1b，其中，

9.根据权利要求6所述的三相交流电隔离转换为直流电的pcb模块，其特征在于：所述控制器还包括风扇控制电路、显示设置电路和过温保护电路，其中，

10.根据权利要求9所述的三相交流电隔离转换为直流电的pcb模块，其特征在于：所述过温保护电路为以温控继电器作为开关器件的保护电路。

技术总结
本发明涉及一种PCB模块，具体地说，涉及一种三相交流电隔离转换为直流电的PCB模块。其包括输入处理组件、控制组件和输出处理组件，所述控制组件包括控制器以及与控制器连接的辅助电源电路、输入采样电路、电压采样电路和电流采样电路。本发明中，输入三相交流电经过输入处理组件以及输出处理组件时，由控制器通过辅助电源电路、输入采样电路、电压采样电路和电流采样电路，检测并控制经过三相整流桥和电解电容滤波得到直流电，在MCU控制下通过IGBT的高频斩波将流电变换为高频脉冲电压，功率变压器把高频脉冲传输到变压器副边，输出二极管进行高频整流，输出电解电容对整流的电压进行滤波得到稳定的直流电给用电设备供电。

技术研发人员：周树岳,郝晓婷,张少杰,穆瑞清,白晓光,付卫康,郭亚龙,彭浩栋
受保护的技术使用者：河北久维电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5