组合电源及其上电时序控制方法与流程

本发明涉及一种组合电源及上电时序控制方法。

背景技术：

一些组合电源对于应用场合有要求，组合电源需具有正负双电压输出，且负电源要先于正电源上电输出，否则易导致用电系统损坏。目前国内外的组合电源时序控制技术主要由mcu系统控制完成。该上电时序控制方式存在以下几方面缺点：

1.需要辅助电源为时序控制电路供电。

2.mcu系统上电时需要复位，复位阶段i/o状态不定，易上电造成时序失控。

3.难以实现各组电源间的隔离。

4.电路复杂，需要较大pcb板面，难以实现小型化集成。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本发明提出了一种新的正负输出组合电源及其上电时序控制方法，不需要mcu系统，电路结构简单，体积小，易集成。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种组合电源，包含负输出电源模块n1和正输出电源模块n2；

负输出电源模块n1的输入端vin和电源地端gnd1端分别对应连接至供电电源的输入电源正端、地线端；负输出电源模块n1的输出端vout、地线端gnd2分别连接至负电源负载；

正输出电源模块n2的输入端vin和电源地端gnd1端分别对应连接至供电电源的输入电源正端、地线端；正输出电源模块n2的输出端vout、地线端gnd2分别连接至正电源负载；

负输出电源模块n1、正输出电源模块n2的地线端gnd2相连；

正输出电源模块n2具有一使能端；通过连接在负输出电源模块n1的输出端vout与输出地线端之间的延迟单元向使能端输出使能信号，使正输出电源模块在负输出电源模块输出负电压后，延迟输出正电压。

进一步地，延迟单元包括光耦n3、电阻r1、电容c1和稳压二极管vd1；

负输出电源模块n1的输出地线端gnd2通过电阻r1连接至稳压二极管vd1的阴极、光耦n3的其中一个输入端，负输出电源模块n1的输出端vout连接至光耦n3的其中另一个输入端、稳压二极管vd1的阳极；光耦n3的一个输出端与正输出电源模块n2的使能端en相连，光耦n3的一个输出端与正输出电源模块n2的输入地线端gnd1相连；光耦n3的两个输入端之间跨接电容c1。

进一步地，所述正输出电源模块n2的使能端的使能信号为低电平时触发正输出电源模块n2使能输出正电压。

一种组合电源上电时序控制方法，供电电源的输入电源正端、地线端同时对应接入负输出电源模块n1、正输出电源模块n2的输入端vin和电源地端，负输出电源模块n1立即启动，输出负电压；

正输出电源模块n2的使能端未被触发使能，无输出信号；

负输出电源模块n1输出的负电压经过延迟单元延迟后触发正输出电源模块n2的使能端，使正输出电源模块n2输出正电压。

进一步地，所述延迟单元包括光耦n3、电阻r1、电容c1和稳压二极管vd1；

负输出电源模块n1的输出地线端gnd2通过电阻r1连接至稳压二极管vd1的阴极、光耦n3的其中一个输入端，负输出电源模块n1的输出端vout连接至光耦n3的其中另一个输入端、稳压二极管vd1的阳极；光耦n3的一个输出端与正输出电源模块n2的使能端en相连，光耦n3的一个输出端与正输出电源模块n2的输入地线端gnd1相连；光耦n3的两个输入端之间跨接电容c1。

进一步地，负输出电源模块n1输出的负电压经过电阻r1限流、稳压二极管vd1稳压后为电容c1充电，经过时间t后电容c1两端的电压达到光耦n3的两个输入端的导通电压，在两个输入端间形成电流导通状态，使光耦的两个输出端形成导通状态，使正输出电源模块n2的使能端被拉至低电平，正输出电源模块n2被触发使能，正输出电源模块n2输出正电压。

本发明所达到的有益效果：

1.本发明使用延迟单元（光耦和一些外部元件）实现时序控制，完全由硬件实现上电时序控制，没有mcu系统时序控制电路因上电复位带来的负面影响。

2.通过光耦的光电耦合的方式实现负输出电源模块输出电压控制正输出电源模块的使能端，不影响组合电源的隔离性能。

3.该方法不需要辅助电源，电路结构简单，体积小巧，易于集成，且省去了复杂的编程。

附图说明

图1是本方法的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明的一种用于正负输出的组合电源，原理框图如图1所示。负电源负载为rl1，正电源负载为rl2。组合电源包含负输出电源模块n1、正输出电源模块n2、光耦n3、电阻r1、电容c1、稳压二极管vd1等组成。正输出电源模块n2具有使能控制端，低电平有效。

供电电源的输入正、地线分别与负输出电源模块n1、正输出电源模块n2的输入端vin和电源地端gnd1端相连，负输出电源模块n1的输出端vout、地线端gnd2分别与负电源负载相连，正输出电源模块n2的输出端vout、地线端gnd2分别与正电源负载相连，负输出电源模块n1、正输出电源模块n2的地线端gnd2互相相连。

负输出电源模块n1的输出地线端gnd2通过电阻r1连接至稳压二极管vd1的阴极、光耦n3的1脚，负输出电源模块n1的输出端vout连接至光耦n3的2脚、稳压二极管vd1的阳极。电容c1跨接在光耦n3的1脚、2脚间。光耦n3的3脚与正输出电源模块n2的输入地线端gnd1相连，光耦n3的4脚与正输出电源模块n2的使能端en相连。

正负输出组合电源上电时序控制的方法工作原理如下：当供电电源同时接入负输出电源模块n1、正输出电源模块n2时，负输出电源模块n1立即启动，输出负电压，但是正输出电源模块n2因其使能端未被使能，故暂不输出正电压。负输出电源模块n1输出的负电压经过电阻r1限流、稳压二极管vd1稳压后为电容c1充电，经过时间t后电容c1两端的电压达到光耦n3的1脚、2脚导通电压，在其1脚、2脚间形成电流导通状态，进而使光耦的第3脚与第4脚形成导通状态，使得正输出电源模块n2的使能端被拉至低电平，正输出电源模块n2被使能，正输出电源模块n2输出正电压。从而实现负电压先于正电压输出。通过调整电阻r1的阻值、电容c1的容量大小可以适当调节，负电压先于正电压输出的时间间隔。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种组合电源，其特征是，包含负输出电源模块n1和正输出电源模块n2；

负输出电源模块n1的输入端vin和电源地端gnd1端分别对应连接至供电电源的输入电源正端、地线端；负输出电源模块n1的输出端vout、地线端gnd2分别连接至负电源负载；

正输出电源模块n2的输入端vin和电源地端gnd1端分别对应连接至供电电源的输入电源正端、地线端；正输出电源模块n2的输出端vout、地线端gnd2分别连接至正电源负载；

负输出电源模块n1、正输出电源模块n2的地线端gnd2相连；

正输出电源模块n2具有一使能端；通过连接在负输出电源模块n1的输出端vout与输出地线端之间的延迟单元向使能端输出使能信号，使正输出电源模块在负输出电源模块输出负电压后，延迟输出正电压。

2.根据权利要求1所述的组合电源，其特征是，延迟单元包括光耦n3、电阻r1、电容c1和稳压二极管vd1；

负输出电源模块n1的输出地线端gnd2通过电阻r1连接至稳压二极管vd1的阴极、光耦n3的其中一个输入端，负输出电源模块n1的输出端vout连接至光耦n3的其中另一个输入端、稳压二极管vd1的阳极；光耦n3的一个输出端与正输出电源模块n2的使能端en相连，光耦n3的一个输出端与正输出电源模块n2的输入地线端gnd1相连；光耦n3的两个输入端之间跨接电容c1。

3.根据权利要求1所述的组合电源，其特征是，所述正输出电源模块n2的使能端的使能信号为低电平时触发正输出电源模块n2使能输出正电压。

4.一种组合电源上电时序控制方法，其特征是，供电电源的输入电源正端、地线端同时对应接入负输出电源模块n1、正输出电源模块n2的输入端vin和电源地端，负输出电源模块n1立即启动，输出负电压；

正输出电源模块n2的使能端未被触发使能，无输出信号；

负输出电源模块n1输出的负电压经过延迟单元延迟后触发正输出电源模块n2的使能端，使正输出电源模块n2输出正电压。

5.根据权利要求4所述的组合电源上电时序控制方法，其特征是，所述延迟单元包括光耦n3、电阻r1、电容c1和稳压二极管vd1；

负输出电源模块n1的输出地线端gnd2通过电阻r1连接至稳压二极管vd1的阴极、光耦n3的其中一个输入端，负输出电源模块n1的输出端vout连接至光耦n3的其中另一个输入端、稳压二极管vd1的阳极；光耦n3的一个输出端与正输出电源模块n2的使能端en相连，光耦n3的一个输出端与正输出电源模块n2的输入地线端gnd1相连；光耦n3的两个输入端之间跨接电容c1。

6.根据权利要求5所述的组合电源上电时序控制方法，其特征是，负输出电源模块n1输出的负电压经过电阻r1限流、稳压二极管vd1稳压后为电容c1充电，经过时间t后电容c1两端的电压达到光耦n3的两个输入端的导通电压，在两个输入端间形成电流导通状态，使光耦的两个输出端形成导通状态，使正输出电源模块n2的使能端被拉至低电平，正输出电源模块n2被触发使能，正输出电源模块n2输出正电压。

技术总结
本发明公开了一种组合电源及其上电时序控制方法。组合电源包含负输出电源模块和正输出电源模块；负输出电源模块、正输出电源模块的输入端和电源地端端分别对应连接至供电电源的输入电源正端、地线端；负输出电源模块、正输出电源模块的输出端、地线端分别连接至负电源负载和正电源负载；负输出电源模块、正输出电源模块的地线端相连；正输出电源模块具有一使能端；通过连接在负输出电源模块的输出端与输出地线端之间的延迟单元向使能端输出使能信号，使正输出电源模块在负输出电源模块输出负电压后，延迟输出正电压。不需要MCU系统，避免了其时序控制电路因上电复位带来的负面影响；电路结构简单，体积小，易集成，省去了复杂的编程。

技术研发人员：李坤;吴力涛;孙帮东;刘艳;仇晨光;贾丹丹
受保护的技术使用者：中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心
技术研发日：2020.09.03
技术公布日：2020.11.24