一种控制多路输出电压调整率的开关电源装置的制作方法

文档序号:7267328阅读:186来源:国知局
专利名称:一种控制多路输出电压调整率的开关电源装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域,特别涉及一种控制多路输出电压调整率的开关电源装置。
背景技术
现有技术提供的多路输出的开关电源,为节省成本,一般是共用一个变压器(也有可能包括共用一个电感),副边根据不同的输出,设计不同变比的绕组,只有其中一路受控,这样就会出现其它不受控的输出电压随负载、输入电压及主路的负载情况的变化而变化。特别是:A、当受控的一路满载,而不受控的一路空载或轻载的情况下,不受控的这路输出 电压会很高;B、当受控的一路空载或轻载,而不受控的一路满载的情况下,不受控的这路输出电压会很低。这样,导致输出电压不能满足应用要求。针对存在的问题A可以有简单的动态负载解决方案,针对问题B,一般的解决方案是在受控的这路的输出端加固定的负载,但是加负载会导致电源的整体效率降低,不符合节能的要求。

实用新型内容本实用新型提供一种控制多路输出电压调整率的开关电源装置,以提高电源的整体效率,达到节能的目的。为了实现上述目的,本实用新型提供以下技术方案一种控制多路输出电压调整率的开关电源装置,包括输入端口,所述输入端口连接输入滤波电路,所述输入滤波电路连接PWM控制电路,所述PWM控制电路连接多输出绕组变压器,所述多输出绕组变压器连接多个整流电路,所述多个整流电路连接多路输出耦合电感,所述多路输出耦合电感连接输出滤波电路,所述输出滤波电路连接输出端口,所述输出端口连接控制模块。在上述实施例中,更为具体的,所述控制模块包括比较器U1,所述比较器Ul的正极输入端连接输出端口的动态负载的加载检测电压(UBE)端,所述比较器Ul的负极输入端连接输出端口的第一输出电压(UBl)端;所述比较器Ul的输出端通过第四电阻R4连接MOSFET管Ql的栅极,所述MOSFET管Ql的漏极通过负载RA连接输出端口的第二输出电压(UA)输出端,所述MOSFET管Ql的源极连接接地端,所述MOSFET管Ql的源极还连接第二电容C2的一端,所述第二电容C2的另一端连接所述MOSFET管Ql的栅极,所述MOSFET管Ql的栅极通过第五电阻R5接地COM ;所述比较器Ul的负极输入端连接第三电阻R3的一端,所述第三电阻R3的另一端连接第一电容Cl的一端,所述第一电容Cl的另一端连接所述比较器Ul的输出端。通过实施以上技术方案,具有以下技术效果本实用新型提供的控制多路输出电压调整率的开关电源装置,通过检测其它路(不受控)输出电压,当输出电压低于规定电压时,通过控制模块,在受控的输出端,加上一定的负载。这样就可以通过变压器及电感的耦合,将不受控的一路输出电压控制在目标范围内。如果不受控一路的输出电压高于规定电压,通过控制模块,在受控的输出端,将负载切断。从而达到提高电源的整体效率,达到节能的目的。

图I为本实用新型提供的控制多路输出电压调整率的开关电源装置的方框原理图;图2为本实用新型提供的控制多路输出电压调整率的开关电源装置的电路详图;图3为本实用新型提供的控制多路输出电压调整率的开关电源装置的控制模块的电路详图。
具体实施方式为了更好的理解本实用新型的技术方案,
以下结合附图详细描述本实用新型提供的实施例。本实用新型实施例提供一种控制多路输出电压调整率的开关电源装置,如图I所示,包括输入端口,所述输入端口连接输入滤波电路,所述输入滤波电路连接PWM控制电路,所述PWM控制电路连接多输出绕组变压器,所述多输出绕组变压器连接多个整流电路,所述多个整流电路连接多路输出耦合电感,所述多路输出耦合电感连接输出滤波电路,所述输出滤波电路连接输出端口,所述输出端口连接控制模块。在上述实施例中,更为具体的,如图3所示,所述控制模块包括比较器Ul,所述比较器Ul的正极输入端连接输出端口的动态负载的加载检测电压(UBE)端,所述比较器Ul的负极输入端连接输出端口的第一输出电压(UBl)端;所述比较器Ul的输出端通过第四电阻R4连接MOSFET管Ql的栅极,所述MOSFET管Ql的漏极通过负载RA连接输出端口的第二输出电压(UA)输出端,所述MOSFET管Ql的源极连接接地端,所述MOSFET管Ql的源极还连接第二电容C2的一端,所述第二电容C2的另一端连接所述MOSFET管Ql的栅极,所述MOSFET管Ql的栅极通过第五电阻R5接地COM。所述比较器Ul的负极输入端连接第三电阻R3的一端,所述第三电阻R3的另一端连接第一电容Cl的一端,所述第一电容Cl的另一端连接所述比较器Ul的输出端。在上述实施例中,如图2所示,所述输入端口包括电源,所述输入滤波电路包括第三电容C3和第四电容C4,所述第三电容C3的一端连接第一电感LI的一端,所述第一电感LI的另一端连接第四电容C4的一端,所述第四电容C4的另一端连接电源的负极(_Vin),所述第三电容C3的一端连接电源的正极(+Vin)。该多输出绕组变压器T包括一个原边,两个或者以上的副边。第一二极管D1、第二二极管D2组成多个整流电路中的一个整流电路。第三二极管D3、第四二极管D4组成多个整流电路中的另一个整流电路,在其他实施例中,也可以为其他形式的整流电路。该多路输出耦合电感包括第二电感L2,第二电感L2的同名端分别连接变压器T的第一副边的异名端和变压器T的第一副边的同名端。该变压器T的原边上连接有原边开关管Q2。所述输出滤波电路包括第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7和第八电容C8组成,所述输出端口的第一电压输出端UBl连接在第一电阻Rl和第二电阻R2之间,所述第一电阻Rl和第二电阻连接在输出端口的第一输出电压端UB。该输出端口包括输出端口 A和输出端口 B。一般多路输出的电源至少包含两路以上的输出,下面以最基本的正激电路拓扑(本实用新型不局限于这种电路拓扑)为例来分析其工作原理以普通正激电路为例,正激电路一般包含PWM控制电路(受输出端口 A控制)、设置在多输出绕组变压器T原边上的原边开关管Q2、含有多输出绕组变压器T、副边多个整流电路(第一二极管D1、第二二极管D2组成受控的输出端口 A的整流电路,第三二极管D3、第四二极管D4组成不受控的输出端口 B的整流电路)、多路输出耦合电感L2及输出滤波电路(C5、C6组成受控的输出端口 A的滤波电路,C7、C8组成不受控的输出端口 B的滤波电路)等相关电路组成。PWM控制电路与原边开关管Q2连接,原边开关管Q2连接多输出绕组变压器T的一个绕组的一端,该绕组的另一端与开关管的另一端通过第三电容C3、第四电容C4及第一电感LI组成的输入滤波电路接入输入端口(+VIN、-VIN);其余的绕组与副边的多个整流电路连接,各个输出整流电路再分别与输出耦合电感相连接,最后输出耦合电感与输出滤波电路连接。 设定受控一路输出端口为输出端口 A,其输出电压为第二输出电压UA,输出端连接的由另一路控制的负载为RA ;设定不受控一路输出端口为输出端口 B,其输出电压为第一输出电压UB ;动态负载的加载检测电压UBE。控制模块有多种实现方式,如图2所示,第一输出电压UB经过第一电阻R1、第二电阻R2分压,得到输出电压UBl,当输出电压UBl高于动态负载的加载检测电压UBE,控制模块接收到该信号,控制模块输出控制信号,切断负载RA,此时主路会通过PWM控制电路调整输出信号,原边开关管Q2会调整占空比,使得通过多路输出绕组变压器、多个整流电路、多路输出耦合电感及输出滤波电路传输到副边主回路的能量减少,维持主回路输出端口 A第二输出电压UA恒定,同时,输出端口 B的电压UB降低。当第一输出电压UBl低于动态负载的加载检测电压UBE,控制模块接收到该信号,控制模块输出控制,加载负载RA,此时主路会通过PWM控制电路调整输出信号,原边的开关管会调整占空比,使得通过多路输出绕组变压器、多个整流电路、多路输出耦合电感及输出滤波电路传输到副边主回路的能量增加,维持主回路输出端口 A的第二输出电压UA恒定,同时,输出端口 B的第一输出电压UB提高。控制模块的具体实现有多种实现方式,第一输出电压UB经过第一电阻R1、第二电阻R2分压,得到第一输出电压UBl,当第一输出电压UBl高于动态负载的加载检测电压UBE,比较器Ul输出低电平,MOSFET管Ql关闭,实现负载RA的断开;当第一输出电压UBl低于动态负载的加载检测电压UBE,比较器Ul输出高电平,MOSFET管Ql开通,实现负载RA加载。综上所述,上述实施例通过检测不受控的一路输出电压,来控制受控一路的负载的切换,不让负载一直工作,达到整体节能的目的。以上对本实用新型实施例所提供的一种控制多路输出电压调整率的开关电源装置进行了详细介绍,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型实施例的思想,在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求1.一种控制多路输出电压调整率的开关电源装置,其特征在于,包括输入端口,所述输入端口连接输入滤波电路,所述输入滤波电路连接PWM控制电路,所述PWM控制电路连接多输出绕组变压器,所述多输出绕组变压器连接多个整流电路,所述多个整流电路连接多路输出I禹合电感,所述多路输出I禹合电感连接输出滤波电路,所述输出滤波电路连接输出端口,所述输出端口连接控制模块。
2.如权利要求I所述控制多路输出电压调整率的开关电源装置,其特征在于,所述控制模块包括比较器U1,所述比较器Ul的正极输入端连接输出端口的动态负载的加载检测电压(UBE)端,所述比较器Ul的负极输入端连接输出端口的第一输出电压(UBl)端; 所述比较器Ul的输出端通过第四电阻R4连接MOSFET管Ql的栅极,所述MOSFET管Ql的漏极通过负载RA连接输出端口的第二输出电压(UA)输出端,所述MOSFET管Ql的源极连接接地端,所述MOSFET管Ql的源极还连接第二电容C2的一端,所述第二电容C2的另一端连接所述MOSFET管Ql的栅极,所述MOSFET管Ql的栅极通过第五电阻R5接地(COM); 所述比较器Ul的负极输入端连接第三电阻R3的一端,所述第三电阻R3的另一端连接第一电容Cl的一端,所述第一电容Cl的另一端连接所述比较器Ul的输出端。
专利摘要本实用新型提供一种控制多路输出电压调整率的开关电源装置,包括输入端口,所述输入端口连接输入滤波电路,所述输入滤波电路连接PWM控制电路,所述PWM控制电路连接多输出绕组变压器,所述多输出绕组变压器连接多个整流电路,所述多个整流电路连接多路输出耦合电感,所述多路输出耦合电感连接输出滤波电路,所述输出滤波电路连接输出端口,所述输出端口连接控制模块。以提高电源的整体效率,达到节能的目的。
文档编号H02M3/335GK202679249SQ20122033717
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月12日 优先权日2012年7月12日
发明者高旗 申请人:深圳市普德新星电源技术有限公司
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