一种多路非隔离开关电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种多路非隔离开关电源，其输入电感L1与主功率开关Q1串联；在输入电感与主功率开关之间连接有大于等于1个的输出支路，至少有一个支路上设有一个二极管D1及输出电容C1，二极管的阳极连接在输入电感与主功率开关之间，二极管的阴极与输出电容的正极相连，电容的负极与回路地相连；每增加一个支路，就多一个支路功率开关以及一个输出支路电容，支路功率开关的一端连接在输入电感与主功率开关之间，另一端连接在支路电容的正极极，支路电容的负极连接在回路地，各支路之间为并联。本实用新型可实现多路输出。每路输出都是可以独立控制，因此，每路输出电压或电流都可以精确控制。且共用一个电感，电路的体积和成本都可以做到很低。
【专利说明】—种多路非隔离开关电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种开关电源，尤其涉及一种多路非隔离开关电源，适用于非隔离多路输出应用场合。
【背景技术】
[0002]多路非隔离电源在日常生活中有着广泛的应用，比如以电池供电的便携式设备，或其他直接直流供电的设备等等，其中，往往利用到多路非隔离电源。以往采用两种方法实现多路非隔离电源供电，方法1，利用多个功率变换电路，直接得到各路所需电压。方法2，利用功率变换电路实现其中最高幅值一路的电压，并用线型稳压技术，得到其他各路电压。方法I的优点在于电源变换效率高，缺点是电路复杂，成本高，并且体积比较大。方法2的优点在于电源变换简单，成本低，但由于采用线性稳压，整体效率低，发热量大。
实用新型内容
[0003]所要解决的技术问题:针对以上问题本实用新型提出了一种多路非隔离开关电源。可以实现多路输出。每路输出都是可以独立控制，因此，每路输出电压或电流都可以精确控制。共用一个电感，电路的体积和成本都可以做到很低。多路非隔离电源在日常生活中有着广泛的应用，比如以电池供电的便携式设备，或其他直接直流供电的设备等。
[0004]技术方案:针对以上问题本实用新型提供了一种多路非隔离开关电源，其特征在于:包括一个输入电感LI, 一个主功率开关Ql,输入电感LI与主功率开关Ql串联；
[0005]在输入电感LI与主功率开关Ql之间连接有大于等于I个的输出支路，至少有一个支路上设有一个二极管Dl及输出电容Cl，二极管Dl的阳极连接在输入电感LI与主功率开关Ql之间，二极管Dl的阴极与输出电容Cl的正极相连，电容Cl的负极与回路地相连；
[0006]每增加一个支路，就多一个支路功率开关以及一个输出支路电容，支路功率开关的一端连接在输入电感LI与主功率开关Ql之间，另一端连接在支路电容的正极极，支路电容的负极连接在回路地，各支路之间为并联。
[0007]所述的主功率开关Ql和支路功率开关采用静止半导体开关。
[0008]所述的主功率开关采用功率场效应管。
[0009]支路功率开关Q2、Q3采用功率三极管。
[0010]支路功率开关Q2、Q3采用功率场效应管，在支路功率开关Q2的漏极端和二极管Dl的阳极端之间连接有二极管D2。二极管D2的阳极与二极管Dl阳极相连，二极管D2的阴极连接支路功率开关Q2的漏极。
[0011]有益效果:本实用新型设计可实现多路输出。每路输出都是可以独立控制，因此，每路输出电压或电流都可以精确控制。且共用一个电感，电路的体积和成本都可以做到很低。每增加一路，只需增加一个开关管和储能电容。
【专利附图】
【附图说明】[0012]图1为本实用新型的实施例1的电路图；
[0013]图2为本实用新型的实施例1的工作时序示意图；
[0014]图3为本实用新型的实施例2的电路图；
[0015]图4为本实用新型的实施例3的电路图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
[0017]本实用新型适用于任意多路非隔离输出电源，每增加一个路输出，需要增加一个功率开关。下面以三路输出为例。
[0018]实施例1:
[0019]电路结构如图1，本多路非隔离开关电源包括包括一个输入电感LI，一个主功率开关Q1，输入电感LI与主功率开关Ql串联；
[0020]在输入电感LI与主功率开关Ql之间连接有大于等于I个的输出支路，至少有一个支路上设有一个二极管Dl及输出电容Cl，二极管Dl的阳极连接在输入电感LI与主功率开关Ql之间，二极管Dl的阴极与输出电容Cl的正极相连，电容Cl的负极与回路地相连；
[0021]每增加一个支路，就多一个支路功率开关(如Q2、Q3)以及一个输出支路电容(如C2、C3)，支路功率开关的一端连接在输入电感LI与主功率开关Ql之间，另一端连接在支路电容的正极，支路电容的负极连接在回路地，各支路之间为并联。
[0022]所有的功率开关周期性工作，在一个开关周期内，所有的功率开关依次开通、关断，其工作时序如图2。主功率开关Ql首先导通，导通一段时间之后，主功率开关Ql关断；之后是支路功率开关Q2导通，导通一段时间之后支路功率开关Q2关断；之后是支路功率开关Q3导通，导通一段时间之后支路功率开关Q3关断；当所有功率开关都关断之后，二极管Dl会自然导通。
[0023]本实用新型的一个明显优点是每路输出电压都可以独立控制。输出电压Uol由主功率开关Ql控制，其他各输出支路电压由各支路功率开关控制。当某一路输出电压低于设定值，则增加该路功率开关的导通时间；当输出电压高于设定值，则减少该路功率开关的导通时间。
[0024]实施例2:如图3所示，与实施例1不同的地方在于:主功率开关Ql采用功率场效应管，支路功率开关Q2、支路功率开关Q3采用功率三极管。
[0025]实施例3:如图4所示，与实施例1不同的地方在于:主功率开关Ql采用功率场效应管，支路功率开关Q2、支路功率开关Q3采用功率场效应管，在支路功率开关Q2的漏极端和二极管Dl的阳极端之间连接有二极管D2，二极管D2的阳极与二极管Dl阳极相连，二极管D2的阴极连接支路功率开关Q2的漏极。
[0026]由于以上电路都是采用了半导体技术，很容易将所有的功率开关，包括功率开关管Q1、Q2、Q3等，和二极管D1，以及控制电路集成到一块集成芯片里，由于外围器件比较少，在多路输出电源里将会有广阔应用。
【权利要求】
1.一种多路非隔离开关电源,其特征在于:包括一个输入电感LI, 一个主功率开关Ql,输入电感LI与主功率开关Ql串联； 在输入电感LI与主功率开关Ql之间连接有大于等于I个的输出支路，至少有一个支路上设有一个二极管Dl及输出电容Cl，二极管Dl的阳极连接在输入电感LI与主功率开关Ql之间，二极管Dl的阴极与输出电容Cl的正相连，电容Cl的负极与回路地相连； 每增加一个支路，就多一个支路功率开关以及一个输出支路电容，支路功率开关的一端连接在输入电感LI与主功率开关Ql之间，另一端连接在支路电容的正极，支路电容的负极连接在公共地节点，各支路之间为并联。
2.根据权利要求1所述的一种多路非隔离开关电源，其特征在于:所述的主功率开关Ql和支路功率开关采用静止半导体开关。
3.根据权利要求1所述的一种多路非隔离开关电源，其特征在于:所述的主功率开关采用功率场效应管。
4.根据权利要求3所述的一种多路非隔离开关电源，其特征在于:支路功率开关Q2、Q3米用功率二极管。
5.根据权利要求3所述的一种多路非隔离开关电源，其特征在于:支路功率开关Q2、Q3采用功率场效应管，在支路功率开关Q2的漏极端和二极管Dl的阳极端之间连接有二极管D2，二极管D2的阳极与二极管Dl阳极相连，二极管D2的阴极连接支路功率开关Q2的漏极。
【文档编号】H02M3/155GK203617908SQ201320815375
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】张勇, 樊兆凤 申请人:南京国睿新能电子有限公司