智能多路输出开关电源的制作方法

文档序号:8264499阅读:800来源:国知局
智能多路输出开关电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及开关电源以及嵌入式应用领域,特别涉及一种智能多路输出开关电源。
【背景技术】
[0002]在现有开关电源技术中,多数开关电源的设计都是基于一路或者多路固定输出,而且输出都是不受控制的,输出电压也并非多样化。就目前市场很难找到一款开关电源适合XRF仪器需要多路电源输出的开关电源,输出可控更是少之又少。因此,自助开发一款适用于XRF的智能控制多路输出的大功率新型开关电源是必要的。

【发明内容】

[0003]本发明提供了一种结构简单、成本低、能精准的控制各路电压稳定输出的智能多路输出开关电源。
[0004]为解决上述问题,作为本发明的一个方面,提供了一种智能多路输出开关电源,包括:交流输入接口 ;EMI滤波器,输入端与交流输入接口连接;无桥PFC Boost电路,输入端与EMI滤波器的输出端连接;无桥PFC控制器,与无桥PFC Boost电路的控制端连接;LLC半桥谐振电路,输入端与无桥PFC Boost电路的输出端连接;LLC谐振控制器,与LLC半桥谐振电路的输出端和反馈端连接;多个第一DC/DC转换器,输入端与LLC半桥谐振电路的输出端连接,以提供多路直流输出。
[0005]优选地,智能多路输出开关电源还包括恒压恒流转换器,输入端与无桥PFC Boost电路的输出端连接,用于向无桥PFC控制器和LLC谐振控制器供电。
[0006]优选地,智能多路输出开关电源还包括:第二 DC/DC转换器,输入端与恒压恒流转换器的输出端连接;控制器,由第二 DC/DC转换器供电,用于控制多个第一 DC/DC转换器的开启或关闭。
[0007]优选地,智能多路输出开关电源还包括第三DC/DC转换器,控制器的数模控制端与第三DC/DC转换器连接,以控制第三DC/DC转换器的输出电压。
[0008]优选地,智能多路输出开关电源还包括:第四DC/DC转换器,输入端与LLC半桥谐振电路的输出端连接,用于向智能多路输出开关电源的散热风扇和/或外部仪器的风扇供电。
[0009]优选地,控制器通过LAN接口与外部控制装置连接,以根据外部控制装置的指令实现对第一 DC/DC转换器和/或第三DC/DC转换器的控制。
[0010]优选地,智能多路输出开关电源还包括温度传感器,与控制器连接,控制器在与外部控制装置通讯中断时,根据温度传感器检测到的温度控制第一 DC/DC转换器和/或第三DC/DC转换器输出或停止输出。
[0011]优选地,控制器通过MOSFET开关组与多个第一 DC/DC转换器连接。
[0012]由于采用了上述结构,本发明能精准的控制各路电压稳定输出,具有结构简单、成本低的特点。
【附图说明】
[0013]图1示意性地示出了本发明的电路原理图。
[0014]图中附图标记:1、交流输入接口 ;2、EMI滤波器;3、无桥PFC Boost电路;4、无桥PFC控制器;5、恒压恒流转换器;6、LLC半桥谐振电路;7、LLC谐振控制器;8、第四DC/DC转换器;9、第二DC/DC转换器;10、控制器;11、第一DC/DC转换器;12、温度传感器;13、外部设备;14、外部控制装置;15、第三DC/DC转换器。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0016]请参考图1,本发明提供了一种智能多路输出开关电源,特别适合于XRF仪器使用,包括:交流输入接口 I ;EMI滤波器2,输入端与交流输入接口 I连接;无桥PFC Boost电路3,输入端与EMI滤波器2的输出端连接;无桥PFC控制器4,与无桥PFC Boost电路3的控制端连接;LLC半桥谐振电路6,输入端与无桥PFC Boost电路3的输出端连接;LLC谐振控制器7,与LLC半桥谐振电路6的输出端和反馈端连接;多个第一 DC/DC转换器11,输入端与LLC半桥谐振电路6的输出端连接,以提供多路直流输出。例如,第一 DC/DC转换器11可分别输出24V、12V、5V、3.3V等。
[0017]其中,EMI滤波器负责去除输入交流中的高频噪声;无桥PFC Boost电路3在提供大功率的前提下更能提高转换效率,输出配以大容量电容极大程度的避免浪涌电流;LLC半桥谐振电路6配合LLC谐振控制器7将其输出高压直流转换为低电压隔离输出,减少了噪声对输出的干扰;第一 DC/DC转换器11把LLC半桥谐振电路6输出的低电压分别转换成外部设备所需各种电压。
[0018]其中,无桥PFC控制器4通过控制无桥PFC Boost电路3的MOSFET开关频率,使交流的正负半周分别在无桥PFC Boost电路3的两路Boost电路中升压后由二极管和输出大容量电容整流滤波,输出高压直流,此过程中无桥PFC控制器4通过对输出电压和Boost电感器中零电流点的监控来不断改变开关频率,以保证输出稳定电压。无桥PFC控制器4通过不断改变输出开关频率及对输出电压的监控确保输出高压直流恒压。
[0019]无桥PFC Boost电路3输出的高压电源接到LLC半桥谐振电路6,由LLC谐振控制器7控制并监测LLC半桥谐振电路6,通过对LLC谐振控制器7外围电路的合适搭配保证开关频率尽量接近LLC半桥谐振电路6的振荡频率,从而保证LLC半桥谐振电路6工作在最高转换效率达到高效输出,同时输出采用变压器降压隔离输出,减小了振荡对输出的影响,降低了噪声纹波,例如,此处输出28V直流。优选地,在LLC系统中还采用了隔离输出反馈,在不影响输出功率的前提下将输出电压反馈给LLC谐振控制器7以达到输出稳定的目的。LLC谐振控制器7的作用在于通过控制和反馈监控,确保输出低压稳定直流。
[0020]优选地,智能多路输出开关电源还包括恒压恒流转换器5,输入端与无桥PFCBoost电路3的输出端连接,用于向无桥PFC控制器4和LLC谐振控制器7供电。这样,无桥PFC Boost电路3输出直流高压一路直接到恒压恒流转换器5,由无桥PFC控制器4通过控制无桥PFC Boost电路3的MOSFET开关配合电感器将高压转换为13.5V直流输出,分别为无桥PFC控制器4和LLC谐振控制器7提供工作电源。
[0021]优选地,智能多路输出开关电源还包括:第二 DC/DC转换器9,输入端与恒压恒流转换器5的输出端连接;控制器10,由第二 DC/DC转换器9供电,用于控制多个第一
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