出端VI的电压值为VI，则加载到储能电感L1上的电压为VL=Vin-Vl。设 开关管的导通时间为tl，在此期间，电感电流线性上升，输入提供的能量一部分经第一电压 输出端提供给负载，另一部分储存在储能电感L1中。
[0018] 当开关管截止时，根据法拉第定律，储能电感L1上的感应电动势极性倒 置，二极管D1导通，储能L1左端的电位降为地电位，储能L1存储的能量传递到 第一电压输出端，设开关管的导通时间为t2,则输出电压和输入电压的关系为： 式中D为占空比，即
[0019] 本实施例中第一支路采用buck变换电路实现对输入电压的降压作用，根据需要， 也可以米用boost电路来将输入电压升压后输出。
[0020] 从图1中还可以明显地得知，第二输出支路2经控制芯片U1内置的开关管与电压 输入端Vin构成buck-boost变换电路。当开关管导通时，电压输入端Vin输入的电压通过 电阻R3、开关管加载到储能电感L2的上端，由于二极管D3反向截止，储能电感L2的电流线 性上升，储存能量。当Q1截止时，储能电感L2两端的感应电动势极性倒置，储能L2上端变 为负值，二极管D3导通，同时如上文所述，此时储能电感L1左端为地电平，因此隔离二极管 D2截止，储能电感L2将储存的能量传递到第二电压输出端V2。具体的，第二电压输出端V2 的输出电压Vo2和电压输入端Vin的输入电压Vin的关系为：
> 根据VI和 输入电压的关系，可推出
[0021] 需要说明的是，隔离二极管D2的接法并不是唯一的，采用这种接法是根据具体电 路决定的，其主要作用是在开关管导通时隔离两路输出支路(主要是避免两路输出支路的 电感产生的电压影响到另一输出支路)，本领域技术人员可以根据具体电路调整，只要能够 实现以上目的即可。
[0022] 另外，本实施例中连接的极性为正的电压输入端Vin，但是在实际使用过程中也可 以连接极性为负的电压输入端Vin，只要对电路结构进行相应的调整即可，在此不再赘述。
[0023] 在本实施例中还具有由电阻R1和电阻R2构成的分压电路，其将第一电压输出端 输出的电压进行分压后反馈至控制芯片U1，控制芯片U1根据该反馈来调节PWM信号输出， 即调节开关管的开/关控制。通过这种反馈调节能够使第一电压输出端的输出电压根据稳 定，能够有效满足各个元器件的需求。当然，由于第二电压输出端没有将其输出信号反馈至 控制芯片U1，其输出的稳定性不如第一电压输出端，对此，可以在第二电压输出端连接一个 稳压芯片，例如7905或者7912芯片（图中未示)，对第二电压输出端的输出电压进行稳压处 理,保证其输出稳定性。
[0024] 当然，根据实际需要，也可以将第二电压输出端的电压反馈至控制芯片U1而第一电 压输出端不进行反馈的方案，其效果与本实施例也是一致的，在此不再赘述。另外，还可以同 时采样两个电压输出端的电压作为反馈信号，但是这种方式由于需要交叉调整，两个输出端 的输出精度要比仅采用一路反馈时低，而且电路较复杂，实用性不及本实施例中的方案。
【主权项】
1. 可输出正负电压的直流变换器，包括电压输入端Vin和PWM开关模块，所述PWM开关 模块依其内部产生的PWM信号周期性导通/截止，其特征在于：还包括第一输出支路和第二 输出支路，电压输入端Vin经PWM开关模块与第一输出支路构成boost变换电路或者buck 变换电路，电压输入端Vin经PWM开关模块与第二输出支路构成buck-boost变换电路使第 二输出支路输出相反极性的电压，第一输出支路和第二输出支路之间设置有隔离电路。2. 如权利要求1所述的可输出正负电压的直流变换器，其特征在于：PWM开关模块根 据第一输出支路和/或第二输出支路的输出反馈来调节其导通/截止周期。3. 如权利要求2所述的可输出正负电压的直流变换器，其特征在于：PWM开关模块根 据第一输出支路的输出反馈来调节其导通/截止周期。4. 如权利要求1所述的可输出正负电压的直流变换器，其特征在于：第一输出支路和 第二输出支路当中，一个输出支路输出反馈信号至PWM开关模块以调节PWM开关模块的导 通/截止周期，另一个输出支路的输出端连接有稳压芯片。5. 如权利要求1所述的可输出正负电压的直流变换器，其特征在于：所述隔离电路包 括二极管D2,第一输出支路的输入端和第二输出支路的输入端中，在PWM开关模块导通时 电位高的输入端与二极管D2的负极连接，电位低的一端与二极管D2的正极连接。6. 如权利要求1所述的可输出正负电压的直流变换器，其特征在于：第一输出支路经 PWM开关模块与电压输入端Vin构成buck变换电路，其包括二极管Dl、储能电感Ll、输入电 容C2和第一电压输出端VI，所述储能电感Ll在PWM开关模块导通时经PWM开关模块连通 电压输人端Vin构成第一供电通路给第一电压输出端Vl供电，储能电感Ll在PWM开关模 块闭合时经二极管Dl连接电源地构成第二供电通路给第一电压输出端Vl供电，输入电容 C2 -端与第一电压输出端Vl连接，另一端与电源地连接。7. 如权利要求1所述的可输出正负电压的直流变换器，其特征在于：第二输出支路包 括二极管D3、储能电感L2、输入电容C4和第二电压输出端V2,储能电感L2在PWM开关模块 导通时经PWM开关模块连通电压输入端Vin构成储能通路给电感L2存储电能，所述储能电 感L2在PWM开关模块闭合时经二极管D3连接电源地构成供电通路给第二电压输出端V2 供电，输入电容C4 一端与第二电压输出端V2连接，另一端与电源地连接。
【专利摘要】本发明创造涉及直流变换器技术领域，特别涉及可输出正负电压的直流变换器，该变换器的电压输入端V-in输入的电压值经开关管后同时提供给两个被隔离支路隔离开来的输出支路，其中一个输出支路与电压输入端V-in构成boost变换电路或者buck变换电路，其对输入的电压进行升/降压等稳压操作后输出与电压输入端V-in极性相同的电压，另一输出支路与电压输入端V-in构成buck-boost变换电路，其对输入的电压进行极性翻转并升/降压后输出与电压输入端V-in极性相反的电压。本电路采用一个PWM芯片即可实现两种电压输出，在满足元器件需求的同时可以有效减少PWM芯片的使用量，节约了成本。
【IPC分类】H02M3/145
【公开号】CN104935164
【申请号】CN201410104733
【发明人】陈书生
【申请人】广东易事特电源股份有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年3月20日