专利名称：一种多路直流电源的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电气领域，涉及一种直流电源，尤其涉及一种多路直流电源。
背景技术：
目前的多路直流电源，基本由专门P丽(脉冲宽度调制)芯片、M0SFET(金属氧化 物半导体场效应管)及变压器组成的开关电源实现，设计较复杂、成本较高。若需要对输 出电压进行统一控制和实时调节，则原方法难以实现；若要求多路输出时，则变压器设计复 杂、成本上升，且多路输出的路数有限。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多路直流电源。 为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。 —种多路直流电源，包括波形输出装置和至少1路直流输出电路；所述波形输出 装置用以输出脉冲宽度调制信号；所述直流输出电路包括放大电路，光电隔离电路，驱动电 路，和直流/直流电路；放大电路与波形输出装置相连，用以放大所述脉冲宽度调制信号， 增强后级驱动能力；光电隔离电路与放大电路相连，用以将所述脉冲宽度调制信号从放大 电路传送到驱动电路，并实现电气隔离；驱动电路与光电隔离电路相连，用以将脉冲宽度调 制信号的波形施加到M0SFET管上；直流/直流电路与驱动电路相连，用以实现直流转直流 降压功能。 作为本实用新型的一种优选方案，所述波形输出装置为单片机或DSP。 作为本实用新型的另一种优选方案，所述放大电路为三极管放大电路，包括NPN 型三极管Tl和电阻R1、R2 ;电阻Rl —端与单片机的定时/计数器端口 CH1相连，另一端与 NPN型三极管T1的基极相连；电阻R2 —端与NPN型三极管T1的基极相连，另一端与NPN型 三极管Tl的发射极相连；NPN型三极管Tl的发射极接地。 作为本实用新型的再一种优选方案，所述光电隔离电路包括光电耦合器U1和电 阻R3 ;光电耦合器U1的发光二极管的正极与电阻R3的一端相连，发光二极管的负极与所 述NPN型三极管T1的集电极相连；光电耦合器U1的副边发射极与电压Vin-相连；电阻R3 的另一端连有+5V电源。 作为本实用新型的再一种优选方案，所述驱动电路为M0SFET驱动电路，包括 M0SFET管Ql，电阻R4、 R5和稳压管ZD1 ;电阻R4的一端与光电耦合器Ul的副边集电极相 连，另一端与电压Vin+相连；电阻R5的一端与电压Vin-相连，另一端与光电耦合器Ul的副 边集电极相连；稳压管ZD1与电阻R5并联，稳压管ZD1的正极与M0SFET管Ql的栅极相连， 负极与电压Vin-相连；M0SFET管Ql的源极与电压Vin-相连，漏极与电压输出端FAN1-相 连。 作为本实用新型的再一种优选方案，所述直流/直流电路包括二极管D1、D2，电感 L1，电解电容C1和电阻R6 ;二极管D1的负极、二极管D2的负极和电感L1的一端共用一个节点，二极管Dl的正极与电压Vin+相连，二极管D2的正极为电压输出端FAN1-;电感Ll的 另一端、电解电容Cl的一端、和电阻R6的一端为电压输出端FANl+，电解电容Cl和电阻R6 的另一端为电压输出端FANl-。 本实用新型的有益效果在于通过充分开发数字电路中的单片机功能，省去了专 门的P丽芯片、变压器等器件，无需进行复杂的磁设计，简化了电路，可输出多路易扩展的 直流电压，实现了每路单独可调和对每一路直流输出电压的实时调节，提高了电路的稳定 性。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细说明。
图1为本实用新型的电路框图； 图2为本实用新型的电路原理图。 主要组件符号说明 Al-An、三极管放大电路；B1-Bn、光电隔离电路；Cl-Cn、M0SFET驱动电路；D1-Dn、直流/直流电路。
具体实施方式—种多路直流电源，包括波形输出装置和至少1路直流输出电路；所述波形输出 装置用以输出脉冲宽度调制信号；所述直流输出电路包括放大电路，光电隔离电路，驱动电 路，和直流/直流电路；放大电路与波形输出装置相连，用以放大所述脉冲宽度调制信号， 增强后级驱动能力；光电隔离电路与放大电路相连，用以将所述脉冲宽度调制信号从放大 电路传送到驱动电路，并实现电气隔离；驱动电路与光电隔离电路相连，用以将脉冲宽度调 制信号的波形施加到M0SFET管上；直流/直流电路与驱动电路相连，用以实现直流转直流 降压功能。所述波形输出装置为单片机或DSP。 本实用新型提供的多路直流电源能实现多路输出，且每路单独可调。它通过波形 输出装置输出并实时调节P丽波形的占空比来控制直流转直流电路中开关器件的导通时 间，从而实现直流输出电压的可调节。 实施例1 本实施例所述的多路直流电源如图1所示，包括单片机和n路直流输出电路；所 述单片机具有n个定时/计数器端口 CHl-CHn，用以输出脉冲宽度调制(P丽)信号；所述一 路直流输出电路包括放大电路，光电隔离电路，驱动电路，和直流/直流电路；放大电路与 单片机的一个定时/计数器端口相连，用以放大所述脉冲宽度调制信号，增强后级驱动能 力；光电隔离电路与放大电路相连，用以将所述脉冲宽度调制信号从放大电路传送到驱动 电路，并实现电气隔离；驱动电路与光电隔离电路相连，用以将脉冲宽度调制信号的波形施 加到M0SFET管上；直流/直流电路与驱动电路相连，用以实现直流转直流降压功能。 本实施例由单片机、n个放大电路Al-An，n个光电隔离电路Bl-Bn，n个M0SFET驱 动电路Cl-Cn，n个直流/直流电路Dl-Dn组成。多路直流电源中单片机的定时/计数器端 口 CH1输出P丽波形，通过放大电路和光电隔离电路，将P丽驱动波形施加到金属氧化物半 导体场效应管(M0SFET)上；CH2-CHn同CH1。[0023] 所述放大电路为三极管放大电路，包括NPN型三极管T1和电阻R1、R2 ;电阻R1 — 端与单片机的定时/计数器端口 CH1相连，另一端与NPN型三极管Tl的基极相连；电阻R2 一端与NPN型三极管Tl的基极相连，另一端与NPN型三极管Tl的发射极相连；NPN型三极 管Tl的发射极接地。此电路将定时/计数器端口 CHI输出的P丽信号进行放大，增强后级 驱动能力；T2-Tn同Tl， R7-R(6n-5)同Rl， R8_R(6n_4)同R2。 所述光电隔离电路包括光电耦合器U1和电阻R3 ;光电耦合器U1的发光二极管的 正极与电阻R3的一端相连，发光二极管的负极与所述NPN型三极管T1的集电极相连；光电 耦合器U1的副边发射极与电压Vin-相连；电阻R3的另一端连有+5V电源。此电路将PWM 信号从放大电路传送到驱动电路，并实现电气隔离；U2-Un同Ul， R9-R(6n_3)同R3。 所述驱动电路为M0SFET驱动电路，包括M0SFET管Ql ，电阻R4、 R5和稳压管ZD1 ; 电阻R4的一端与光电耦合器U1的副边集电极相连，另一端与电压Vin+相连；电阻R5的一 端与电压Vin-相连，另一端与光电耦合器U1的副边集电极相连；稳压管ZD1与电阻R5并 联，稳压管ZD1的正极与M0SFET管Ql的栅极相连，负极与电压Vin-相连；M0SFET管Ql的 源极与电压Vin-相连，漏极为电压输出端FANl-。 R4、R5分压取电作为M0SFET的驱动电压， ZD1用于限制驱动电压过高，P丽信号通过光电耦合器副边集电极与发射极施加到M0SFET 的栅极和源极上，控制M0SFET的导通或关断；Q2-Qn同Ql， R10-R(6n_2)同R4， Rll-R(6n-l) 同R5。 所述直流/直流电路包括二极管Dl、 D2，电感Ll，电解电容Cl和电阻R6 ;二极管 Dl的负极、二极管D2的负极和电感L1的一端共用一个节点，二极管D1的正极与电压￥1!1+ 相连，二极管D2的正极为电压输出端FAN1-;电感L1的另一端、电解电容C1的一端、和电 阻R6的一端为电压输出端FANl+，电解电容C1和电阻R6的另一端为电压输出端FANl-。 此电路为直流转直流的降压电路，通过改变M0SFET管Q1的导通时间占空比(导通时间占 周期的比例)，来改变直流输出电压，其中电阻R6用于泄放电容Cl的能量；Q2-Qn同Ql， D3-D(2n-0)同Dl， D4 D2n同D2， L2-Ln同Ll， C2-Cn同Cl， R12-R6n同R6。 多路直流电源的电流输出方法，包括以下步骤 步骤一，单片机输出脉冲宽度调制信号； 步骤二，放大电路放大所述脉冲宽度调制信号，增强后级驱动能力； 步骤三，光电隔离电路将所述脉冲宽度调制信号从放大电路传送到驱动电路，并
实现电气隔离； 步骤四，驱动电路将脉冲宽度调制信号的波形施加到M0SFET管上； 步骤五，直流/直流电路实现直流转直流降压功能。 实施例2 本实施例描述了将本实用新型应用到直流风扇控制中的情况，如图2所示，说明 如下 "Vin+， Vin-"为直流输入电压，作为风扇电源，例如为48V ;"FANl+， FANl-"- "FANn+，FANn-"分别为n路直流输出电压，即n路风扇的输入电压。例如，根据系 统命令，需要将第2路风扇转速下调至某个值，则可令单片机将CH2端口输出的P丽波形的 占空比(高电平时间占周期的比率)增大到某个值，则三极管T2和光电耦合器U2的发光 二极管的导通时间增加，相应的，U2副边三极管的导通时间增加。当光电耦合器U2导通，M0SFET管Q2的栅-源极驱动电压被U2副边三极管集_射极导通电压箝位，M0SFET截止。 因此随着CH2端口 P丽波形占空比的增大，MOSFET管Q2截止的时间增加，导通的时间减少， 直流输入端向第2路直流输出传送的能量减少，"FAN2+， FAN2-"电压降低，风扇转速下降。 本实用新型通过充分开发数字电路中的单片机功能，省去了专门的P丽芯片、变 压器等器件，无需进行复杂的磁设计，简化了电路，可输出多路易扩展的直流电压，实现了 每路单独可调和对每一路直流输出电压的实时调节，提高了电路的稳定性。 这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上 述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人 员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱 离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其他形式、结构、布置、比例， 以及用其他元件、材料和部件来实现。
权利要求一种多路直流电源，其特征在于，包括波形输出装置和至少1路直流输出电路；所述波形输出装置，用以输出脉冲宽度调制信号；所述直流输出电路包括放大电路，与波形输出装置相连，用以放大所述脉冲宽度调制信号，增强后级驱动能力；光电隔离电路，与放大电路相连，用以将所述脉冲宽度调制信号从放大电路传送到驱动电路，并实现电气隔离；驱动电路，与光电隔离电路相连，用以将脉冲宽度调制信号的波形施加到MOSFET管上；直流/直流电路，与驱动电路相连，用以实现直流转直流降压功能；直流输出电路为至少1路电压输出，且每一路输出电压实时可调。
2. 根据权利要求1所述的多路直流电源，其特征在于所述波形输出装置为单片机或DSP。
3. 根据权利要求2所述的多路直流电源，其特征在于所述放大电路为三极管放大电 路，包括NPN型三极管Tl和电阻Rl 、R2 ;电阻Rl —端与单片机的定时/计数器端口 CH1相 连，另一端与NPN型三极管T1的基极相连；电阻R2 —端与NPN型三极管T1的基极相连，另 一端与NPN型三极管Tl的发射极相连；NPN型三极管Tl的发射极接地。
4. 根据权利要求3所述的多路直流电源，其特征在于所述光电隔离电路包括光电耦 合器U1和电阻R3 ;光电耦合器U1的发光二极管的正极与电阻R3的一端相连，发光二极管 的负极与所述NPN型三极管T1的集电极相连；光电耦合器U1的副边发射极与电压Vin-相 连；电阻R3的另一端连有+5V电源。
5. 根据权利要求4所述的多路直流电源，其特征在于所述驱动电路为MOSFET驱动电 路，包括MOSFET管Ql，电阻R4、R5和稳压管ZD1 ;电阻R4的一端与光电耦合器U1的副边集 电极相连，另一端与电压Vin+相连；电阻R5的一端与电压Vin-相连，另一端与光电耦合器 Ul的副边集电极相连；稳压管ZD1与电阻R5并联，稳压管ZD1的正极与M0SFET管Ql的栅 极相连，负极与电压Vin-相连；M0SFET管Ql的源极与电压Vin-相连，漏极与电压输出端 FANl-相连。
6. 根据权利要求5所述的多路直流电源，其特征在于所述直流/直流电路包括二极 管D1、D2，电感L1，电解电容C1和电阻R6 ;二极管D1的负极、二极管D2的负极和电感L1的 一端共用一个节点，二极管D1的正极与电压Vin+相连，二极管D2的正极与电压FANl-相 连；电感Ll的另一端、电解电容Cl的一端、和电阻R6的一端为电压输出端FANl+，电解电 容C1和电阻R6的另一端为电压输出端FANl-。
专利摘要本实用新型公开了一种多路直流电源，包括波形输出装置和至少1路直流输出电路；波形输出装置用以输出脉冲宽度调制信号；直流输出电路包括放大电路、光电隔离电路、驱动电路、及直流/直流电路放大电路用以放大所述脉冲宽度调制信号；光电隔离电路用以将所述脉冲宽度调制信号从放大电路传送到驱动电路，并实现电气隔离；驱动电路用以将脉冲宽度调制信号的波形施加到MOSFET管上；直流/直流电路用以实现直流转直流降压功能。本实用新型省去了专门的PWM芯片、变压器等器件，无需进行复杂的磁设计，简化了电路，可输出多路易扩展的直流电压，实现了每路单独可调和对每一路直流输出电压的实时调节，提高了电路的稳定性。
文档编号H02M3/155GK201490888SQ20092007556
公开日2010年5月26日 申请日期2009年7月30日 优先权日2009年7月30日
发明者胡志明 申请人:中达电通股份有限公司