专利名称：次级电流采样的电流型多路输出dc-dc开关电源的制作方法
技术领域：
本发明属于电子技术领域，涉及电流型DC/DC开关电源，尤其是电流采样的电流 型多路输出DC-DC开关电源。
背景技术：
开关电源因其中晶体管工作于交替导通和关闭状态起到类似于器械开关的作用 而得名。控制晶体管开关的信号通常采用脉宽调制信号(PWM)。DC-DC开关电源按照开关 管导通关闭的时间比例将初级输入电源的能量按该比例传送到变压器次级，再通过整流续 流电路和输出滤波电路得到平整的直流电压输出，而PWM信号的占空比直接控制开关管导 通关闭的时间比例。PWM信号是通过将采样直流输出电压信号Vea和三角波信号Vst比较获得的。在 电压型开关电源中，三角波信号Vst由专门的三角波发生电路产生；而在电流型开关电源 中，三角波信号Vst则是通过对功率电流采样得到的。相对于电压型DC-DC开关电源，电流 型DC-DC开关电源具有以下优点1、能够对输入电压的变化及时响应；2、反馈回路较为简 单；3、能够防止推挽变换器偏磁问题。在电流型DC-DC开关电源中，如何更好的对输出电流进行电流采样是关键技术问 题。目前，电流型开关电源多采用下图所示的初级电流采样结构。图中包含两路输出Vol 和Vo2，其中Vol是进行电压采样的主路输出。初级电流采样结构简单直观，在次级只有一路输出的情况下能够实现较为准确的 电流采样。但是在如图2所示的电源结构中有两大因素影响电流采样的准确性1、多路输出电源只能对一路输出(即主路Vol)进行电压采样和PWM控制，因此电 流采样必须精确采样Vol的电流才能得到准确的PWM控制信号。而图2所示在初级电流采 样的方式混入了 Vo2这路输出的电流成分，极大的影响了 Vol电流采样的准确性。2、在初级进行电流采样会混入变压器Tl的初级励磁电流的成分，影响电流采样 准确性。这种问题在变压器初级励磁电感较小、需要较大励磁电流的情况下更加严重。
发明内容
为了克服初级电流采样不准确的问题，本发明提供了 一种次级电流采样的电流型 多路输出DC-DC开关电源，能够进行准确的电流采样，避免了变压器初级励磁电流和其它 输出电流对主路电流采样的影响。本发明技术方案如下次级电流采样的电流型多路输出DC-DC开关电源，如图3所示，包括直流输入电 源、输入电容Cl、主变压器Tl、主变压器Tl初级侧开关电路、输出电路、电压采样电路、光耦 反馈电路、PWM控制器以及电流采样电路。直流输入电源对输入电容Cl进行充电，输入电 容Cl的放电电流输入到主变压器Tl的初级同名端；主变压器Tl的初级异名端通过主变压 器Tl初级侧开关电路接地；主变压器Tl次级至少包括两个绕组，每个绕组连接一个输出电
3路；所述输出电路由整流续流电路和输出滤波电路组成；其中一路输出电路的输出电压经 电压采样电路采样，并经光耦反馈电路将电压采样信号Vea输入到PWM控制器的一个输入 端；在被电压采样电路采样的同一路输出电路的整流续流电路和与该输出电路相连的主变 压器T1的次级绕组之间还串联了一个耦合变压器T2，所述电流采样电路在耦合变压器T2 的次级对耦合电流进行采样，电流采样电路的电流采样信号Vst输入到PWM控制器的另一 个输入端，PWM控制器的驱动输出信号输入到主变压器T1初级侧开关电路的控制端，以控 制主变压器T1初级侧开关电路的通断。本发明提供的次级电流采样的电流型多路输出DC-DC开关电源，由于其中电压采 样电路和电流采样电路是针对同一路输出电路进行电压采样和电流采样，这样所得的电流 采样信号Vst完全不受其它路输出电流和变压器T1初级励磁电流的影响，实现了对同一输 出电路输出电流的精确采样；同时采样耦合变压器T2还保证了电源的初次级相互隔离。
图1所示的是DC-DC开关电源中，电压采样信号Vea、电流采样信号Vst和PWM控 制信号Vpwm的时序图。图2所示的是常规初级电流采样的多路输出DC-DC开关电源电路结构。图3所示的是本发明提供的次级电流采样的多路输出DC-DC开关电源电路结构。
具体实施例方式次级电流采样的电流型多路输出DC-DC开关电源，如图3所示，包括直流输入电 源、输入电容C1、主变压器T1、主变压器T1初级侧开关电路、输出电路、电压采样电路、光耦 反馈电路、PWM控制器以及电流采样电路。直流输入电源对输入电容C1进行充电，输入电 容C1的放电电流输入到主变压器T1的初级同名端；主变压器T1的初级异名端通过主变压 器T1初级侧开关电路接地；主变压器T1次级至少包括两个绕组，每个绕组连接一个输出电 路；所述输出电路由整流续流电路和输出滤波电路组成；其中一路输出电路的输出电压经 电压采样电路采样，并经光耦反馈电路将电压采样信号Vea输入到PWM控制器的一个输入 端；在被电压采样电路采样的同一路输出电路的整流续流电路和与该输出电路相连的主变 压器T1的次级绕组之间还串联了一个耦合变压器T2，所述电流采样电路在耦合变压器T2 的次级对耦合电流进行采样，电流采样电路的电流采样信号Vst输入到PWM控制器的另一 个输入端，PWM控制器的驱动输出信号输入到主变压器T1初级侧开关电路的控制端，以控 制主变压器T1初级侧开关电路的通断。
权利要求
次级电流采样的电流型多路输出DC DC开关电源，包括直流输入电源、输入电容C1、主变压器T1、主变压器T1初级侧开关电路、输出电路、电压采样电路、光耦反馈电路、PWM控制器以及电流采样电路；直流输入电源对输入电容C1进行充电，输入电容C1的放电电流输入到主变压器T1的初级同名端；主变压器T1的初级异名端通过主变压器T1初级侧开关电路接地；主变压器T1次级至少包括两个绕组，每个绕组连接一个输出电路；所述输出电路由整流续流电路和输出滤波电路组成；其中一路输出电路的输出电压经电压采样电路采样，并经光耦反馈电路将电压采样信号Vea输入到PWM控制器的一个输入端；其特征在于，在被电压采样电路采样的同一路输出电路的整流续流电路和与该输出电路相连的主变压器T1的次级绕组之间还串联了一个耦合变压器T2，所述电流采样电路在耦合变压器T2的次级对耦合电流进行采样，电流采样电路的电流采样信号Vst输入到PWM控制器的另一个输入端，PWM控制器的驱动输出信号输入到主变压器T1初级侧开关电路的控制端，以控制主变压器T1初级侧开关电路的通断。
全文摘要
次级电流采样的电流型多路输出DC-DC开关电源，属于电子技术领域。该开关电源主变压器T1次级侧至少包括两路输出电路，在对其中一路输出电路的输出电压进行电压采样的同时，在该输出电路的整流续流电路和与该输出电路相连的主变压器T1的次级绕组之间还串联了一个耦合变压器T2，在耦合变压器T2的次级通过电流采样电路对耦合电流进行采样。本发明电压采样电路和电流采样电路是针对同一路输出电路进行电压采样和电流采样，这样所得的电流采样信号完全不受其它路输出电流和变压器T1初级励磁电流的影响，实现了对同一输出电路输出电流的精确采样；同时采样耦合变压器T2还保证了电源的初次级相互隔离。
文档编号H02M3/24GK101895196SQ201010227239
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月15日 优先权日2010年7月15日
发明者张怀武, 杨青慧, 王兴蔚, 钟智勇, 陈鉴宇, 龚军勇 申请人:电子科技大学