专利名称：一种新型低成本开关电源并联均流电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及开关电源领域，尤其是ー种新型低成本开关电源并联均流电路。
背景技术：
高性能的エ业控制系统需要ー个大容量 、安全可靠、不间断供电的电源系统，如果使用单台电源供电，该电源会承受较大的电应カ，给功率器件的选择带来很大的难度，一旦单台电源发生故障，则会导致整个系统崩溃，因此，采用多个电源模块并联运行，来提供大功率输出是解决该问题的关键。现有的开关电源并联均流技术主要建立在被动式均流和主动式均流两个基本方式上。被动式均衡电流的并联运行模式一般是在电源模块的输出回路上串联ー个电流采样电阻，将电源模块输出电流信号转换为电压信号，反馈至控制回路，以控制输出电压随其电流变化，使电源输出呈现所谓的软特性，获得均流的能力，此种类型开关电源负载调整率较低，并且串联的电阻会消耗额外的电能，在大电流情况下功耗严重。主动式均衡电流的并联模式必须采用一根附加的均流线，这根均流线作为反馈信号传送到电源的控制器，来调节每个电源在所有的条件下提供相同的输出电流，这种控制方式无需电源的软特性，其输出电压精度高，但是对于安装和开发来说，费用较高。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种成本低、功耗小、均流精度高的新型低成本开关电源并联均流电路。为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案ー种新型低成本开关电源并联均流电路，包括过流保护电路和电压基准调节电路，二者的输入端均接开关电源的输出电压，二者的输出端均接开关电源主控芯片的反馈引脚FB，过流保护电路和电压基准调节电路之间串联一个电阻RF。由上述技术方案可知，本实用新型在原有开关电源电路的基础上，即在过流保护电路和电压基准调节电路之间増加一个小功率电阻——电阻RF，便可以控制输出电压，使输出电压随着电流变化。本实用新型基于被动式均流的原理，既满足了低成本、低功耗，又保证了较高的均流精度，而且可以非常简便的实现普通电源和带均流功能电源之间的切换。
图I是本实用新型的电路原理图；图2是本实用新型的输出特性图。
具体实施方式
ー种新型低成本开关电源并联均流电路，包括过流保护电路I和电压基准调节电路2，二者的输入端均接开关电源的输出电压，二者的输出端均接开关电源主控芯片的反馈引脚FB，过流保护电路I和电压基准调节电路2之间串联一个电阻RF，如图I所示。在原有开关电源电路基础上增加了一个电阻RF，当运放U3B的输出电压变高吋，这个电压会与反馈电压信号叠加后送至运放U4B的反向输入端，经运放U4B放大后输出，使运放U4B的输出变负，从而反馈电流増大，最后控制输出电压随电流増加而缓慢減少。可见，増加电阻RF实现了电源的并联均流功能，实现了较高的均流精度。如图I所示，所述的过流保护电路I与电压基准调节电路2之间串联ニ极管D1、D2和电阻RF，ニ极管Dl的阳极接过流保护电路1，ニ极管Dl的阴极与ニ极管D2的阳极相连，ニ极管D2的阴极与电阻RF的一端相连，电阻RF的另一端与电压基准调节电路2相连。[0011 ] 在增加了一个电阻RF后，又增加了两个ニ极管——ニ极管Dl、D2，在轻载时，输出电流较低，运放U3B输出电压较低，不足以使ニ极管D1、D2导通，其电阻RF的反馈环路并不起作用，电源的输出精度较高；直到输出电流増大到约半载之后，ニ极管Dl、D2导通，输出电压开始缓慢下降，其输出特性有原先的硬特性变为软特性，如图2所示。在増加了ニ极管D1、D2后，既可以满足较高的均流精度，又保证了较低的电源负载调整率。假设AUo=±l%, AUslope=±l%,电流达到Io=6A时，输出电压开始下降可以得出，A Imax=O. 4Imax,对于输出电流为IOA的电源来说,均流精度为4A。对于同样的均流规格来说，使用改进型方案得到的电源负载调整率约为土 1%，既电压波动仅为0. 48V左右。如图I所示，所述的过流保护电路I包括取样电阻R61，其一端接开关电源的输出电压，其另一端与电阻R62的一端相连，电阻R62的另一端接运放U3B的反向输入端,运放U3B的正向输入端通过电阻R63接地，电阻R64、R58的一端均接Vcc，所述的电源Vcc为+14V直流电，电阻R64的另一端接运放U3B的正向输入端，电阻R58的另一端接运放U3B的反向输入端，运放U3B的输出端与电阻R68的一端相连，电阻R68的另一端与运放U3A的反向输入端相连，电阻R66的一端接电位器，电阻R66的另一端与运放U3A的正向输入端相连,运放U3A的输出端与ニ极管D24的阴极相连，ニ极管D24的阳极与开关电源主控芯片的反馈引脚FB相连，所述的运放U3B的输出端与ニ极管Dl的阳极相连。过流保护电路I的原理是当输出电流增加时，通过取样电阻R61上的压降会增カロ，由于取样电阻R61检测的是负压，运放U3B反向输入端的电压会减小，这个小信号经过运放器U3B放大后，使运放U3B的输出电压逐渐増大，再送到运放U3A的反向输入端，使运放U3A的反向输入端的电压逐渐变高。运放U3A的正向输入端的电压为一个过流保护基准电压约为2. 5V，当输出电流为14A时，运放U3A的反向脚电压增加到2. 5V，从而输出由高电平变为低电平，反馈电流增大使输出电压变低最后关断。如图I所示，所述的电压基准调节电路2包括电阻R70，其一端接开关电源的输出电压，其另一端分两路输出，一路依次通过电阻R71、电阻RJ4接地，另一路通过电阻R72接运放U4B的反向输入端，运放U4B的正向输入端通过电阻R75接电压基准信号Vsenee,电容C42的一端与运放U4B的反向输入端相连，电容C42的另一端与电阻R73的一端相连，电阻R73的另一端接运放U4B的输出端，电容C43并接在运放U4B的反向输入端和输出端之间，运放U4B的输出端与ニ极管D23的阴极相连，ニ极管D23的阳极与开关电源主控芯片的反馈引脚FB相连。所述的电阻RF的一端接在电阻R71与电阻RJ4之间，电阻RF的另一端与ニ极管D2的阴极相连。电压基准调节电路2是通过检测电阻R70与串联后的电阻R71、RJ4、的分压，在送到运放U4B的反向输入端，与运放U4B的正向输入端的基准电压——2. 5V比较，从而使输出电压保持在24V上下波动。综上输出，本实用新型既可以实现并联均流，又满足了电源的电性能指标，并且电路简单易行，只需要增加两个ニ极管——D1、D2和一个电阻RF，成本较低，没有额外消耗电 源能量。
权利要求1.ー种新型低成本开关电源并联均流电路，包括过流保护电路(I)和电压基准调节电路(2)，二者的输入端均接开关电源的输出电压，二者的输出端均接开关电源主控芯片的反馈引脚FB，其特征在于过流保护电路(I)和电压基准调节电路(2)之间串联一个电阻RF。
2.根据权利要求I所述的新型低成本开关电源并联均流电路，其特征在于所述的过流保护电路(I)与电压基准调节电路(2)之间串联ニ极管Dl、D2和电阻RF，ニ极管Dl的阳极接过流保护电路(I )，ニ极管Dl的阴极与ニ极管D2的阳极相连，ニ极管D2的阴极与电阻RF的一端相连，电阻RF的另一端与电压基准调节电路(2)相连。
3.根据权利要求2所述的新型低成本开关电源并联均流电路，其特征在于所述的过流保护电路(I)包括取样电阻R61，其一端接开关电源的输出电压，其另一端与电阻R62的一端相连，电阻R62的另一端接运放U3B的反向输入端,运放U3B的正向输入端通过电阻R63接地，电阻R64、R58的一端均接电源Vcc，电阻R64的另一端接运放U3B的正向输入端，电阻R58的另一端接运放U3B的反向输入端，运放U3B的输出端与电阻R68的一端相连，电阻R68的另一端与运放U3A的反向输入端相连，电阻R66的一端接电位器，电阻R66的另一端与运放U3A的正向输入端相连，运放U3A的输出端与ニ极管D24的阴极相连，ニ极管D24的阳极与开关电源主控芯片的反馈引脚FB相连。
4.根据权利要求2所述的新型低成本开关电源并联均流电路，其特征在于所述的电压基准调节电路(2)包括电阻R70，其一端接开关电源的输出电压，其另一端分两路输出，一路依次通过电阻R71、电阻RJ4接地，另一路通过电阻R72接运放U4B的反向输入端，运放U4B的正向输入端通过电阻R75接电压基准信号Vsenee,电容C42的一端与运放U4B的反向输入端相连，电容C42的另一端与电阻R73的一端相连，电阻R73的另一端接运放U4B的输出端，电容C43并接在运放U4B的反向输入端和输出端之间，运放U4B的输出端与ニ极管D23的阴极相连，ニ极管D23的阳极与开关电源主控芯片的反馈引脚FB相连。
5.根据权利要求3所述的新型低成本开关电源并联均流电路，其特征在于所述的运放U3B的输出端与ニ极管Dl的阳极相连。
6.根据权利要求3所述的新型低成本开关电源并联均流电路，其特征在于所述的电源Vcc为+14V直流电。
7.根据权利要求4所述的新型低成本开关电源并联均流电路，其特征在于所述的电阻RF的一端接在电阻R71与电阻RJ4之间，电阻RF的另一端与ニ极管D2的阴极相连。
专利摘要本实用新型涉及一种新型低成本开关电源并联均流电路，包括过流保护电路和电压基准调节电路，二者的输入端均接开关电源的输出电压，二者的输出端均接开关电源主控芯片的反馈引脚FB，过流保护电路和电压基准调节电路之间串联一个电阻RF。本实用新型在原有开关电源电路的基础上，即在过流保护电路和电压基准调节电路之间增加一个小功率电阻——电阻RF，便可以控制输出电压，使输出电压随着电流变化。本实用新型基于被动式均流的原理，既满足了低成本、低功耗，又保证了较高的均流精度，而且可以非常简便的实现普通电源和带均流功能电源之间的切换。
文档编号H02H3/08GK202364119SQ201120460929
公开日2012年8月1日 申请日期2011年11月20日 优先权日2011年11月20日
发明者刘寅, 王炜 申请人:合肥华耀电子工业有限公司