专利名称：一种自适应预负载电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源领域技术，特别是一种自适应预负载电路。
背景技术：
随着开关电源应用技术的发展，现在的很多的DC-DC转换器的输出电压是可以连续调节的。但很多DC-DC转换器调整输出电压到低于标称输出电压一定程度时，输出电压不稳，需要在DC-DC转换器输出端增加一定量的负载，该负载简称预负载，且调节电压越低需要的预负载越大。现在解决这种问题的方法一般都是将输出电压分几个阶段或者不分阶段，各阶段或者整个输出电压范围内在DC-DC转换器输出端增加固定量值的预负载。此种方法浪费了不必要的功耗，降低转换器整体的效率。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自适应预负载电路，在输出电压调整过程中，DC-DC转换器输出所需要的预负载随着输出电压调低而动态调节，根据输出的实际需要来调节预负载大小，从而达到节能的效果。所连接DC-DC转换器的输出含有五个端口 正输出端+OUT、负输出端-OUT、正输出电压补偿端+S、负输出电压补偿端-S、输出电压调节端SC。一般调节端SC的电压和输出电压的大小成正比而且是线性关系。为了实现解决上述技术问题的目的，本实用新型采用了如下技术方案本实用新型的一种自适应预负载电路，所连接DC-DC转换器的输出含有五个端口 正输出端+OUT、负输出端-OUT、正输出电压补偿端+S、负输出电压补偿端-S、输出电压调节端SC ；自适应预负载电路包括SC采样电路、输出电压采样电路、比较电路、功率放大电路，其中1)SC采样电路SC采样电路包括第一运放、第一电阻，运放外接辅助源；端口包括正输入端口即+IN端、负输入端口即-IN端，正输出端口即+OUT端、负输出端口即-OUT端;DC-DC转换器的SC端接第一运放的同向输入端即SC采样电路的+IN端口，第一运放的反向输入端接第一运放的输出端，第一运放的输出端接第一电阻的一端，第一电阻的另一端就是SC采样电路的+OUT端；DC-DC转换器的-S端接运放的供电地，也即SC采样电路的-IN端和-OUT端；2)输出电压米样电路输出电压米样电路包括第二电阻、第三电阻,端口包括正输入端口 +IN、负输入端口 -IN，正输出端口 +OUT、负输出端口 -OUT ；DC-DC转换器+S端接第二电阻一端，也即输出电压采样电路的+IN端口 ；第二电阻的另一端即输出电压采样电路的+OUT端口接第三电阻的一端，第三电阻的另一端即输出电压采样电路的-IN端和-OUT端接至DC-DC转换器的-S端；3)比较电路比较电路包括第一电容、第二电容、第五电阻、第二运放；运放外接辅助源；端口为正输入端口 +INl和+IN2、负输入端口 -IN、正输出端口 +OUT、负输出端口 -OUT ；SC采样电路的+OUT端口接第二运放的反向输入端即比较电路的+INl端口 ；输出电压采样电路的+OUT端口接第二运放的同向输入端即比较电路的+IN2端口 ；第二运放的同向输入端接第一电容的一端，第一电容的另一端接第二运放的反向输入端，第二运放的反向输入接第二电容的一端，第二电容的另一端接第五电阻的一端，第五电阻的另一端接第二运放的输出端即比较电路的+OUT端口 ；DC-DC转换器的-S端接第二运放的供电地即比较电路的-IN端口和-OUT端口 ；4)功率放大电路功率放大电路包括第四电阻、第一二极管、第二二极管、第三电容、第六电阻、功率达林顿管；端口包括正输入端口 +IN、负输入端口 -IN，正输出端口+OUT、负输出端口 -OUTl 和-0UT2 ；比较电路的+OUT端口接第四电阻一端即功率放大电路的+IN端口 ；第四电阻的另一端接第一二极管的阳极和第三电容的一端；第一二极管的阴极接功率达林顿管的基极和第二二极管的阴极；第三电容的另一端及第二二极管的阳极都接至DC-DC转换器的-S端即比较电路的-OUTl端口 ；DC-DC转换器的+S端和功率达林顿管的集电极共同接至DC-DC转换器的+OUT端即功率放大电路的+OUT端口 ；功率达林顿管的发射级接第六电阻的一端，DC-DC转换器的-S端和第六电阻的另一端即功率放大电路的-0UT2端口共同接至DC-DC转换器的-OUT端。本专利根据SC电压不同的DC-DC转换器，选取合适的辅助源，这里选取的+5V的辅助源。优选的第三电阻为可调电阻。自适应预负载电路的工作原理是其中当输出电压调低时，需要一定的预负载来稳定SC端电压，该电路就是根据TRIM/SC端的电压和实际输出电压的比较来决定预负载的大小，预负载根据实际输出调节需要来动态变化。这样改变了原有预负载电路中只要输出电压低到某一界限就加固定量值的预负载的这种一直浪费功耗的缺点。该电路能实时地对预负载电流自动控制，当输出电压较高时，不需要预负载时，该电路可断开预负载，当需要预负载时，又能及时接通预负载，接通的时间可通过调节电位计来实现；不同标称输出的DC-DC转换器对预负载开始介入的输出电压值会不同，该电位计可以根据实际需要来调整预负载介入时间。预负载电流的大小，可通过改变达林顿管基级或发射级上的电阻来实现，也可通过改变辅助电源的电压例如图中的+5V辅助源来实现。综上所述，本实用新型适合输出电压可调的DC-DC转换器，且在电压调低时所消耗的预负载也是根据实际需要来自适应调整的，可以有效减少DC-DC转换器输出调低时所需预负载的浪费，节省能源、提高效率。本电路与VICOR提供的标准电路最大的不同在电位器的引入。通过采用上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果本专利的自适应预负载电路，在输出电压调整过程中，DC-DC转换器输出所需要的预负载随着输出电压调低而动态调节，根据输出的实际需要来调节预负载大小，从而达到节能的效果。
图I是本专利的自适应预负载电路。图2为图I的左半部分放大图。图3为图I的右半部分放大图。图中，虚框10-SC采样电路，虚框20-输出电压采样电路，虚框30-比较电路，虚框40-功率放大电路，101-第一运放，201-第一电阻，102-第二运放，202-第二电阻，203-第三电阻，301-第一电容，302-第二电容，205-第五电阻，204-第四电阻，401-第一二极管，
402-第二二极管，303-第三电容，206-第六电阻，501-功率达林顿管。
具体实施方式
实施例I具体工作电路如图I、图2和图3所示。本实用新型的一种自适应预负载电路，包括SC采样电路、输出电压采样电路、t匕较电路、功率放大电路。其中I) SC采样电路SC采样电路包括第一运放101、第一电阻201，运放外接辅助源；可根据SC电压不同的DC-DC转换器，选取合适的辅助源，这里选取的+5V ;端口包括正输入端口即+IN端、负输入端口即-IN端，正输出端口即+OUT端、负输出端口即-OUT端。DC-DC转换器的SC端接第一运放101的同向输入端，也即SC采样电路的+IN端口 ；第一运放101的反向输入端接到第一运放101的输出端,第一运放101的输出端接第一电阻201的一端，第一电阻201的另一端连接SC采样电路的+OUT端，DC-DC转换器的-S端接运放的供电地，也即SC采样电路的-IN端和-OUT端，两者为一个连接点。2)输出电压采样电路输出电压采样电路包括第二电阻202、第三电阻203，端口包括正输入端口 +IN、负输入端口 -IN，正输出端口 +OUT、负输出端口 -OUT。DC-DC转换器+S端接第二电阻202—端，也即输出电压采样电路的+IN端口 ；第二电阻202的另一端即输出电压采样电路的+OUT端口接第三电阻203的一端，第三电阻203的另一端即输出电压采样电路的-IN端和-OUT端接至DC-DC转换器的-S端。3)比较电路比较电路包括第一电容301、第二电容302、第五电阻205、第二运放102 ;运放外接的辅助源与采样电路中的公用同一个辅助源；端口为正输入端口 +INl和+IN2、负输入端口 -IN、正输出端口 +OUT、负输出端口 -OUT。SC采样电路的+OUT端口接第二运放102的反向输入端，也即比较电路的+INl端口；输出电压采样电路的+OUT端口接第二运放102的同向输入端，也即比较电路的+IN2端口 ；第二运放102的同向输入端接第一电容301的一端,第一电容301的另一端接第二运放102的反向输入端，第二运放102的反向输入接第二电容的302 —端，第二电容302的另一端接第五电阻205的一端，第五电阻205的另一端接第二运放102的输出端比较电路的+OUT端口 ；DC-DC转换器的-S端接第二运放102的供电地，也即比较电路的-IN端口和-OUT端口，两者为一个连接点。4)功率放大电路功率放大电路包括第四电阻204、第一二极管401、第二二极管402、第三电容303、第六电阻206、功率达林顿管；端口包括正输入端口 +IN、负输入端口 -IN,正输出端口 +OUT、负输出端口 -OUTl和-0UT2。比较电路的+OUT端口接第四电阻204 —端即功率放大电路的+IN端口 ；第四电阻204的另一端接第一二极管401的阳极和第三电容303的一端，第一二极管401的阴极接功率达林顿管的基极和第二二极管402的阴极，第三电容303的另一端及第二二极管402的阳极都接至DC-DC转换器的-S端，即比较电路的-OUTl端口 ；DC-DC转换器的+S端和功率达林顿管的集电极即功率放大电路的+OUT端口共同接至DC-DC转换器的+OUT端，功率达林顿管的发射级接第六电阻206的一端，DC-DC转换器的-S端和第六电阻206的另一端即功率放大电路的-0UT2端口共同接至DC-DC转换器的-OUT端。SC的电压通过第一运放101跟随，隔离一下得到VI。Vl然后输入到第二运放102，与土S之间采样而来的电压V '做比较。V '的设定要遵循正常情况下要略低于VI，从而保证正常调压时候，第二运放比较器不输出高电平。正常调低电压时，V'和Vl都在随着调压线性、同步往下降，此时V'会一直小于VI，第二运放102输出低电平，后端的达林顿管不会导通，预负载此时不会加上。调低输出电压直至输出电压调不下去的时候，此时Vl还在跟随调压电路变小，而Vr此时不再下降，从而导致V' > VI，运放输出高电平，达林顿管导通，预负载加到输出两端。电压调得越低，第二运放102输出的高电平越高，此时达林顿管基级电流越大，预负载也就越大。该电路能实时地对预负载电流自动控制，当输出电压较高时，不需要预负载时，该电路可断开预负载，当需要预负载时，又能及时接通预负载，接通的时间可通过调节电位计来实现；不同标称输出的DC-DC转换器对预负载开始介入的输出电压值会不同，该电位计可以根据实际需要来调整预负载介入时间；预负载电流的大小，可通过改变达林顿管基级或发射级上的电阻来实现，也可通过改变辅助电源的电压大小。
权利要求1.一种自适应预负载电路，所连接DC-DC转换器的输出含有五个端口 正输出端+OUT、负输出端-OUT、正输出电压补偿端+S、负输出电压补偿端-S、输出电压调节端SC ;其特征是自适应预负载电路包括SC采样电路、输出电压采样电路、比较电路、功率放大电路，其中 Dsc米样电路sc米样电路包括第一运放、第一电阻,运放外接辅助源；端口包括正输入端口即+IN端、负输入端口即-IN端，正输出端口即+OUT端、负输出端口即-OUT端； DC-DC转换器的SC端接第一运放的同向输入端即SC采样电路的+IN端口，第一运放的反向输入端接第一运放的输出端，第一运放的输出端接第一电阻的一端，第一电阻的另一端就是SC采样电路的+OUT端；DC-DC转换器的-S端接运放的供电地，也即SC采样电路的-IN端和-OUT端； 2)输出电压米样电路输出电压米样电路包括第二电阻、第三电阻，端口包括正输入端口 +IN、负输入端口 -IN，正输出端口 +OUT、负输出端口 -OUT ； DC-DC转换器+S端接第二电阻一端，也即输出电压采样电路的+IN端口 ；第二电阻的另一端即输出电压采样电路的+OUT端口接第三电阻的一端，第三电阻的另一端即输出电压采样电路的-IN端和-OUT端接至DC-DC转换器的-S端； 3)比较电路比较电路包括第一电容、第二电容、第五电阻、第二运放；运放外接辅助源；端口为正输入端口 +INl和+IN2、负输入端口 -IN、正输出端口 +OUT、负输出端口 -OUT ； SC采样电路的+OUT端口接第二运放的反向输入端即比较电路的+INl端口；输出电压采样电路的+OUT端口接第二运放的同向输入端即比较电路的+IN2端口 ；第二运放的同向输入端接第一电容的一端，第一电容的另一端接第二运放的反向输入端，第二运放的反向输入接第二电容的一端，第二电容的另一端接第五电阻的一端，第五电阻的另一端接第二运放的输出端即比较电路的+OUT端口 ；DC-DC转换器的-S端接第二运放的供电地即比较电路的-IN端口和-OUT端口 ； 4)功率放大电路功率放大电路包括第四电阻、第一二极管、第二二极管、第三电容、第六电阻、功率达林顿管；端口包括正输入端口 +IN、负输入端口 -IN，正输出端口 +OUT、负输出端口 -0UT1和-0UT2 ； 比较电路的+OUT端口接第四电阻一端即功率放大电路的+IN端口 ；第四电阻的另一端接第一二极管的阳极和第三电容的一端；第一二极管的阴极接功率达林顿管的基极和第二二极管的阴极；第三电容的另一端及第二二极管的阳极都接至DC-DC转换器的-S端即比较电路的-0UT1端口 ；DC-DC转换器的+S端和功率达林顿管的集电极共同接至DC-DC转换器的+OUT端即功率放大电路的+OUT端口 ；功率达林顿管的发射级接第六电阻的一端，DC-DC转换器的-S端和第六电阻的另一端即功率放大电路的-0UT2端口共同接至DC-DC转换器的-out端。
2.根据权利要求I所述的自适应预负载电路，其特征是所述的第三电阻(203)为可调电阻。
专利摘要本实用新型介绍了一种自适应预负载电路，包括SC采样电路、输出电压采样电路、比较电路、功率放大电路，该电路能实时地对预负载电流自动控制，当输出电压较高时，不需要预负载时，该电路可断开预负载，当需要预负载时，又能及时接通预负载，接通的时间可通过调节电位计来实现。本实用新型使得在输出电压调整过程中，DC-DC转换器输出所需要的预负载随着输出电压调低而动态调节，根据输出的实际需要来调节预负载大小，从而达到节能的效果。
文档编号H02M3/156GK202713151SQ20122034312
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月16日 优先权日2012年7月16日
发明者孙志勇, 吴重重, 王伟晓 申请人:洛阳隆盛科技有限责任公司