多路输出电源的制作方法

本发明涉及开关电源领域，具体的，涉及多路输出的开关电源。

背景技术

在如今的开关电源产中，很多开关电源产品实现了多路输出，以满足客户多设备的使用，同时大大降低成本，无需一个开关电源产品对应一个设备的一对一应用，所以多路输出的开关电源产品已成为客户的应用首选；目前，很多设备都需要一种时序启动或者关断的情况，例如一台设备先启动，其他设备延时一段时间后启动，以保证设备的正常运作或者储存数据等等；目前行业的解决的方案是使用时序电源的插排或者多个开关电源产品和软件兼容实现，如图1，但这就导致成本过高，占用空间较大，这不是厂商和客户所希望的，也不是最优的方案；而使用单个开关电源包含多路输出的成本最优，且主路辅路都是满足安规隔离的，但是开关电源产品的主路辅路的输出电压几乎是同时建立的，不满足客户的时序应用。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明针对以上问题提供了一种多路输出电源，用于控制开关电源产品的主和/或辅路延时开通输出，以解决客户多个设备的时序启动应用需求，同时降低成本，占用空间小，此电路可用于双路输出以上的开关电源中时，效果更为明显。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种多路输出电源，包括至少两个变压器的副边绕组，一个副边绕组形成主输出电路，其他副边绕组形成辅输出电路，在辅输出电路增设时序控制电路，时序控制电路包括mos管、电阻和电容，mos管串入副边绕组与输出极之间，即mos管的漏极分别连接副边绕组的一端及电容的一端，mos管的源极与输出负极连接，mos管的栅极分别连接电阻的一端及电容的另一端，电阻的另一端与输出正极连接。

优选的，所述主输出电路也增设时序控制电路，时序控制电路包括mos管、电阻和电容，mos管串入副边绕组与输出极之间，即mos管的漏极分别连接副边绕组及电容的一端，mos管的源极与输出负极连接，mos管的栅极分别连接电阻的一端及电容的另一端，电阻的另一端与输出正极连接。

优选的，所述时序控制电路，还包括稳压管，稳压管串入mos管的栅极与电阻、电容的连接端之间，即稳压管的阳极与mos管的栅极连接，稳压管的阴极分别连接电阻的一端及电容的另一端。

本发明还提供多路输出电源，包括至少两个变压器的副边绕组，一个副边绕组形成主输出电路，其他副边绕组形成辅输出电路，在辅输出电路增设时序控制电路，时序控制电路包括mos管、电阻和电容，mos管串入副边绕组与输出极之间，即mos管的漏极分别连接副边绕组及电容的一极，mos管的源极与输出负极连接，mos管的栅极分别连接电阻的一端及电容的另一端，电阻的另一端与输出正极连接；时序控制电路的输出电压建立时间遵循如下关系式：其中，vq为mos管的导通电压，vo+为电源的输出电压，t为输出电压的建立时间，r为电阻的阻值，c为电容的容值。

优选的，所述主输出电路也增设时序控制电路，时序控制电路包括mos管、电阻和电容，mos管串入副边绕组与输出极之间，即mos管的漏极分别连接副边绕组及电容的一端，mos管的源极与输出负极连接，mos管的栅极分别连接电阻的一端及电容的另一端，电阻的另一端与输出正极连接。

本发明再提供一种多路输出电源，包括至少两个变压器的副边绕组，一个副边绕组形成主输出电路，其他副边绕组形成辅输出电路，在辅输出电路增设时序控制电路，时序控制电路包括mos管、电阻、电容和稳压管，mos管串入副边绕组与输出极之间，即mos管的漏极分别连接副边绕组及电容的一极，mos管的源极与输出负极连接，mos管的栅极与稳压管的阳极连接，稳压管的阴极分别连接电阻的一端及电容的另一端，电阻的另一端与输出正极连接；其中，稳压管的击穿电压大于mos管的导通电压，时序控制电路的输出电压建立时间遵循如下关系式：其中，vz为稳压管的击穿电压，vo+为电源的输出电压，t为输出电压的建立时间，r为电阻的阻值，c为电容的容值。

优选的，所述主输出电路也增设时序控制电路，时序控制电路包括mos管、电阻、电容和稳压管，mos管串入副边绕组与输出极之间，即mos管的漏极分别连接副边绕组及电容的一极，mos管的源极与输出负极连接，mos管的栅极与稳压管的阳极连接，稳压管的阴极分别连接电阻的一端及电容的另一端，电阻的另一端与输出正极连接。

与现有技术相比，本发明的多路输出电源具有如下有益效果：

1)本方案电路简单，易于设计，便于调试，成本低；

2)本发明可控制产品的各输出的延时开通时间，形成依时序建立输出；

3)本发明由多个产品控制改为单个多路输出电源产品控制，极大的降低成本，节省使用空间；

4)本发明不影响原副边、各输出之间的安规隔离，不会降低产品的可靠性。

附图说明

图1为现有多路输出时序启动电路的原理框图；

图2为本发明多路输出电源的时序控制电路在应用系统中的原理框图；

图3为本发明多路输出电源第一实施例的原理图；

图4为本发明多路输出电源第二实施例的原理图；

图4-1为本发明第二实施例的24v输出电压建立时间的测试波形图；

图4-2为本发明第二实施例的12v输出电压建立时间的测试波形图。

具体实施方式

如图2所示，为本发明多路输出电源的时序控制电路在应用系统中的原理框图，一种多路输出电源，可以根据需要设置每路输出电压建立的时间，以实现应用系统中多路设备的分时序供电需要。也可以只有一路输出进行时序设置，具体可根据应用系统需求来决定电源输出的路数。

为描述方便，各路输出电路编号与元器件代号按一定规则进行编码，其中第一个数字表示元器件代号，第二个数字表示输出路数编号，如电容c11，第一个1代表电容c1(或称为第一电容)，第二个1表示为第一路输出电路中的电容c1；电容c12表示是第二路输出电路中的电容c1；电阻r11表示是第一路输出电路中的电阻r1，电阻r12表示是第二路输出电路中的电阻r1。需注意的是，为方便起见，下文在某此场合下可能省略其中表示输出电路编号的第二个数字，而仅保留作为元器件代号的第一个数字。

以下结合附图对发明的原理和实施方式进行详细说明。

第一实施例

如图3所示，为本发明第一实施例的多路输出电源的原理图，一种多路输出电源，包括至少两个变压器的副边绕组，一个副边绕组形成主输出电路(以下可简称为主路)，其他副边绕组形成辅输出电路(以下可简称为辅路)，可以根据需要设置主输出电路的时序控制电路10和辅输出电路的时序控制电路20，以实现应用系统中多路设备的分时序供电需要；也可以只有主输出电路的时序控制电路10或辅输出电路的时序控制电路20。时序控制电路在主、辅输出电路中的结构相同，现以主输出电路的时序控制电路10为例来说明本发明的多路输出电源，时序控制电路10包括mos管q11、电阻r11和电容c11，mos管q11串入副边绕组ns11与输出极vo1之间，即mos管q11的漏极分别连接副边绕组ns11的一端及电容c11的一端，mos管q11的源极与输出负极vo1-连接，mos管q11的栅极分别连接电阻r11的一端及电容c11的另一端，电阻r11的另一端与输出正极vo1+连接。

现以两路输出电源的主输出电路为例说明该时序控制电路的工作原理：电源未上电时，mos管q1处于截止状态，当电源启动时，主路输出正极vo1+经过电阻r1给电容c1充电，电容c1两端电压逐渐上升，经过一段时间后，电容c1两端电压达到mos管q1的导通电压时，mos管q1导通，电源的一路输出建立；当电源断开输入时，电容c1两端电压逐渐下降，低于mos管q1导通电压，mos管q1截止，电源输出断开；其他辅路原理也是如此。

根据实际需要，可设定每一路输出电压建立的时间t1和t2，根据t1和t2来设计电路中元器件的参数，即可实现每路输出按需要的时序导通。计算公式如下：

注：vq为mos管的导通电压，vo+为电源的输出电压，t为输出电压的建立时间，r为电阻的阻值，c为电容的容值。如设计主输出电路的时序控制电路10时，计算公式如下，

设计辅输出电路的时序控制电路20时，计算公式如下，

其中，

vq11：mos管q11导通电压；vq12：mos管q12导通电压；

vo1+：电源的主路输出电压；vo2+：电源的辅路输出电压；

t1：主路输出电压的建立时间；t2：辅路输出电压的建立时间；

r11：主路中电阻r1的阻值，r12：辅路中电阻r1的阻值；

c11：主路中电容c1的容值，c12：辅路中电容c1的容值。

本发明多路输出电源，通过时序控制电路即可控制电源各输出的延时开通时间，形成依时序建立各路输出，从而将现有的多个产品控制改进为单个多路输出电源产品控制来实现，极大地降低了成本，节省了使用空间，而且还不影响原副边、各输出之间的安规隔离，不会降低电源产品的可靠性。此发明电路用于双路输出以上的开关电源时，效果更为明显。

第二实施例

如图4所示，为本发明第二实施例的多路输出电源的原理图，一种多路输出电源，与第一实施例不同的是，电容c1的正极与mos管q1驱动脚之间串联一个稳压管z1；即稳压管z1串入mos管q1的栅极与电阻r1、电容c1的连接端之间，稳压管z1的阳极与mos管q1的栅极连接，稳压管z1的阴极分别连接电阻r1的一端及电容c1的另一端。

现以主输出电路的时序控制电路为例来说明其连接关系如下：时序控制电路包括mos管q11、电阻r11、电容c11和稳压管z11，mos管q11串入副边绕组ns11与输出极vo1之间，即mos管q11的漏极分别连接副边绕组ns11的一端及电容c11的一端，mos管q11的源极与输出负极vo1-连接，mos管q11的栅极与稳压管z11的阳极连接，稳压管z11的阴极分别连接电阻r11的一端及电容c11的另一端，电阻r11的另一端与输出正极vo1+连接。

增加稳压二极管z11的作用为延长时序电路的电压建立时间。

现以两路输出电源的主输出电路为例说明该时序控制电路的工作原理：电源未上电时，mos管q1处于截止状态，当电源启动时，主路输出正极vo+经过电阻r1给电容c1充电，电容c1两端电压逐渐上升，经过一段时间后，电容c1两端电压大于稳压管z1的钳位电压而击穿导通，达到mos管q1的导通电压时，mos管q1导通，电源的一路输出建立；当电源断开输入时，电容c1两端电压逐渐下降，低于mos管q1导通电压，mos管q1截止，电源输出断开；其他辅路原理也是如此。

稳压管z1的击穿电压>mos管q1的导通电压。根据实际需要，可设定每一路输出电压建立的时间t1和t2，根据t1和t2来设计电路中元器件的参数，即可实现每路输出按需要的时序导通。计算公式如下：

注：vz为稳压管的击穿电压，vo+为电源的输出电压，t为输出电压的建立时间，r为电阻的阻值，c为电容的容值。如设计主输出电路的时序控制电路时，计算公式如下，

设计辅输出电路的时序控制电路时，计算公式如下，

其中，

vz11：稳压管z11的击穿电压；vz12：稳压管z12的击穿电压；

vo1+：电源的主路输出电压；vo2+：电源的辅路输出电压；

t1：主路输出电压的建立时间；t2：辅路输出电压的建立时间；

r11：主路中电阻r1的阻值，r12：辅路中电阻r1的阻值；

c11：主路中电容c1的容值，c12：辅路中电容c1的容值。

先设定输出建立的时间t，根据经验可先确定电容c11，再计算r11的值，为保证稳压管被击穿导通和考虑器件参数误差，r11的实际取值可再小一点。

电源另一路输出的工作原理与上面一致，设定时序时间t2，按需求代入公式计算即可。

电源电路中三极管为开关器件，也可以选择mos管等其他开关器件，依然在此专利保护范围之内。

测试验证：

条件：此实施例的产品为双路输出产品，一路输出12v，一路输出24v，现要求产品上电后经过1000ms后12v输出电压建立，而2000ms后24v输出电压建立；图4-1和图4-2分别为24v输出和12v输出的输出电压建立的测试波形图，其中：

端口ch1：输入电压波形，端口ch2：24v输出电压波形，端口ch3：12v输出电压波形。

从波行可以看出，24v输出建立时间为2087ms，而12v输出1028ms，与设计规格几乎一致，出现误差的原因主要是器件的误差，ic的vcc电压的充电时间，设计时需考虑误差。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为本发明的限制，在本发明附图原理框图的基础上，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出另外的改进及润饰，例如将控制电路用运放及三极管组成的电路替代，仍能实现相同功能，这些改进及润饰也在本发明的保护范围，这里不再用实施例赘述，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。