一种基于辅助供电回路的输入输出恒流BUCK电路的制作方法

本技术涉及电源环路控制领域，具体涉及一种基于辅助供电回路的输入输出恒流buck电路。

背景技术：

1、开关电源应用于生活中的各种负载，如电力设备，医疗设备，通讯设备，仪器仪表，开关电源内部的稳定性和可靠性决定了所应用负载的稳定性和可靠性，所以在开关电源设计中，自身的稳定性极为重要。开关电源主要由主功率回路，控制回路，反馈回路，辅助供电回路组成。这对辅助供电回路提出了一定的要求，需要辅助供电回路能提供稳定的电压和稳定的电流。

2、现有的开关电源里面的辅助供电回路，在高压转低压大范围降压的电路设计中，常采用buck降压电路，输出电压经误差放大器后反馈到电压比较器，以对输出电压进行调整，电路中经pwm信号控制的输出电压波形为方波，通过调整占空比即可对输出电压进行修正，以使辅助供电回路提供稳定电压；电路的输出电流为电感电流，是随pwm信号周期线性起伏的，通常对于输出电流的处理方式通常为估算出的峰值电流不超过阈值即可，因此输出电流的起伏较大，难以满足某些负载对于输出电流恒定的需求。

技术实现思路

1、本技术提供一种基于辅助供电回路的输入输出恒流buck电路，在用于辅助供电回路的buck降压电路中，在输出电压反馈的基础上增加一级输出电流反馈，buck高低压转换芯片u1基于电流反馈对输出电流进行调整，以满足某些负载对于输出电流恒定的需求。

2、第一方面，本技术提供了一种基于辅助供电回路的输入输出恒流buck电路，所述电路包括直流电源、buck整流续流电路、恒压反馈电路以及恒流反馈电路，其中：

3、所述直流电源与所述buck整流续流电路的输入端连接，所述buck整流续流电路的反馈端与输出端与所述恒压反馈电路连接，所述buck整流续流电路的反馈端与输出端与所述恒流反馈电路连接；

4、所述直流电源，用于为所述buck整流续流电路提供高电压等级直流输入；

5、所述buck整流续流电路，用于将高电压等级直流输入转换为低电压等级的直流输出；

6、所述恒压反馈电路与所述恒流反馈电路，用于分别采集所述buck整流续流电路输出端的反馈电压与反馈电流，将所述反馈电压与所述反馈电流传输至所述buck整流续流电路；

7、所述buck整流续流电路，用于基于所述反馈电压以及所述反馈电流实现对输出电压与输出电流的闭环控制。

8、通过采用上述技术方案，通过采集buck整流续流电路的输出端的反馈电压与反馈电流，buck整流续流电路根据反馈的电压或电流参数调节内部pwm控制信号，以实现输出电压与输出电流恒定。

9、可选的，所述buck整流续流电路包括电压转换单元以及续流单元，所述电压转换单元分别与所述直流电源、所述续流单元、所述恒压反馈电路以及所述恒流反馈电路连接，所述续流单元分别与所述恒压反馈电路、所述恒流反馈电路连接。

10、通过采用上述技术方案，buck整流续流电路包括电压转换单元以及续流单元两个单元，电压转换单元将高电压等级的直流电压转换为低电压等级的直流电压，在pwm控制信号的导通阶段完成dc-dc的高低电压转换，在截止阶段续流单元释放储存的电能以输出电压，通过调节占空比的方式即可调节输出电压。

11、可选的，所述电压转换单元包括buck高低压转换芯片u1、第二电容c2以及第三电容c3；

12、所述buck高低压转换芯片u1的输入引脚与所述直流电源耦接，输出引脚与所述续流单元耦接，反馈引脚分别与所述恒压反馈电路、恒流反馈电路耦接；

13、所述第二电容c2的一端与所述buck高低压转换芯片u1的输入引脚耦接，另一端与所述buck高低压转换芯片u1的输出引脚耦接；

14、所述第三电容c3的一端与所述buck高低压转换芯片u1的旁路引脚耦接，另一端与所述buck高低压转换芯片u1的输出引脚耦接。

15、通过采用上述技术方案，使用buck高低压转换芯片u1作为主器件构成电压转换单元，无需另外设计具有降压功能的电路，同时使用pwm信号作为控制信号能够简单实现对输出电压及输出电流的控制。

16、可选的，所述续流单元包括第一电感l1、第二二极管d2、第一电解电容ec1；

17、所述第一电感l1的一端与所述电压转换单元耦接，另一端与所述第一电解电容ec1的正极耦接；

18、所述第二二极管d2的正极与所述第一电解电容ec1的负极耦接并接地，负极与所述电压转换单元耦接。

19、通过采用上述技术方案，在buck高低压转换芯片u1的内部截止阶段 ，第一电感l1作为储能电感，将储存的电能释放出来，经第一电解电容ec1、第二二极管d2构成续流回路，继续实现电压输出。

20、可选的，所述恒压反馈电路包括第一二极管d1、第一电阻r1、第二电阻r2、第四电容c4以及第五电容c5；

21、所述第一二极管d1的正极与所述第一电解电容ec1的正极耦接，负极与所述第二电阻r2的一端耦接，所述第二电阻r2的另一端与所述buck高低压转换芯片u1的反馈引脚耦接；

22、所述第一电阻r1的一端与所述buck高低压转换芯片u1的反馈引脚耦接，另一端与所述buck高低压转换芯片u1的输出引脚耦接；

23、所述第四电容c4的一端与所述buck高低压转换芯片u1的反馈引脚耦接，另一端与所述buck高低压转换芯片u1的输出引脚耦接；

24、所述第五电容c5的一端与所述第一二极管d1的负极耦接，另一端与所述buck高低压转换芯片u1的输出引脚耦接。

25、通过采用上述技术方案，在电压转换单元的内部截止阶段，第一电感l1将储存的磁场能释放为电能，第一电感l1远离buck高低压转换芯片u1的一端电势高，使得第一二极管d1导通，第一二极管d1与第二二极管d2的正向压降相同，因此第五电容c5两端的电压能跟随输出电压的变化，经第一电阻r1与第二电阻r2分压即可于buck高低压转换芯片u1的反馈引脚处得到反馈电压。

26、可选的，所述恒流反馈电路包括第三电阻r3以及光耦合器oc；

27、所述光耦合器oc的输出端口的负极与所述电压转换单元耦接。，输出端口的正极与所述buck高低压转换芯片u1的反馈引脚耦接，输入端口的正极与所述第一二极管d1的正极耦接，输入端口的负极与所述第一电解电容ec1的正极耦接；

28、所述第三电阻r3的一端与所述光耦合器oc的输入端口的正极耦接，另一端与所述光耦合器oc的输入端口的负极耦接。

29、通过采用上述技术方案，使用光耦合器oc能实现进入buck高低压转换芯片u1的反馈引脚的电流与采集的输出电流的电气隔离，能够避免电流纹波对反馈电流产生干扰。

30、可选的，所述电路还包括第一滤波单元，所述第一滤波单元的一端与所述直流电源连接，另一端与所述buck整流续流电路的输入端连接，其中：

31、所述第一滤波单元包括第二电解电容ec2以及第一电容c1；

32、所述第二电解电容ec2的正极与所述buck高低压转换芯片u1的输入引脚耦接，负极接地；

33、所述第一电容c1的一端与所述buck高低压转换芯片u1的输入引脚耦接，另一端接地。

34、通过采用上述技术方案，采用电容将电压的变动转化为电流的变化，可使直流电压更趋于平稳，通过滤波作用使得进入电压转换单元的直流的波形得到很大改善。

35、可选的，所述电路还包括第二滤波单元，所述第二滤波单元的一端与所述buck整流续流电路的输出端连接，另一端输出恒定电压，其中：

36、所述第二滤波单元包括第七电容c7、第八电容c8以及第二电感l2；

37、所述第七电容c7的一端与所述第一电感远离所述buck高低压转换芯片的一端耦接，另一端接地；

38、所述第八电容c8的一端与所述第一电解电容ec1的正极偶接，另一端接地；

39、所述第二电感l2的一端与所述第一电解电容ec1的正极耦接，另一端输出恒定电压。

40、通过采用上述技术方案，第七电容c7、第八电容c8以及第二电感l2组成lc滤波电路，对输出的电压进行滤波处理，以得到更平稳的电压输出。

41、可选的，所述电路还包括第三滤波单元，所述第三滤波单元包括第六电容c6，其中：

42、所述第六电容c6的一端与所述buck高低压转换芯片u1的输出引脚耦接，另一端接地。

43、通过采用上述技术方案，采用并联第六电容c6接地的方式对经电压转换之后的电压进行滤波处理，以得到更平稳的电压。

44、第二方面，本技术的提供了基于辅助供电回路的输入输出恒流buck装置，所述基于辅助供电回路的输入输出恒流buck装置包括基于辅助供电回路的输入输出恒流buck电路板，所述基于辅助供电回路的输入输出恒流buck电路板上设置任一所述基于辅助供电回路的输入输出恒流buck电路。

45、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

46、在用于辅助供电回路的buck降压电路中，在输出电压反馈的基础上增加一级输出电流反馈，buck高低压转换芯片u1基于电流反馈对输出电流进行调整，以满足某些负载对于输出电流恒定的需求；

47、进一步地，本技术通过调节电压反馈电路中的分压参数，能够适用于各种不同输出电压；

48、进一步的，本技术通过调节电流反馈电路中的电流采样参数，能够适用于不同输出电流。