一种开关电源的输出宽范围可调电路的制作方法

本发明涉及电力电子，尤其涉及一种开关电源的输出宽范围可调电路。

背景技术：

1、随着电子科技技术的发展和人们生活水平的不断提高，人们越来越关注绿色环保和节碳减排。因此，光伏发电、风能发电、电动汽车、储能、无人机等高新技术领域得到了快速发展，同时这也对电力电子开关电源提出了更多、更高的要求。在充电桩、储能等系统中，开关电源的输出电压是随着动力电池电量的变化而不断变化的，这就要求开关电源的输出电压要能够宽范围可调，而且还要具备高效率和高可靠性。

2、目前行业中一部分开关电源的输出电压调节范围较窄，例如：额定电压的±10-±20%，不能满足动力电池充电等系统的应用；另一部分开关电源通过大范围调整工作占空比的方式实现输出电压宽范围调整，但这种方式在输出电压最高和最低时，开关电源占空比处于最大或最小等极限工作状态，不仅使电源的效率降低，同时也使工作可靠性降低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种开关电源的输出宽范围可调电路，以解决现有技术存在的开关电源输出电压可调范围窄、效率低、可靠性差等技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明给出如下技术方案予以解决：

3、一种开关电源的输出宽范围可调电路，包括整流电路、切换电路、滤波电路和检测比较电路；整流电路的电源输入端连接被控开关电源的开关变压器，整流电路的输出端连接滤波电路，滤波电路的输出端、被控开关电源的输出端与连接检测比较电路的输入端共同连接，检测比较电路的输出端连接切换电路的输入端，切换电路的输出端连接整流电路的切换连接端；

4、所述检测比较电路用于检测被控开关电源的输出电压，并与设定的基准电压比较后输出控制信号给切换电路；

5、所述切换电路用于将检测比较电路发送的控制信号隔离放大后，控制整流电路的整流电路单元的串联连接或并联连接；

6、所述整流电路用于对被控开关电源的开关变压器的输出进行整流滤波，同时再经过切换电路的开通或关断控制，实现整流电路单元的串联或并联连接；

7、所述滤波电路用于对整流电路输出的整流电压进行滤波后送至被控开关电源的输出端。

8、相较于现有技术，本发明的技术效果如下：

9、本发明通过整流电路、切换电路、滤波电路和检测比较电路替代被控开关电源中的开关变压器次级及输出整流滤波电路，从而实现根据被控开关电源输出电压的高低判定被控开关电源的工作状态，当输出电压较低时，输出各绕组及整流电路并联工作，降低各绕组及整流电路的电流应力，开关电源工作在较佳的占空比；当输出电压较高时，输出各绕组及整流电路切换为串联工作，等效于增加了变压器次级绕组匝数，改变了开关电源开关变压器的匝比，从而使开关电源输出电压升高很多的情况下，占空比变化很小，仍然工作在较佳的占空比，这就使开关电源的输出电压实现宽范围的调节，同时还工作在较佳的工作状态，效率、可靠性得到大幅提高。

10、本发明功能可靠、成本低、使用灵活方便，适用于绝大多数开关电源拓扑，能够有效提升开关电源输出电压调节范围，提高开关电源输出电压在高电压和低电压时的效率和可靠性，是一种性能优良、简单实用的开关电源输出宽范围可调电路。

技术特征：

1.一种开关电源的输出宽范围可调电路，其特征在于，包括整流电路（1）、切换电路（2）、滤波电路（3）和检测比较电路（4）；整流电路（1）的电源输入端连接被控开关电源的开关变压器，整流电路（1）的输出端连接滤波电路（3），滤波电路（3）的输出端、被控开关电源的输出端与连接检测比较电路（4）的输入端共同连接，检测比较电路（4）的输出端连接切换电路（2）的输入端，切换电路（2）的输出端连接整流电路（1）的切换连接端；

2.如权利要求1所述的开关电源的输出宽范围可调电路，其特征在于，所述整流电路（1）由两个或两个以上整流电路单元组成，所述切换电路（2）由单个或多个切换电路单元组成，所述检测比较电路（4）由单个或多个检测比较电路单元组成。

3.如权利要求2所述的开关电源的输出宽范围可调电路，其特征在于，所述整流电路（1）包括第一整流电路单元（11）、第二整流电路单元（12）和第三整流电路单元（13）；所述第一整流电路单元（11）包括开关变压器次级绕组ns101、二极管d101～d103和电容c101；所述第二整流电路单元（12）包括开关变压器次级绕组ns102、二极管d201～d203和电容c201；所述第三整流电路单元（13）包括开关变压器次级绕组ns301、二极管d301～d303和电容c301；

4.如权利要求2所述的开关电源的输出宽范围可调电路，其特征在于，所述整流电路（1）包括整流电路单元1a和整流电路单元1b；所述整流电路单元1a包括开关变压器次级绕组ns101、二极管d101～d104、电容c101和电感l101；所述整流电路单元1b包括开关变压器次级绕组ns102、二极管d201～d204、电容c201和电感l201；所述切换电路（2）包括mos管q401、电阻r401、电阻r402和光电耦合器u401；所述检测比较电路（4）包括电阻r601～r605、运算放大器u601、电容c601和电容c602；所述滤波电路（3）包括l801和电容c801；

技术总结
本发明公开了一种开关电源的输出宽范围可调电路，包括整流电路、切换电路、滤波电路和检测比较电路；整流电路的电源输入端连接被控开关电源的开关变压器，整流电路的输出端连接滤波电路，滤波电路的输出端、被控开关电源的输出端与连接检测比较电路的输入端共同连接，检测比较电路的输出端连接切换电路的输入端，切换电路的输出端连接整流电路的切换连接端；本发明通过检测被控开关电源的输出电压来切换开关变压器次级绕组整流电路的串联或并联工作模式，从而使开关电源的输出电压实现宽范围的调节，同时还工作在较佳的占空比，效率、可靠性得到大幅提高。

技术研发人员：张朝阳,王柯
受保护的技术使用者：陕西中科天地航空模块有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/7