雙路開關電源的輸出電路的製作方法
2023-07-28 05:12:26 1
雙路開關電源的輸出電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種雙路開關電源的輸出電路，多諧振蕩器的第一輸出端與第一開關管的柵極電連接，第二輸出端與第二開關管的柵極電連接，第一開關管的漏極分別與第一電阻的一端和第三開關管的柵極電連接，第二開關管的漏極分別與第二電阻的一端和第四開關管的柵極電連接，第三開關管的漏極與第一初級繞組的一端電連接，第四開關管的漏極與第二初級繞組的一端電連接，第一次級繞組與第一整流濾波單元電連接，第二次級繞組與第二整流濾波單元電連接。與現有技術相比，本實用新型基於多諧振蕩器輸出的兩路方波脈衝以及通過驅動功率放大、隔離和整流濾波之後，能夠輸出與直流輸入電源電氣隔離的兩路直流電源，結構簡單，應用廣泛。
【專利說明】
雙路開關電源的輸出電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及開關電源領域，特別涉及一種雙路開關電源的輸出電路。【背景技術】
[0002]開關電源是現代電力電子設備中不可缺少的組成部分，應用領域也相當廣泛，在整個電源領域中佔據的比重越來越大。開關電源主要是通過運用功率變換器進行電能的變換，以此滿足各種用電需求。
[0003]目前的開關電源主要包括反激式開關電源、正激式開關電源和推挽式開關電源等，這些開關電源雖然都能夠實現輸入電源和輸出電源的電氣隔離，但是電路結構都頗為複雜，體積較大，不適合在對集成度要求較高的電路中使用。而一般的升壓式開關電源和降壓式開關電源雖然電路結構簡單，但是無法實現輸入電源和輸出電源的電氣隔離。
【發明內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術中開關電源電路結構複雜、體積較大，導致應用場合受限等的缺陷，提供一種結構簡單的雙路開關電源的輸出電路。
[0005]本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題:
[0006]—種雙路開關電源的輸出電路，其特點在於，包括一多諧振蕩器、一第一電阻、一第二電阻、一第一開關管、一第二開關管、一第三開關管、一第四開關管、一第一變壓器、一第二變壓器、一直流輸入電源、一第一整流濾波單元以及一第二整流濾波單元，所述第一變壓器包括一第一初級繞組和一第一次級繞組，所述第二變壓器包括一第二初級繞組和一第二次級繞組；
[0007]所述多諧振蕩器的第一輸出端與所述第一開關管的柵極電連接，第二輸出端與所述第二開關管的柵極電連接，所述第一開關管的漏極分別與所述第一電阻的一端和所述第三開關管的柵極電連接，所述第二開關管的漏極分別與所述第二電阻的一端和所述第四開關管的柵極電連接，所述第三開關管的漏極與所述第一初級繞組的一端電連接，所述第四開關管的漏極與所述第二初級繞組的一端電連接，所述第一開關管、所述第二開關管、所述第三開關管以及所述第四開關管的源極均與第一參考地電連接；
[0008]所述直流輸入電源用於向所述多諧振蕩器供電，且分別與所述第一電阻的另一端、所述第二電阻的另一端、所述第一初級繞組的另一端以及所述第二初級繞組的另一端電連接；
[0009]所述第一次級繞組與所述第一整流濾波單元電連接，所述第二次級繞組與所述第二整流濾波單元電連接。
[0010]本方案中，多諧振蕩器的第一輸出端和第二輸出端均用於輸出方波脈衝，且第一輸出端輸出的方波脈衝和第二輸出端輸出的方波脈衝相位相反。兩路相位相反的方波脈衝經過驅動功率放大後輸入至變壓器的初級繞組，再經過變壓器的隔離傳輸至次級繞組，最後分別通過第一整流濾波單元和第二整流濾波單元輸出兩路直流電源。其中，輸出的兩路直流電源均與直流輸入電源電氣隔離，且輸出的兩路直流電源之間也互相電氣隔離。
[0011]較佳地，所述第一整流濾波單元包括一第一二極體和一第一電容，所述第二整流濾波單元包括一第二二極體和一第二電容；
[0012]所述第一次級繞組的一端與所述第一二極體的陽極電連接，另一端分別與所述第一電容的一端和第二參考地電連接，所述第一二極體的陰極與所述第一電容的另一端電連接；
[0013]所述第二次級繞組的一端與所述第二二極體的陽極電連接，另一端分別與所述第二電容的一端和第三參考地電連接，所述第二二極體的陰極與所述第二電容的另一端電連接。
[0014]較佳地，所述第一開關管、所述第二開關管、所述第三開關管以及所述第四開關管均為NM0S管。
[0015]較佳地，所述第一次級繞組和/或所述第二次級繞組的線圈匝數可調。本方案中， 通過調節第一次級繞組和/或第二次級繞組的線圈匝數能夠實現對輸出電源的幅度調節。
[0016]較佳地，所述多諧振蕩器為HCF4047。本方案中，多諧振蕩器採用意法半導體公司生產的HCF4047晶片。
[0017]本實用新型的積極進步效果在於:與現有技術相比，本實用新型的輸出電路基於多諧振蕩器輸出的兩路方波脈衝以及通過驅動功率放大、變壓器的隔離和整流濾波單元的整流濾波之後，能夠輸出與直流輸入電源電氣隔離的兩路直流電源，結構簡單，應用廣泛。【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型實施例的雙路開關電源的輸出電路的電路圖。【具體實施方式】
[0019]下面舉個較佳實施例，並結合附圖來更清楚完整地說明本實用新型。
[0020]本實施例提供一種雙路開關電源的輸出電路，如圖1所示，包括多諧振蕩器 HCF4047、電阻R1、電阻R2、開關管Q1、開關管Q2、開關管Q3、開關管Q4、變壓器T1、變壓器T2、 直流輸入電源Vin、二極體D1、二極體D2、電容C1以及電容C2,其中，變壓器T1包括第一初級繞組和第一次級繞組，變壓器T2包括第二初級繞組和第二次級繞組。[〇〇21]本實施例中，開關管Q1、開關管Q2、開關管Q3以及開關管Q4均為NM0S管。[〇〇22]多諧振蕩器HCF4047的第一輸出端0UT1與開關管Q1的柵極電連接，第二輸出端 0UT2與開關管Q2的柵極電連接，開關管Q1的漏極分別與電阻R1的一端和開關管Q3的柵極電連接，開關管Q2的漏極分別與電阻R2的一端和所開關管Q4的柵極電連接，開關管Q3的漏極與所述第一初級繞組的一端電連接，開關管Q4的漏極與所述第二初級繞組的一端電連接， 開關管Q1、開關管Q2、開關管Q3以及開關管Q4的源極均與參考地GND1電連接。[〇〇23] 直流輸入電源Vin與多諧振蕩器HCF4047的輸入端IN1電連接，用於向多諧振蕩器 HCF4047供電，且分別與電阻R1的另一端、電阻R2的另一端、所述第一初級繞組的另一端以及所述第二初級繞組的另一端電連接。本實施例中，直流輸入電源Vin為5V。[〇〇24]二極體D1和電容C1構成第一整流濾波單元，所述第一次級繞組的一端與二極體D1 的陽極電連接，另一端分別與電容C1的一端和參考地GNDA電連接，二極體D1的陰極與電容Cl的另一端電連接。
[0025]二極體D2和電容C2構成第二整流濾波單元，所述第二次級繞組的一端與二極體D2 的陽極電連接，另一端分別與電容C2的一端和參考地GNDB電連接，二極體D2的陰極與電容 C2的另一端電連接。
[0026]下面結合圖1具體介紹一下本實施例雙路開關電源的輸出電路的工作原理。[〇〇27]多諧振蕩器HCF4047輸出相位相反的方波脈衝，當第一輸出端OUT 1輸出的方波脈衝為高電平時，第二輸出端0UT2輸出的方波脈衝為低電平，開關管Q1導通、開關管Q2截止， 開關管Q1的漏極從高電平變為低電平，開關管Q2的漏極保持高電平，此時開關管Q3截止、開關管Q4導通，與開關管Q3漏極電連接的變壓器T1的第一初級繞組的一端為高電平，第一次級繞組經過二極體D1和電容C1的濾波整流後輸出直流電源VoutA，與開關管Q4漏極電連接的變壓器T2的第二初級繞組的一端被拉為低電平，第二次級繞組經過二極體D2和電容C2的濾波整流後輸出直流電源VoutB。[〇〇28]當第一輸出端0UT1輸出的方波脈衝為低電平時，第二輸出端0UT2輸出的方波脈衝為高電平，開關管Q2導通、開關管Q1截止，開關管Q2的漏極從高電平變為低電平，開關管Q1 的漏極保持高電平，此時開關管Q4截止、開關管Q3導通，與開關管Q4漏極電連接的變壓器T2 的第二初級繞組的一端為高電平，第二次級繞組經過二極體D2和電容C2的濾波整流後輸出直流電源VoutB，與開關管Q3漏極電連接的變壓器T1的第一初級繞組的一端被拉為低電平， 第一次級繞組經過二極體D1和電容C1的濾波整流後輸出直流電源VoutA。[〇〇29] 本實施例中，直流電源VoutA和直流電源VoutB均與直流輸入電源Vin電氣隔離，其中，直流電源VoutA和直流電源VoutB之間也電氣隔離。另外，可以通過調節第一次級繞組的線圈匝數來調節直流電源VoutA的幅度，可以通過調節第二次級繞組的線圈匝數來調節直流電源VoutB的幅度。
[0030]本實施例中，基於多諧振蕩器輸出的兩路方波脈衝以及通過驅動功率放大、變壓器的隔離和整流濾波單元的整流濾波之後，能夠輸出與直流輸入電源電氣隔離的兩路直流電源VoutA和VoutB，結構簡單，應用廣泛。
[0031]雖然以上描述了本實用新型的【具體實施方式】，但是本領域的技術人員應當理解， 這些僅是舉例說明，本實用新型的保護範圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護範圍。
【主權項】
1.一種雙路開關電源的輸出電路，其特徵在於，包括一多諧振蕩器、一第一電阻、一第 二電阻、一第一開關管、一第二開關管、一第三開關管、一第四開關管、一第一變壓器、一第 二變壓器、一直流輸入電源、一第一整流濾波單元以及一第二整流濾波單元，所述第一變壓 器包括一第一初級繞組和一第一次級繞組，所述第二變壓器包括一第二初級繞組和一第二 次級繞組；所述多諧振蕩器的第一輸出端與所述第一開關管的柵極電連接，第二輸出端與所述第 二開關管的柵極電連接，所述第一開關管的漏極分別與所述第一電阻的一端和所述第三開 關管的柵極電連接，所述第二開關管的漏極分別與所述第二電阻的一端和所述第四開關管 的柵極電連接，所述第三開關管的漏極與所述第一初級繞組的一端電連接，所述第四開關 管的漏極與所述第二初級繞組的一端電連接，所述第一開關管、所述第二開關管、所述第三 開關管以及所述第四開關管的源極均與第一參考地電連接；所述直流輸入電源用於向所述多諧振蕩器供電，且分別與所述第一電阻的另一端、所 述第二電阻的另一端、所述第一初級繞組的另一端以及所述第二初級繞組的另一端電連 接；所述第一次級繞組與所述第一整流濾波單元電連接，所述第二次級繞組與所述第二整 流濾波單元電連接。2.如權利要求1所述的雙路開關電源的輸出電路，其特徵在於，所述第一整流濾波單元 包括一第一二極體和一第一電容，所述第二整流濾波單元包括一第二二極體和一第二電 容；所述第一次級繞組的一端與所述第一二極體的陽極電連接，另一端分別與所述第一電 容的一端和第二參考地電連接，所述第一二極體的陰極與所述第一電容的另一端電連接；所述第二次級繞組的一端與所述第二二極體的陽極電連接，另一端分別與所述第二電 容的一端和第三參考地電連接，所述第二二極體的陰極與所述第二電容的另一端電連接。3.如權利要求1所述的雙路開關電源的輸出電路，其特徵在於，所述第一開關管、所述 第二開關管、所述第三開關管以及所述第四開關管均為NMOS管。4.如權利要求1所述的雙路開關電源的輸出電路，其特徵在於，所述第一次級繞組和/ 或所述第二次級繞組的線圈匝數可調。5.如權利要求1所述的雙路開關電源的輸出電路，其特徵在於，所述多諧振蕩器為 HCF4047。
【文檔編號】H02M3/335GK205693566SQ201620558025
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月12日 公開號201620558025.8, CN 201620558025, CN 205693566 U, CN 205693566U, CN-U-205693566, CN201620558025, CN201620558025.8, CN205693566 U, CN205693566U
【發明人】楊天明, 邵東強, 王冬青, 張曉臣, 王錫強, 劉宏彬, 王曉東
【申請人】國網山東省電力公司威海供電公司, 國家電網公司