CN101236443B - 多路直流稳压输出电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多路直流稳压输出电路，其包括一反馈电路、一取样电路、一电源主控制芯片、一第一路输出端、一第二路输出端、一第一半波整流电路、一第一滤波电路、一第二半波整流电路、一第二滤波电路、一变压器和一平衡控制电路。该变压器依次通过该第一半波整流电路和该第一滤波电路从该第一路输出端提供高压，并依次通过该第二半波整流电路和该第二滤波电路从该第二路输出端提供低压。该平衡控制电路用来对该第二路输出端的电压进行平衡控制。该第一路输出端和第二路输出端依次通过该取样电路、反馈电路和电源主控制芯片对该变压器进行反馈调节。

Description

多路直流稳压输出电路
技术领域
本发明涉及一种多路直流稳压输出电路。
背景技术
目前，多路直流稳压输出电路作为驱动电源，已被广泛应用来到液晶显示器、计算机主机板、笔记型计算机等各种电子产品中。例如，一般液晶显示器都采用多路直流稳压输出电路作为驱动电源，该液晶显示器的背光驱动电路由该多路直流稳压输出电路的高压端提供，该液晶显示器的液晶面板驱动电路由该多路直流稳压输出电路的低压端提供。
请参阅图1，是一种现有技术的多路直流稳压输出电路的电路示意图。该多路直流稳压输出电路1包括一变压器10、一电源主控制芯片11、一反馈电路12、一取样电路19、一第一半波整流电路13、一第二半波整流电路14、一第一滤波电路15、一第二滤波电路16、一第一路输出端17和一第二路输出端18。
该取样电路19包括一第一电阻191、一第二电阻192、一第三电阻193和一反馈节点194。该第一电阻191、该第二电阻192和该第三电阻193的一端经由该反馈节点194连接到该反馈电路12。该第一电阻191的另一端连接到该第一输出端17，该第二电阻192的另一端连接到该第二输出端18，该第三电阻193的另一端接地。该取样电路19用来对该第一路输出端17和该第二路输出端18的电压进行取样，该反馈节点194为该反馈电路12提供一取样混合电压。当该反馈节点194的取样混合电压是2.5V时，该反馈电路12不工作。当该反馈节点194的取样混合电压大于或小于2.5V时，该反馈电路12工作。该第二电阻192较大，约等于91K欧姆，该第一电阻191较小，约等于12K欧姆。该第三电阻193约等于8K欧姆。
该第一半波整流电路13包括一第一整流二极管132和与该第一整流二极管132并联的一第一RC串联电路131。该第一整流二极管132的阳极(未标示)连接到该变压器10，阴极(未标示)连接到该第一滤波电路15。
该第二半波整流电路14包括一第二整流二极管142和与该第二整流二极管142并联的一第二RC串联电路141。该第二整流二极管142的阳极(未标示)连接到该变压器10，阴极(未标示)连接到该第二滤波电路16。
该变压器10依次通过该第一半波整流电路13和该第一滤波电路15从该第一路输出端17提供电压，并依次通过该第二半波整流电路14和该第二滤波电路16从该第二路输出端18提供电压。该第一路输出端17用来输出一较低直流电压，例如5V，该第二路输出端18用来输出一较高直流电压，例如18V。
该反馈电路12用来将该取样电路19的取样混合电压的变化反馈到该电源主控制芯片11。该电源主控制芯片11根据该反馈电路12反馈电压的变化，调整输出到该变压器10的脉冲占空比，从而调整该变压器10的输出。
液晶显示器应用该多路直流稳压输出电路1时，该第一路输出端17为该液晶显示器的液晶面板驱动集成电路提供5V电压，该第二路输出端18为该液晶显示器的背光驱动电路提供18V电压。
当该液晶显示器激活时，该第一路输出端17带负载，由于此时该液晶显示器的背光驱动电路还没有启动，该第二路输出端18空载。由于该第一路输出端17带负载，使该第一路输出端17的电压减小到大约4.3V，另外，该第一路输出端17带负载时，该第一整流二极管132两端的压差略有升高，进一步使得该第一路输出端17的电压减小到约等于4V。该第二路输出端18空载，其电压不变。
该第一路输出端17的电压减小到约等于4V，使流经该第一电阻191的电流减小，而流经该第二电阻192的电流不变，由节点电流定律，流经该第三电阻193的电流减小，从而使得该反馈节点194的取样混合电压减小，其低于2.5V，此时该反馈电路12输出到该电源主控制芯片11的电压减小，进而使该电源主控制芯片11增大输出到该变压器10的脉冲占空比，导致该第一路输出端17和该第二路输出端18的电压增大。
该第一路输出端17的电压升高到约4.5V时，该第二路输出端18的电压飘高到约28V。流经该第一电阻191和该第二电阻192的电流增加，由计算可知，流经该第三电阻193的电流增加，且使得该反馈节点194的取样混合电压升高到2.5V，该反馈电路12停止工作。但是，此时该第一路输出端17的电压仅为4.5V，低于该驱动集成电路工作所必需的5V电压，该液晶显示器不能正常工作。故该多路直流稳压输出电路1的可靠性较低。
发明内容
为了解决现有技术多路直流稳压输出电路可靠性较低的缺点，有必要提供一种可靠性较高的直流稳压输出电路。
一种多路直流稳压输出电路，其包括一反馈电路、一取样电路、一电源主控制芯片、一第一路输出端、一第二路输出端、一第一半波整流电路、一第一滤波电路、一第二半波整流电路、一第二滤波电路和一变压器。该变压器依次通过该第一半波整流电路和该第一滤波电路从该第一路输出端提供低压，并依次通过该第二半波整流电路和该第二滤波电路从该第二路输出端提供高压；一平衡控制电路，该平衡控制电路包括一晶体管、一钳位二极管、一第一偏置电阻、一第二偏置电阻和一平衡电阻，该第一偏置电阻、该钳位二极管和该第二偏置电阻依次串联在该第二路输出端与第一路输出端之间，该钳位二极管的负极与该第一偏置电阻之间一电路节点连接到该晶体管的基极，该晶体管的发射极连接到该第二路输出端，该晶体管的集电极依次经由该平衡电阻电连接到该第一路输出端，其用来对该第二路输出端的电压进行平衡控制；该第一路输出端和第二路输出端依次通过该取样电路、反馈电路和电源主控制芯片对该变压器的脉冲占空比进行反馈调节，从而调整该第一路输出端和该第二路输出端的电压。
一多路直流稳压输出电路，其包括一第一路输出端、一第二路输出端和一平衡控制电路，该平衡控制电路包括一晶体管、一钳位二极管、一第一偏置电阻、一第二偏置电阻和一平衡电阻，该第一偏置电阻、该钳位二极管和该第二偏置电阻依次串联在该第二路输出端与第一路输出端之间，该钳位二极管的负极与该第一偏置电阻之间一电路节点连接到该晶体管的基极，该晶体管的发射极连接到该第二路输出端，该晶体管的集电极依次经由该平衡电阻电连接到该第一路输出端，该平衡控制电路与该第一路输出端和该第二路输出端相连接，用来对该第二路输出端的电压进行平衡控制。
相较于现有技术，上述多路直流稳压输出电路进一步包括该平衡控制电路，当该第二路输出端的电压飘高时，该平衡控制电路使得第二路输出端飘高的电压减小，经由反馈电路，使得该第一路输出端和第二路输出端的电压恢复平衡态。故，该多路直流稳压输出电路的可靠性较高。
附图说明
图1是一种现有技术多路直流稳压输出电路的电路示意图。
图2是本发明多路直流稳压输出电路一较佳实施方式的电路示意图。
具体实施方式
请参阅图2，是本发明多路直流稳压输出电路一较佳实施方式的电路示意图。图中仅以两路输出为例，其它多路输出的原理与此相同，因而不再进一步举例。
该多路直流稳压输出电路2包括一变压器20、一取样电路30、一电源主控制芯片21、一反馈电路22、一第一半波整流电路23、一第二半波整流电路24、一第一滤波电路25、一第二滤波电路26、一第一路输出端27和一第二路输出端28和一平衡控制电路29。
该取样电路30包括一第一电阻301、一第二电阻302、一第三电阻303和一反馈节点304。该第一电阻301、该第二电阻302和该第三电阻303的一端经由该反馈节点304连接到该反馈电路22。该第一电阻301的另一端连接到该第一输出端27，该第二电阻302的另一端连接到该第二输出端28，该第三电阻303的另一端接地。该取样电路30用来对该第一路输出端27与该第二路输出端28的电压进行取样，该反馈节点304为该反馈电路22提供一取样混合电压。当该反馈节点304的取样混合电压是2.5V时，该反馈电路22不工作。当该反馈节点304的取样混合电压大于或小于2.5V时，该反馈电路22工作。该第二电阻302较大，约等于91K欧姆，该第一电阻301较小，约等于12K欧姆，该第三电阻303约等于8K欧姆。
该第一半波整流电路23包括一第一整流二极管232和与该第一整流二极管232并联的一第一RC串联电路231。该第一整流二极管232的阳极(未标示)连接到该变压器20，阴极(未标示)连接到该第一滤波电路25。该第一滤波电路25为π型滤波电路。该第一整流二极管232可为锗二极管、硅整流二极管和砷化镓二极管中的一种。
该第二半波整流电路24包括一第二整流二极管242和与该第二整流二极管242并联的一第二RC串联电路241。该第二整流二极管242的阳极(未标示)连接到该变压器20，阴极(未标示)连接到该第二滤波电路26。该第二滤波电路26为π型滤波电路。该第二整流二极管242可为锗二极管、硅整流二极管和砷化镓二极管中的一种。
该平衡控制电路29包括一PNP(Positive-Negative-Positive)型晶体管291、一钳位二极管292(Clamping Diode)、一二极管293、一平衡电阻294、一第一偏置电阻295和一第二偏置电阻296。该第一偏置电阻295、该钳位二极管292、该第二偏置电阻296和该二极管293依次串联在该第二路输出端28与第一路输出端27之间。该钳位二极管292的负极与该第一偏置电阻295之间一电路节点连接到该晶体管291的基极。该晶体管291的发射极连接到该第二路输出端28。该晶体管291的集电极依次经由该平衡电阻294和该二极管293的正、负极电连接到该第一路输出端27。该平衡电阻294用来在该第二路输出端28的电压飘高时充当该第二路输出端28的负载，并防止流经该晶体管291的电流过大。该二极管293用来防止电流瞬间反灌至该第二路输出端28所连接的负载。该第一、第二偏置电阻295、296都约等于100欧姆。该平衡电阻294约等于200欧姆。
该变压器20通过该第一半波整流电路23和该第一滤波电路25从该第一路输出端27提供电压，并通过该第二半波整流电路24和该第二滤波电路26从该第二路输出端28提供电压。该第一路输出端27用来输出一较低直流电压，例如5V，该第二路输出端28用来输出一较高直流电压，例如18V。
该反馈电路22用来将该取样电路30的取样混合电压的变化反馈到该电源主控制芯片21。该电源主控制芯片21根据该反馈电路12反馈电压的变化，调整输出到该变压器20的脉冲占空比，从而调整该变压器20的输出。
液晶显示器应用该多路直流稳压输出电路2时，该第一路输出端27为该液晶显示器的液晶面板驱动集成电路提供5V电压，该第二路输出端28为该液晶显示器的背光驱动电路提供18V电压。
当该液晶显示器激活时，该第一路输出端27带负载，由于此时该液晶显示器的背光驱动电路还没有启动，该第二路输出端28空载。由于该第一路输出端27带负载，使该第一路输出端27的电压减小到大约4.3V，另外，该第一路输出端27带负载时，该第一整流二极管232两端的电压差略有升高，进一步使得该第一路输出端27的电压减小到约等于4V。该第二路输出端28空载，其电压不变。
该第一路输出端27的电压减小到约等于4V，使流经该第一电阻301的电流减小，而流经该第二电阻302的电流不变，由节点电流定律，流经该第三电阻303的电流减小，从而使得该反馈节点304的取样混合电压减小，其低于2.5V，此时该反馈电路22输出到该电源主控制芯片21的电压减小，进而使该电源主控制芯片21增大输出到该变压器20的脉冲占空比，导致该第一路输出端27和该第二路输出端28的电压增大。
该第二路输出端28的电压升高到一定高度，例如21V时，加于该钳位二极管292上的电压大于其反向击穿电压，该钳位二极管292反向导通，并将该晶体管291基极的电压稳定在一预定值。当该第二路输出端28的电压进一步升高到约22V时，该晶体管291基极与发射极之间的电压差Veb的绝对值超过0.6伏特，进而使得该晶体管291导通，使得该平衡电阻294成为一加载在该第二路输出端28的负载，该负载使得该第二路输出端28的输出电压下降为约18V。
该第一路输出端27的电压升高到约等于4.5V，低于5V，因而该反馈节点304的取样混合电压低于2.5V，该电源主控制芯片21进一步增大输出到该变压器20的脉冲占空比，使得该第一路输出端27的电压进一步升高，恢复到5V。由于平衡控制电路29的作用，该第二输出端28的电压保持在大约18V。从而，该第一路输出端27和该第二输出端28驱动该液晶显示器正常工作。
上述多路直流稳压输出电路2进一步包括该平衡控制电路29，当该第二路输出端28的电压飘高时，该平衡控制电路29使得该第二路输出端28飘高的电压减小，通过该反馈电路22控制，使得该第一路输出端27和该第二路输出端28的电压恢复到平衡态。因此，该多路直流稳压输出电路2的可靠性较高。另外，该二极管293用来防止电流瞬间反灌到该第二路输出端28所连接的负载，可进一步增强该多路直流稳压输出电路2的稳定性。
本发明的多路直流稳压输出电路2还可具有其它多种变更设计，如：该多路直流稳压输出电路2可进一步包括一第三路输出端、一第四路输出端和一第五路输出端，每一路输出端与该第一路输出端之间连接一平衡控制电路29，该平衡控制电路29对电压飘高的输出端电压进行控制。该晶体管291也可为一P沟道耗尽型MOS场效晶体管。

Claims (8)

1.一种多路直流稳压输出电路，其包括：
一反馈电路；
一取样电路；
一电源主控制芯片；
一第一路输出端；
一第二路输出端；
一第一半波整流电路；
一第一滤波电路；
一第二半波整流电路；
一第二滤波电路；和
一变压器，其依次通过该第一半波整流电路和该第一滤波电路从该第一路输出端提供高压，并依次通过该第二半波整流电路和该第二滤波电路从该第二路输出端提供低压；该第一路输出端和第二路输出端依次通过该取样电路、反馈电路和电源主控制芯片对该变压器的脉冲占空比进行反馈调节，从而调整该第一路输出端和该第二路输出端的电压；
其特征在于：该多路直流稳压输出电路进一步包括一平衡控制电路，该平衡控制电路包括一晶体管、一钳位二极管、一第一偏置电阻、一第二偏置电阻和一平衡电阻，该第一偏置电阻、该钳位二极管和该第二偏置电阻依次串联在该第二路输出端与第一路输出端之间，该钳位二极管的负极与该第一偏置电阻之间一电路节点连接到该晶体管的基极，该晶体管的发射极连接到该第二路输出端，该晶体管的集电极依次经由该平衡电阻电连接到该第一路输出端，该平衡控制电路用于对该第二路输出端的电压进行平衡控制。
2.如权利要求1所述的多路直流稳压输出电路，其特征在于：该平衡控制电路进一步包括一二极管，该晶体管的集电极经由该二极管的正、负极电连接到该第一路输出端。
3.如权利要求1所述的多路直流稳压输出电路，其特征在于：
该晶体管是一PNP型晶体管或P沟道耗尽型MOS场效晶体管。
4.如权利要求1所述的多路直流稳压输出电路，其特征在于：该平衡电阻等于100欧姆，该第一偏置电阻和该第二偏置电阻分别等于200欧姆。
5.如权利要求1所述的多路直流稳压输出电路，其特征在于：该第一滤波电路和该第二滤波电路为π型滤波电路。
6.如权利要求1所述的多路直流稳压输出电路，其特征在于：该取样电路包括一第一电阻、一第二电阻、一第三电阻和一反馈节点，该第一电阻、该第二电阻和该第三电阻的一端经由该反馈节点连接到该反馈电路，该第一电阻的另一端连接到该第二输出端，该第二电阻的另一端连接到该第一输出端，该第三电阻的另一端接地。
7.一种多路直流稳压输出电路，其包括：
一第一路输出端；和
一第二路输出端；
其特征在于：该多路直流稳压输出电路进一步包括一平衡控制电路，该平衡控制电路包括一晶体管、一钳位二极管、一第一偏置电阻、一第二偏置电阻和一平衡电阻，该第一偏置电阻、该钳位二极管和该第二偏置电阻依次串联在该第二路输出端与第一路输出端之间，该钳位二极管的负极与该第一偏置电阻之间一电路节点连接到该晶体管的基极，该晶体管的发射极连接到该第二路输出端，该晶体管的集电极依次经由该平衡电阻电连接到该第一路输出端，该平衡控制电路与该第一路输出端和该第二路输出端相连接，用来对该第二路输出端的电压进行平衡控制。
8.如权利要求7所述的多路直流稳压输出电路，其特征在于：该平衡控制电路进一步包括一二极管，该晶体管的集电极经由该二极管的正、负极电连接到该第一路输出端。
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