CN1044552A - 电源装置 - Google Patents

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Abstract

一种电源装置，能在使其一个输出端电压保持稳定的同时抑制对其它输出绕组的影响。它具有经开关机构、高频变压器及整流电路把输入直流电转换为相反绝缘的多个规定电压的输出直流电的电力转换装置；利用上述直流输出中的一个对开关机构反馈而使高频变压器次级绕组的电压保持稳定的电压保持装置；以及通过一适当阻值的电阻使所述电压保持装置中的反馈量随输出端负载电流变化、并使反馈相对于负载电流引起的电压变化有一定滞后的反馈滞后装置。

Description

本发明涉及一种电源装置。特别涉及一种将输入的直流电变换为所要求的输出直流电的DC/DC电源装置。
图3示出以往电源装置的电路图。
图中，1是将输入电力供给外电路用的高频变压器。2是控制开关器件3的开关动作的电源用脉冲宽度调制集成电路（以下称为电源用PWMIC）。3为开关器件用来控制输入直流电的通断以便通过高频变压器1向外供电。该电源用PWMIC    2及开关器件3组成对输入直流电进行开关控制的开关机构。4为整流二极管。5为滤波电容。通过该整流二极管4及滤波电容5组成的整流电路向电源用PWMIC2提供直流电源。
OUT1、OUT2、OUT3及OUT4是相互绝缘的直流输出电源。6为光耦合器件。7～9均为电阻。10为整流二极管。11为电容器。12为随电压控制而动作的并联调节器。13为滤波电容。14为电阻。由分压电阻9及14、并联调节器12和光耦合器件6向电源用PWMIC2及开关器件3施加反馈使OUT1的输出电压值为定值。即利用输出一侧的多个直流电中的一个向输入一侧的开关机构施加反馈以适当地改变开关频率和占空比，从而构成使高频变压器1次级线圈的电压保持稳定的电压保持装置。
16为整流二极管。17为滤波电容。该整流二极管16和滤波电容17构成的整流电路使OUT2与OUT1同样成为直流输出电源。18为整流二极管。19为滤波电容。该整流二极管18和滤波电容19构成的整流电路使OUT3与OUT1、OUT2同样成为直流输出电源。20为整流二极管。21为滤波电容。该整流二极管20和滤波电容21构成的整流电路使OUT4与OUT1、OUT2、OUT3同样成为输出直流的电源。
已往的电源装置的构成如上所述，它具有电力转换装置和电压保持装置。电力转换装置把输入直流电通过开关机构变换为高频交流电、再通过高频变压器1及整流电路变换为多个相互独立、规定电压的输出直流电，电压保持装置利用该变换后的多个输出直流电中的一个向输入端施加反馈使高频变压器1次级线圈的电压保持一定。因此，可以将输入直流电转换为多个规定电压的输出直流电。
这里就已往的DC/DC电源装置的工作加以说明。
在输入端子P和N之间施加规定的直流电时，电源也同时供给电源用PWMIC2，这时就开始控制开关器件3的开关动作。于是，通过高频变压器1在OUT1、OUT2、OUT3、OUT4的各线圈上产生电压，由整流二极管10、16、18、20及滤波电容13、17、19、21构成的整流电路将该电压转换为直流电压。特别是在OUT1的线圈回路中，由分压电阻9、14决定的分压电压高于并联调节器12的基准电压时，并联调节器12转为导通状态，反馈电压通过光耦合器件6加至电源用PWMIC2及开关器件3。其结果、开关频率及占空比下降、OUT1的线圈上产生的电压下降。反之，当分压电压低于并联调节器12的基准电压时，没有反馈电压加至电源用PWMIC2及开关器件3上。其结果，开关频率及占空比仍保持由电源用PWMIC2所预先决定的值进行开关动作。由于这种开关动作，只要适当地选定电阻7、14的电阻值，就可以使OUT1的电压保持为所要求的电压值。并且即使输入直流电压等发生变化，也能得到稳定的输出电压。进而，由于OUT1的电压被控制为定值，根据高频变压器1线圈的圈数比，对于其它几个线圈来说也可以得到规定电压值的直流输出。
这种电源装置已在特开昭58-54413号、特开昭59-50772号、特开昭59-175377号、特开昭62-64261号及特开昭62-141969号专利公报中加以记载。
在如上所述的已往的电源装置中为了防止由于OUT1负载电流的影响引起线圈电压下降，从多个输出端中的一个，例如，在已往电源装置中从OUT1向由输入端的电源用PWMIC2及开关器件3构成的开关机构施加反馈，以控制开关频率和开关占空比。
这样，随着输入端开关机构的开关占空比等的变化，输出端各线圈的电压也同时变化。也就是说，OUT2、OUT3、OUT4的电压值直接接受到OUT1的负载电流变化的影响。因此，在这种电源装置中，在使高频变压器1的次级线圈的电压保持稳定时，必须尽量减少对其它各输出端线圈的影响。
因此，本发明的目的在于提供一种从多个输出端之一向输入端施加反馈以使该输出端电压保持稳定，同时能够把对其它输出端线圈的影响抑制在容许范围的一定值之内的DC/DC电源装置。
本发明的电源装置具有电压保持装置和反馈滞后装置。电压保持装置的作用是在电力转换装置利用开关机构将输入直流电转换为高频交流电再通过高频变压器1及整流电路将高频交流电重新变换成多个相互绝缘的、规定电压的输出直流电后，利用多个直流输出中的一个向上述开关机构施加反馈以适宜地改变开关频率及占空比，从而使上述高频变压器1次级线圈的电压保持不变。反馈滞后装置的作用是通过一个适当阻值的电阻15使上述电压保持装置的反馈量随输出端的负载电流而变化，从而使反馈相对于上述负载电流引起的电压波动具有一定的滞后。
由于本发明的电源装置中具有将输入直流电重新变换为多个相互绝缘的、规定电压的输出直流电的电力转换装置;利用变换后的多个直流输出中的一个向输入端施加反馈以使高频变压器1次级线圈的电压保持稳定的电压保持装置;以及施加上述反馈时由适当阻值的电阻15使反馈相对于由输出端的负载电流而引起的电压波动具有一定滞后的滞后装置，因此可以相对于获取反馈用基准电压的输出端负载电流的变化把反馈量抑制在允许范围的一定值之内从而可以减少对输出端其它线圈的影响。
下面接合附图说明本发明。图1示出本发明一实施例电源装置的电路图。图2为图1电源装置的反馈部分的电路图。图3示出已往电源装置的电路图。图中相同符号及相同标记表示相同或相当的部件。图1和2中1～14及16～21与上述已往电源装置的构成部分相同或相当，因此这里不再重复说明。
图1中15就是使输出端负载电流变化而引起的电压波动在输入端产生的反馈量具有一定滞后作用的电阻。
该实施例的电源装置的构成如上所述，除电阻15外均与以往的电源装置完全相同。因此和已往电源装置一样具有电力转换装置及电压保持装置，可以把输入直流电变换为规定电压的多个输出直流电。
下面对本发明一实施例的电源装置的工作进行说明。
当OUT1中无负载电流流过时，工作情况与已往的电源装置相同，即如果OUT1的输出电压升高，则将反馈电压加至输入端的开关机构从而使输出电压下降。而当OUT1的输出电压下降时，开关机构的作用可使输出电压升高。因此OUT1的输出电压是稳定的。
另一方面，当OUT1流过负载电流时，在线圈上便产生电压降，于是OUT1的输出电压也会下降，随之由分压电阻9、14决定的分压电压也下降。但是，在本实施例中由于插入了适当阻值的电阻15，因此并联调节器12的输入基准电压被负载电流在电阻15上形成的电压降所修正，从而线圈产生的电压降并不全部反馈回去。其结果，虽然在某种程度上容许了由OUT1负载电流引起的电压变动，但是可以少许抑制对其它输出端线圈的影响。
利用图2对此加以说明。设电阻9、14、15的阻值分别为R1、R2、R3，图中各部位的电压分为VO、VC、VR，电流为IR及IL，于是有
VC＝R1IR+VR……（1）
VR＝R2IR+R3（IR+IL） ……（2）
由IR＝（VR-R3IL）/（R2+R3）
VO＝（R1+R2）IR
可将VC及VO分别表示为
VC＝R1（VR-R3IL）/（R2+R3）+VR……（3）
VO＝（R1+R2）（VR-R3IL）/（R2+R3） ……（4）
就R3阻值的选择来说，若取0，虽然可以完全修正线圈的电压降，但对其它线圈的影响也较大。若取R3值与线圈的阻值相同，则对负载电流的电压降完全不起校正作用，不过也不会影响其它线圈。因此通过适当选定电阻15的阻值R3便可以任意控制全部线圈上由负载电流引起的电压变化。
如上所述，本实施例的电源装置中具有将输入直流电变换为相互绝缘的多个规定电压的输出直流电的电力转换装置;利用该变换后的多个输出直流电中的一个向输入端施加反馈使高频变压器1次级绕组的电压保持稳定的电压保持装置以及施加反馈时通过适当阻值的电阻15使反馈相对于由高频变压器1次级绕组的负载电流引起的电压变化具有一定滞后的滞后装置。
因此、仅仅插入适当阻值的电阻15，就可以相对于获取反馈基准电压的输出端负载电流的变化将反馈量抑制在一定值的容许范围内，从而可减小对输出端其它绕组的影响。其结果，能够在从多个输出端中的一个向输入端施加反馈使该路输出端的电压得以保持稳定的同时，抑制对其它输出绕组的影响。
上述实施例中就负反馈式的开关稳压电源进行了说明，但是在前馈式的开关稳压电源中也是适用的。此外上述实施例中就采用电源用PWMIC2构成输入端开关机构的电源装置进行了说明，但如果是具有相同功能的其它电路也可以同样地工作，並得到同样的效果。
如上所说，本发明的电源装置具有将输入直流电变换为相互绝缘的多个规定电压的输出直流电的电力转换装置，利用该变换后多个直流电中的一个向输入端施加反馈使高频变压器次级绕组的电压保持稳定的电压保持装置以及施加反馈时通过适当阻值的电阻使反馈相对于由高频变压器次级绕组的负载电流引起的电压变化具有一定滞后的滞后装置，通过仅仅插入一个适当阻值的电阻这样极其简单的结构，可以相对于获取反馈基准电压的输出端负载电流的变化将反馈量抑制在一定值的容许范围内从而减小对输出端其它绕组的影响，因此从多个输出端中的一个向输入端施加反馈可使该输出端的电压保持稳定，同时能抑制对其它输出绕组的影响。

Claims (1)

1、一种电源装置，其特征在于具有：
电力转换装置，它通过开关机构将输入直流电变换为高频交流电，再通过高频变压器及整流电路把高频交流电重新变换为多个相互独立的规定电压的输出直流电；
电压保持装置，它利用上述变换后的多个直流输出中的一个向所述开关机构施加反馈，以恰当地改变开关频率及占空比，从而使上述高频变压器次级绕组的电压保持稳定；
反馈滞后装置，它通过一个适当阻值的电阻使上述电压保持装置中的反馈量随输出端负载电流而变化，並使反馈相对于上述负载电流引起的电压变化有一定的滞后。
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