CN107733241A - 双原边隔离电源 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双原边隔离电源，包括MOS开关管Q1，所述MOS开关管Q1的栅极G连接有控制模块的PWM1输入端，控制模块的PWM2输入端连接有MOS开关管Q2的栅极G，控制模块的PWM IN输入端连接有PWM产生器的EXT输出端，所述PWM产生器的CTR端与控制模块的CTR端连接，控制模块上分别连接有电压V1端和电压V2端，PWM产生器的FB输出端分别连接有电阻R1的一端和电阻R2的一端，电阻R1的另一端分别连接有二极管D3的正极和电容C1的一端，二极管D3的负极分别连接有变压器T1的反馈绕组L4的一端和电阻R3的一端。本发明通过对变压器新增原边绕组，解决多输入电源或者适应更宽范围的电压输入问题，且成本不变。

Description

双原边隔离电源
技术领域
本发明涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种双原边隔离电源。
背景技术
隔离电源是使用变压器将220V电压通过变压器将电压降到较低的电压，然后再整流成直流电输出供电使用，因为变压器的主线圈承受220V电压，次级线圈只承受输出的低交流电压，并且主次线圈之间并不直接连接，所以称为隔离电源，现有的隔离电源都是单电源输入，且适应范围较小，所以我们提出了双原边隔离电源来解决上述的问题。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了双原边隔离电源。
本发明提出的双原边隔离电源，包括MOS开关管Q1，所述MOS开关管Q1的栅极G连接有控制模块的PWM1输入端，控制模块的PWM2输入端连接有MOS开关管Q2的栅极G，控制模块的PWM IN输入端连接有PWM产生器的EXT输出端，所述PWM产生器的CTR端与控制模块的CTR端连接，控制模块上分别连接有电压V1端和电压V2端，PWM产生器的FB输出端分别连接有电阻R1的一端和电阻R2的一端，电阻R1的另一端分别连接有二极管D3的正极和电容C1的一端，二极管D3的负极分别连接有变压器T1的反馈绕组L4的一端和电阻R3的一端，电阻R3的另一端分别连接有电阻R3的一端和控制模块的FB输出端，所述MOS开关管Q1的漏极D连接有变压器T1的L1绕组的一端，变压器T1的L1绕组的另一端连接有电压V1，变压器T1的L3绕组的一端连接有二极管D4的负极，二极管D4的正极分别连接有Vout和电容C2的一端，MOS开关管Q2的漏极D连接有变压器T1的L2绕组的一端，变压器T1的L2绕组的另一端连接有电压V2。
优选的，变压器有两原边输入L1和L2。
优选的，控制模块根据输入输出不同，控制L1、L2工作状态不同，不同的绕组针对不同的输入电压，或者针对不同的电压范围，PWM产生电路，根据输出电压产生PWM信号波形，输入的电压V1、V2接到控制模块，PWM发生器的产生的PWM信号也接入到控制模块的PWM输入端，变压器T1的反馈绕组L4输出经电阻R3和电阻R4分压后输入到控制模块的反馈端输入端，控制模块对输入的PWM信号进行同步，并判断输入电压幅度大小情况，以及L4反馈回来的信号，控制Q1、Q2开关管的工作情况，并通过CTR输出调整PWM振荡器的工作状态，高电压V1输入时，Q1、L1工作，电压低输入V2时，Q2、L2工作，当电压V1电压过高时，且次级输出功率需求很低时，Q1工作一个周期，间隙关闭几个周期，Q1工作导通期间，Q2导通，此时L1、L2构成一个正激电源，V2吸收一部分能量存储，在后续Q1关闭的周期里，由Q2进行工作对次级进行输送能量；当电压V1电压过低时或者次级输出功率过高，Q1导通，Q2也导通，共同工作；当V1偏低，V2偏高时，Q1、Q2维持交替工作。
优选的，所述MOS开关管Q1的源极S连接有二极管D1的负极，且二极管D1的正极与MOS开关管Q2的漏极D相连接。
优选的，原边L1、L2接入不同的输入，电气上各输入之间进行隔离。
优选的，电压V1、V2并接。
优选的，所述电压V1和电压V2分别连接有对应的不同的电压。
优选的，所述PWM产生器由震荡器比较器、DC-DC芯片、开关电源芯片中的一个构成，控制模块由比较器、高速AD、CPLD、DSP中的一个构成。
本发明的有益效果是：PWM产生器产生电路，根据输出电压产生PWM信号波形，输入的电压V1、V2接到控制模块，PWM发生器的产生的PWM信号也接入到控制模块的PWM输入端，变压器T1的反馈绕组L4输出经R3、R4分压后输入到控制模块的反馈端输入端，控制模块对输入的PWM信号进行同步，并判断输入电压幅度大小情况，以及L4反馈回来的信号，控制Q1、Q2开关管的工作情况，并通过CTR输出调整PWM产生器的工作状态，本发明通过对变压器T1新增原边绕组，解决多输入电源或者适应更宽范围的电压输入问题，在更宽的工作范围更高的效率。
附图说明
图1为本发明提出的双原边隔离电源的电路原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例
参考图1，本实施例中提出了双原边隔离电源，包括MOS开关管Q1，MOS开关管Q1的栅极G连接有控制模块的PWM1输入端，控制模块的PWM2输入端连接有MOS开关管Q2的栅极G，控制模块的PWM IN输入端连接有PWM产生器的EXT输出端，PWM产生器的CTR端与控制模块的CTR端连接，控制模块上分别连接有电压V1端和电压V2端，PWM产生器的FB输出端分别连接有电阻R1的一端和电阻R2的一端，电阻R1的另一端分别连接有二极管D3的正极和电容C1的一端，二极管D3的负极分别连接有变压器T1的反馈绕组L4的一端和电阻R3的一端，电阻R3的另一端分别连接有电阻R3的一端和控制模块的FB输出端，MOS开关管Q1的漏极D连接有变压器T1的L1绕组的一端，变压器T1的L1绕组的另一端连接有电压V1，变压器T1的L3绕组的一端连接有二极管D4的负极，二极管D4的正极分别连接有Vout和电容C2的一端，MOS开关管Q2的漏极D连接有变压器T1的L2绕组的一端，变压器T1的L2绕组的另一端连接有电压V2，PWM产生电路，根据输出电压产生PWM信号波形，输入的电压V1，V2接到控制模块，PWM发生器的产生的PWM信号也接入到控制模块的PWM输入端，变压器T1的反馈绕组L4输出经R3、R4分压后输入到控制模块的反馈端输入端，控制模块对输入的PWM信号进行同步，并判断输入电压幅度大小情况，以及L4反馈回来的信号，控制Q1，Q2开关管的工作情况，并通过CTR输出调整PWM产生器的工作状态，本发明通过对变压器T1新增原边绕组，解决多输入电源或者适应更宽范围的电压输入问题，在更宽的工作范围更高的效率。
本实施例中，变压器有两原边输入L1和L2，控制模块根据输入输出不同，控制L1、L2工作状态不同，不同的绕组针对不同的输入电压，或者针对不同的电压范围，PWM产生电路，根据输出电压产生PWM信号波形，输入的电压V1、V2接到控制模块，PWM发生器的产生的PWM信号也接入到控制模块的PWM输入端，变压器T1的反馈绕组L4输出经电阻R3和电阻R4分压后输入到控制模块的反馈端输入端，控制模块对输入的PWM信号进行同步，并判断输入电压幅度大小情况，以及L4反馈回来的信号，控制Q1、Q2开关管的工作情况，并通过CTR输出调整PWM振荡器的工作状态，高电压V1输入时，Q1、L1工作，工作在效率最高状态，电压低输入V2时，Q2、L2工作，工作在效率最高状态，当电压V1电压过高时，且次级输出功率需求很低时，Q1工作一个周期，间隙关闭几个周期，Q1工作导通期间，Q2导通，此时L1、L2构成一个正激电源，V2吸收一部分能量存储，在后续Q1关闭的周期里，由Q2进行工作对次级进行输送能量，这样Q1、Q2均维持较高的效率；当电压V1电压过低时或者次级输出功率过高，Q1导通，Q2也导通，共同工作，提高效率和功率；当V1偏低，V2偏高时，Q1、Q2维持交替工作，以保持最高的效率，MOS开关管Q1的源极S连接有二极管D1的负极，且二极管D1的正极与MOS开关管Q2的漏极D相连接，原边L1、L2接入不同的输入，电气上各输入之间进行隔离，不共地满足各种特殊系统，电压V1、V2并接，用于扩大电压输入范围，电压V1和电压V2分别连接有对应的不同的电压，PWM产生器由震荡器比较器、DC-DC芯片、开关电源芯片中的一个构成，控制模块由比较器、高速AD、CPLD、DSP中的一个构成，PWM产生器产生电路，根据输出电压产生PWM信号波形，输入的电压V1、V2接到控制模块，PWM发生器的产生的PWM信号也接入到控制模块的PWM输入端，变压器T1的反馈绕组L4输出经R3、R4分压后输入到控制模块的反馈端输入端，控制模块对输入的PWM信号进行同步，并判断输入电压幅度大小情况，以及L4反馈回来的信号，控制Q1、Q2开关管的工作情况，并通过CTR输出调整PWM产生器的工作状态，本发明通过对变压器T1新增原边绕组，解决多输入电源或者适应更宽范围的电压输入问题，在更宽的工作范围更高的效率。
本实施例中，在输出变压器T1中，针对输入电源V2加多一原边绕组L2，实际使用中根据输入的电源数或者电压范围决定原边绕组数，不同的绕组针对不同的输入电压，或者针对不同的电压范围，PWM产生电路，根据输出电压产生PWM信号波形，输入的电压V1、V2接到控制模块，PWM发生器的产生的PWM信号也接入到控制模块的PWM输入端，变压器T1的反馈绕组L4输出经R3、R4分压后输入到控制模块的反馈端输入端，控制模块对输入的PWM信号进行同步，并判断输入电压幅度大小情况，以及L4反馈回来的信号，控制Q1、Q2开关管的工作情况，并通过CTR输出调整PWM振荡器的工作状态，高电压V1输入时，Q1、L1工作，工作在效率最高状态，当电压低输入V2时，Q2、L2工作，工作在效率最高状态，当电压V1电压过高时，而且次级输出功率需求很低时，Q1工作一个周期，间隙关闭几个周期，Q1工作导通期间，Q2导通，此时L1、L2构成一个正激电源，V2吸收一部分能量存储，在后续Q1关闭的周期里，由Q2进行工作对次级进行输送能量，这样Q1、Q2均维持较高的效率；当电压V1电压过低时或者次级输出功率过高了，Q1导通，Q2也导通，共同工作，提高效率和功率；当V1偏低，V2偏高时，Q1、Q2维持交替工作，以保持最高的效率，反馈绕组L4输出二极管D1整流C1滤波后，经R1、R2分压输到PWM产生器电路，PWM产生电路根据反馈的电压信号调整PWM的脉宽，变压器T1的L3绕组为输出主绕组，二极管D4整流C2滤波后输出Vout，因为L4、L3均为变压器的绕组，L4的电压输出反应了L3的输出，所以由L4的输出作为反馈信号，为了提高输出稳定，也从Vout加光耦反馈到PWM反馈端，当为扩大电路的输入电压工作围时，当只有一个电压输入时，也把电路的V1、V2端直接到同一电压输入。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.双原边隔离电源，包括MOS开关管Q1，其特征在于，所述MOS开关管Q1的栅极G连接有控制模块的PWM1输入端，控制模块的PWM2输入端连接有MOS开关管Q2的栅极G，控制模块的PWM IN输入端连接有PWM产生器的EXT输出端，所述PWM产生器的CTR端与控制模块的CTR端连接，控制模块上分别连接有电压V1端和电压V2端，PWM产生器的FB输出端分别连接有电阻R1的一端和电阻R2的一端，电阻R1的另一端分别连接有二极管D3的正极和电容C1的一端，二极管D3的负极分别连接有变压器T1的反馈绕组L4的一端和电阻R3的一端，电阻R3的另一端分别连接有电阻R3的一端和控制模块的FB输出端，所述MOS开关管Q1的漏极D连接有变压器T1的L1绕组的一端，变压器T1的L1绕组的另一端连接有电压V1，变压器T1的L3绕组的一端连接有二极管D4的负极，二极管D4的正极分别连接有Vout和电容C2的一端，MOS开关管Q2的漏极D连接有变压器T1的L2绕组的一端，变压器T1的L2绕组的另一端连接有电压V2。
2.根据权利要求1所述的双原边隔离电源，其特征在于，变压器有两原边输入L1和L2。
3.根据权利要求1所述的双原边隔离电源，其特征在于，控制模块根据输入输出不同，控制L1、L2工作状态不同，不同的绕组针对不同的输入电压，或者针对不同的电压范围，PWM产生电路，根据输出电压产生PWM信号波形，输入的电压V1、V2接到控制模块，PWM发生器的产生的PWM信号也接入到控制模块的PWM输入端，变压器T1的反馈绕组L4输出经电阻R3和电阻R4分压后输入到控制模块的反馈端输入端，控制模块对输入的PWM信号进行同步，并判断输入电压幅度大小情况，以及L4反馈回来的信号，控制Q1、Q2开关管的工作情况，并通过CTR输出调整PWM振荡器的工作状态，高电压V1输入时，Q1、L1工作，电压低输入V2时，Q2、L2工作，当电压V1电压过高时，且次级输出功率需求很低时，Q1工作一个周期，间隙关闭几个周期，Q1工作导通期间，Q2导通，此时L1、L2构成一个正激电源，V2吸收一部分能量存储，在后续Q1关闭的周期里，由Q2进行工作对次级进行输送能量；当电压V1电压过低时或者次级输出功率过高，Q1导通，Q2也导通，共同工作；当V1偏低，V2偏高时，Q1、Q2维持交替工作。
4.根据权利要求1所述的双原边隔离电源，其特征在于，所述MOS开关管Q1的源极S连接有二极管D1的负极，且二极管D1的正极与MOS开关管Q2的漏极D相连接。
5.根据权利要求2所述的双原边隔离电源，其特征在于，原边L1、L2接入不同的输入，电气上各输入之间进行隔离。
6.根据权利要求1所述的双原边隔离电源，其特征在于，电压V1、V2并接。
7.根据权利要求1所述的双原边隔离电源，其特征在于，所述电压V1和电压V2分别连接有对应的不同的电压。
8.根据权利要求1所述的双原边隔离电源，其特征在于，所述PWM产生器由震荡器比较器、DC-DC芯片、开关电源芯片中的一个构成，控制模块由比较器、高速AD、CPLD、DSP中的一个构成。
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