CN112290803A - 开关电源扩容电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种开关电源扩容电路，包括输入模块、与输入模块相连的第一变压器和第二变压器、与第一变压器的第一次级线圈相连的第一开关模块、与第二变压器的第一次级线圈相连的第二开关模块、与第一变压器的第二次级线圈和第二变压器的第二次级线圈相连的输出模块以及同时与第一开关模块和第二开关模块相连的控制模块，所述控制模块用于控制所述第一开关模块和第二开关模块启动，且当所述控制模块控制所述第一开关模块或第二开关模块单独启动时，所述输出模块输出的功率为N，当所述控制模块控制所述第一开关模块和第二开关模块同时启动时，所述输出模块输出的功率大于N。
Description
技术领域
本发明涉及一种开关电源扩容电路，主要应用于充电器等电源类设备。
背景技术
现有的开关电源拓扑构成部分由AC输入、整流滤波、控制芯片、开关系统、变压器及输出系统等这几部分构成，这样的结构构成使得现有的开关电源拓扑的输出功率保持恒定。若想要在电路拓扑不变的情况下增加电源输出功率或让电源的输出功率翻倍，基本上就需要更换或调整整个拓扑方案了，当电路拓扑选定型后想要扩容基本不可能；若想要扩容，则会对产品的体积影响较大，很有可能需要增加额外的成本和散热系统的成本。
有鉴于此，确有必要对现有的开关电源拓扑方案进行改进，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种开关电源扩容电路，该开关电源扩容电路可以在产品体积不变、成本增加不多的情况下将产品的功率容量提升1至1.5倍。
为实现上述目的，本发明提供了一种开关电源扩容电路，包括输入模块、与输入模块相连的第一变压器和第二变压器、与第一变压器的第一次级线圈相连的第一开关模块、与第二变压器的第一次级线圈相连的第二开关模块、与第一变压器的第二次级线圈和第二变压器的第二次级线圈相连的输出模块以及同时与第一开关模块和第二开关模块相连的控制模块，所述控制模块用于控制所述第一开关模块和第二开关模块启动，且当所述控制模块控制所述第一开关模块或第二开关模块单独启动时，所述输出模块输出的功率为N，当所述控制模块控制所述第一开关模块和第二开关模块同时启动时，所述输出模块输出的功率大于N。
作为本发明的进一步改进，所述第一变压器和第二变压器并联设置，且所述第一变压器的第二次级线圈与所述输出模块相连，所述第二变压器的第二次级线圈与所述输出模块相连。
作为本发明的进一步改进，所述输出模块包括整流输出模块和滤波输出模块，所述第一变压器的第二次级线圈与所述整流输出模块相连，所述第二变压器的第二次级线圈也与所述整流输出模块相连，所述滤波输出模块与所述整流输出模块相连，以对整流输出模块输出的数据进行滤波。
作为本发明的进一步改进，所述整流输出模块包括第一整流输出模块和第二整流输出模块，所述第一变压器的第二次级线圈与所述第一整流输出模块相连，所述第二变压器的第二次级线圈与所述第二整流输出模块相连，所述第一整流输出模块和第二整流输出模块分别与所述滤波输出模块相连。
作为本发明的进一步改进，所述输出模块还包括输出反馈模块，所述输出反馈模块的一端与所述滤波输出模块相连、另一端与所述控制模块相连，用于将经过所述滤波输出模块后的数据反馈给所述控制模块。
作为本发明的进一步改进，所述输入模块包括电源输入模块和与电源输入模块相连的整流滤波模块，所述整流滤波模块的输出端分别与所述第一变压器的初级线圈和第二变压器的初级线圈相连。
作为本发明的进一步改进，当所述控制模块控制所述第一开关模块和第二开关模块同时启动时，所述输出模块输出的功率为2N～3N。
作为本发明的进一步改进，所述第二变压器为功率转换高频变压器。
作为本发明的进一步改进，所述第一开关模块和第二开关模块均包括高频功率开关和与高频功率开关的输入端相连的驱动电阻，所述驱动电阻由所述控制模块驱动，以控制所述第一开关模块和第二开关模块启动。
作为本发明的进一步改进，所述控制模块为方案拓扑控制芯片，所述高频功率开关为场效应管，所述驱动电阻与所述场效应管的栅极相连。
本发明的有益效果是：本发明的开关电源扩容电路增加设置了第二变压器和与第二变压器的第一次级线圈相连的第二开关模块，从而可利用控制模块来控制第一开关模块和第二开关模块同时启动，使输出模块输出的功率远大于第一开关模块或第二开关模块单独启动时输出模块输出的功率。
附图说明
图1是本发明开关电源扩容电路的结构框图。
图2是图1中输出模块的另一种实施方式。
图3是本发明开关电源扩容电路的电路原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1所示，本发明揭示了一种开关电源扩容电路，包括输入模块10、与输入模块10相连的第一变压器T1和第二变压器T2、与第一变压器T1的第一次级线圈A相连的第一开关模块、与第二变压器T2的第一次级线圈A’相连的第二开关模块、与第一变压器T1的第二次级线圈B和第二变压器T2的第二次级线圈B’相连的输出模块20以及同时与第一开关模块和第二开关模块相连的控制模块30。所述控制模块30用于控制所述第一开关模块和第二开关模块启动，且当所述控制模块30控制所述第一开关模块或第二开关模块单独启动时，所述输出模块20输出的功率为N；当所述控制模块30控制所述第一开关模块和第二开关模块同时启动时，所述输出模块20输出的功率大于N。
所述输入模块10包括电源输入模块和与电源输入模块相连的整流滤波模块，所述整流滤波模块的输出端分别与所述第一变压器T1的初级线圈和第二变压器T2的初级线圈相连，以便为所述第一变压器T1和第二变压器T2提供电源。
所述第一变压器T1和第二变压器T2并联设置，且所述第一变压器T1的第二次级线圈B与所述输出模块20相连、第三次级线圈C接地；所述第二变压器T2的第二次级线圈B’与所述输出模块20相连、第三次级线圈C’也接地。本实施例中，所述第二变压器T2为功率转换高频变压器，第二变压器T2的设计可以比第一变压器T1小，也可以比第一变压器T1大，具体可根据扩容比例来定。
所述输出模块20包括第一整流输出模块、第二整流输出模块以及滤波输出模块，所述第一变压器T1的第二次级线圈B与所述第一整流输出模块相连，所述第二变压器T2的第二次级线圈B’与所述第二整流输出模块相连，所述滤波输出模块分别与所述第一整流输出模块和第二整流输出模块相连，以对第一整流输出模块和第二整流输出模块输出的数据进行滤波。
所述输出模块20还包括输出反馈模块，所述输出反馈模块的一端与所述滤波输出模块相连、另一端与所述控制模块30相连，用于将经过所述滤波输出模块后的数据反馈给所述控制模块30，为所述控制模块30的下一步动作提供数据支撑。
所述控制模块30由外部电源VCC供电，所述第一开关模块和第二开关模块与所述控制模块30电性连接，以接收控制模块30发出的控制指令，继而根据该控制指令导通或关闭。所述第一开关模块和第二开关模块的输出端分别接地。本实施例中，当所述控制模块30控制所述第一开关模块和第二开关模块同时启动时，所述输出模块20输出的总功率为2N～3N，为第一开关模块或第二开关模块单独启动时输出模块20输出的总功率的2～3倍。即，本发明的开关电源扩容电路可以在产品体积不变、成本增加不多的情况下将产品的功率容量提升1至1.5倍，且原有的电路拓扑方案可以继续使用。
如图2所示，为输出模块20的另一种实施方式，在该实施方式中，只设置有第一整流输出模块，第一变压器T1的第二次级线圈B和第二变压器T2的第二次级线圈B’均与该第一整流输出模块相连，滤波输出模块直接与该第一整流输出模块相连，以对第一整流输出模块输出的数据进行滤波。相较于第一种实施方式，省略了第二整流输出模块，能够在实现升级扩容目的的同时大幅度的降低材料成本。
换言之，第二整流输出模块可以根据实际扩容比例并行的利用原第一整流输出模块的电路设计，也可以独立设计，如：图1中第二整流输出模块是独立设计的，图2中将第二整流输出模块利用原第一整流输出模块并行设计。
如图3所示，所述第一开关模块和第二开关模块均包括高频功率开关和与高频功率开关的输入端相连的驱动电阻，所述驱动电阻由所述控制模块30驱动，以控制所述第一开关模块和第二开关模块启动。本实施例中，所述控制模块30为方案拓扑控制芯片，所述高频功率开关为场效应管，所述驱动电阻与所述场效应管的栅极相连。
具体来讲，第一开关模块主要由场效应管Q1、驱动电阻R8-1及二极管D4-1组成，驱动电阻R8-1的一端与方案拓扑控制芯片U1的Gate引脚相连、另一端与场效应管Q1的栅极相连，二极管D4-1的一端也与方案拓扑控制芯片U1的Gate引脚相连、另一端也与Q1的栅极相连，Q1的漏极与第一变压器T1的第一次级线圈A相连、源极通过电阻RS2接地。同理，第二开关模块主要由场效应管Q2、驱动电阻R8及二极管D4组成，驱动电阻R8的一端与方案拓扑控制芯片U1的Gate引脚相连、另一端与Q2的栅极相连，二极管D4的一端也与方案拓扑控制芯片U1的Gate引脚相连、另一端也与Q2的栅极相连，Q2的漏极与第二变压器T2的第一次级线圈A’相连、源极通过电阻RS2接地。
本发明的技术方案利用了现有电路中的AC输入的EMC抑制系统、整流系统，原电路设计的控制芯片，以及信号处理、反馈系统。这些被利用起来的电路系统都是本发明电路在扩容中省出来的部分，这部分电路成本占约整体成本的60％，具有很好的成本优势，例如：原电路设计中输出电压为DC12V10A，总功率120W，那如果想将原来电路扩容至DC12V20A，总功率240W，按照目前技术可能需要将原来所有电路设计推翻，改用其他电路设计，成本预计增加70％，但是如果使用本发明的电路，只需要增加一个开关模块、一个变压器和一个整流输出模块，就可以将成本在原有基础上增加40％，实现功率翻倍，直接节省材料成本20％以上，同时缩短了产品的开发周期。
本发明开关电源扩容电路的扩展性很大，不仅可以用在反激式开关电源上，还可以沿用到半桥正激、全桥正激、LLC谐振半桥和全桥开关电源电路拓扑中，实现简单，容易调试，可靠性高。
综上所述，本发明的开关电源扩容电路增加设置了第二变压器T2和与第二变压器T2的第一次级线圈A’相连的第二开关模块，从而可利用控制模块30来控制第一开关模块和第二开关模块同时启动，使输出模块20输出的功率远大于第一开关模块或第二开关模块单独启动时输出模块20输出的功率。
相较于现有技术，本发明在原有成熟产品上的扩容和产品升级，不仅可以在很短的时间内实现产品的升级开发，同时还降低了产品的电路设计不成熟带来的风险和隐患，在实现了产品升级扩容目的的同时大幅度降低了产品的材料成本，实现了双赢；扩容后的产品稳定性更好，产品可以实现平台化设计。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种开关电源扩容电路，其特征在于：包括输入模块、与输入模块相连的第一变压器和第二变压器、与第一变压器的第一次级线圈相连的第一开关模块、与第二变压器的第一次级线圈相连的第二开关模块、与第一变压器的第二次级线圈和第二变压器的第二次级线圈相连的输出模块以及同时与第一开关模块和第二开关模块相连的控制模块，所述控制模块用于控制所述第一开关模块和第二开关模块启动，且当所述控制模块控制所述第一开关模块或第二开关模块单独启动时，所述输出模块输出的功率为N，当所述控制模块控制所述第一开关模块和第二开关模块同时启动时，所述输出模块输出的功率大于N。
2.根据权利要求1所述的开关电源扩容电路，其特征在于：所述第一变压器和第二变压器并联设置，且所述第一变压器的第二次级线圈与所述输出模块相连，所述第二变压器的第二次级线圈与所述输出模块相连。
3.根据权利要求2所述的开关电源扩容电路，其特征在于：所述输出模块包括整流输出模块和滤波输出模块，所述第一变压器的第二次级线圈与所述整流输出模块相连，所述第二变压器的第二次级线圈也与所述整流输出模块相连，所述滤波输出模块与所述整流输出模块相连，以对整流输出模块输出的数据进行滤波。
4.根据权利要求3所述的开关电源扩容电路，其特征在于：所述整流输出模块包括第一整流输出模块和第二整流输出模块，所述第一变压器的第二次级线圈与所述第一整流输出模块相连，所述第二变压器的第二次级线圈与所述第二整流输出模块相连，所述第一整流输出模块和第二整流输出模块分别与所述滤波输出模块相连。
5.根据权利要求3或4所述的开关电源扩容电路，其特征在于：所述输出模块还包括输出反馈模块，所述输出反馈模块的一端与所述滤波输出模块相连、另一端与所述控制模块相连，用于将经过所述滤波输出模块后的数据反馈给所述控制模块。
6.根据权利要求1所述的开关电源扩容电路，其特征在于：所述输入模块包括电源输入模块和与电源输入模块相连的整流滤波模块，所述整流滤波模块的输出端分别与所述第一变压器的初级线圈和第二变压器的初级线圈相连。
7.根据权利要求1所述的开关电源扩容电路，其特征在于：当所述控制模块控制所述第一开关模块和第二开关模块同时启动时，所述输出模块输出的功率为2N～3N。
8.根据权利要求1所述的开关电源扩容电路，其特征在于：所述第二变压器为功率转换高频变压器。
9.根据权利要求1所述的开关电源扩容电路，其特征在于：所述第一开关模块和第二开关模块均包括高频功率开关和与高频功率开关的输入端相连的驱动电阻，所述驱动电阻由所述控制模块驱动，以控制所述第一开关模块和第二开关模块启动。
10.根据权利要求9所述的开关电源扩容电路，其特征在于：所述控制模块为方案拓扑控制芯片，所述高频功率开关为场效应管，所述驱动电阻与所述场效应管的栅极相连。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101895211A (zh) * | 2009-05-22 | 2010-11-24 | 群康科技(深圳)有限公司 | 可扩充交换式电源电路 |
| CN102097947A (zh) * | 2010-12-27 | 2011-06-15 | 东莞市奇立电源有限公司 | 一种扩大单端反激式开关电源功率的方法及装置 |
| US20110249474A1 (en) * | 2010-04-12 | 2011-10-13 | Yuhao Luo | Method and apparatus for power conversion using an interleaved flyback converter with alternating master and slave branches |
| CN105958827A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-09-21 | 浙江大学 | 一种高压开关电源的dc/dc变换拓扑电路 |
| CN106329939A (zh) * | 2016-09-13 | 2017-01-11 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 一种开关电源变换器 |
-
2020
- 2020-11-10 CN CN202011244441.8A patent/CN112290803A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101895211A (zh) * | 2009-05-22 | 2010-11-24 | 群康科技(深圳)有限公司 | 可扩充交换式电源电路 |
| US20110249474A1 (en) * | 2010-04-12 | 2011-10-13 | Yuhao Luo | Method and apparatus for power conversion using an interleaved flyback converter with alternating master and slave branches |
| CN102097947A (zh) * | 2010-12-27 | 2011-06-15 | 东莞市奇立电源有限公司 | 一种扩大单端反激式开关电源功率的方法及装置 |
| CN105958827A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-09-21 | 浙江大学 | 一种高压开关电源的dc/dc变换拓扑电路 |
| CN106329939A (zh) * | 2016-09-13 | 2017-01-11 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 一种开关电源变换器 |
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