CN113014107B - 一种隔离电源 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隔离电源，包括直流电源模块、第一转换模块、第一变压器、第一整流模块及互补模块，其中，直流电源模块依次通过第一转换模块、第一变压器及第一整流模块为负载供电。由于变压器具有隔离的作用，因此，可以实现负载与直流电源模块之间的隔离，且考虑到第一变压器在工作时，变压器两侧的共模电压会发生变化，因为变压器的原边副边之间有寄生电容，从而导致有电流流过原副边之间，产生EMI辐射。因此，本申请中的隔离电源还设置了互补模块，能够产生与第一变压器产生的共模电压互补变化的共模电压，以抵消第一变压器产生的共模电压的变化，因此由于双边共模电压变化产生的高频电流也会大大减小，进而降低隔离电源的电磁干扰。

Description

一种隔离电源
技术领域
本发明涉及供电领域，特别是涉及一种隔离电源。
背景技术
现有技术中的隔离电源一般包括变压器，变压器的原边工作在谐振状态时，请参照图1、图2、图3及图4，图1为现有技术中的隔离电源的结构框图，图2为现有技术中的变压器在谐振状态下对应的TX+的波形图，图3为现有技术中的变压器在谐振状态下对应的TX-的波形图，图4为现有技术中的变压器在谐振状态下原边产生的共模电压波形图，假设为变压器供电的电源为Vdd，变压器原边绕组的一端电压为V(TX+)，原边绕组的另一端电压为V(TX-)，则此时变压器的原边会产生V(TX+)/4+V(TX-)/4+Vdd/2的共模电压，且共模电压的波动频率为变压器谐振频率的二倍。
此外，变压器的原边与副边之间通过绝缘介质构成绝缘栅隔离，但为了保证足够的耦合系数，绝缘栅厚度不能太厚，因此原边与副边之间存在一定的寄生电容，此时，共模电压的高频波动会通过寄生电容在变压器的原边与副边之间的区域形成高频电流，且由于变压器的原边与副边之间的路径较长，也即是高频电流通过的路径较长，此时，很容易将产生的高频电流以电磁辐射的方式辐射出去，从而增大隔离电源的电磁干扰。
发明内容
本发明的目的是提供一种隔离电源，可以实现负载与直流电源模块之间的隔离，并且能够产生与第一变压器产生的共模电压互补变化的共模电压，以抵消第一变压器产生的共模电压的变化，因此由于双边共模电压变化产生的高频电流也会大大减小，进而降低隔离电源的电磁干扰。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种隔离电源，包括：
直流电源模块；
与所述直流电源模块连接的第一转换模块，用于将所述直流电源模块输出的直流电转换为交流电；
与所述第一转换模块连接的第一变压器，用于对所述交流电进行变压，并在所述直流电源模块与负载之间进行隔离；
与所述第一变压器连接的第一整流模块，用于将所述第一变压器的输出的电压转换为直流电以为所述负载供电；
与所述负载连接的互补模块，用于产生与所述第一变压器产生的共模电压互补的共模电压，以抵消所述第一变压器产生的共模电压的变化。
优选地，所述互补模块包括：
与所述直流电源模块连接的第二转换模块，用于将所述直流电源模块输出的直流电转换为交流电；
与所述第二转换模块连接的第二变压器，用于对所述交流电进行变压，并在所述直流电源模块与所述负载之间进行隔离；
与所述第二变压器连接的第二整流模块，用于将所述第二变压器输出的电压转换为直流电以为所述负载供电。
优选地，所述第一转换模块包括第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关及第四可控开关；
其中，所述第一可控开关的控制端与第一时钟模块的第一输出端连接，所述第一可控开关的第一端分别与直流电源模块的输出端及所述第二可控开关的第二端连接，所述第二可控开关的第二端与所述第一时钟模块的第二输出端连接，所述第一可控模块的第二端分别与所述第一变压器的原边绕组的第一端、所述第四可控开关的控制端及所述第三可控开关的第一端连接，所述第二可控开关的第二端分别与所述第四可控开关的第一端、所述第一变压器的原边绕组的第二端及所述第三可控开关的控制端连接，所述第三可控开关的第二端及所述第四可控开关的第二端均接地；
所述隔离电源还包括：
设置于所述负载及所述第一时钟模块之间的反馈模块，用于根据所述负载端的电压生成脉冲宽度调制PWM信号；
所述第一时钟模块用于根据所述PWM信号生成对应的时钟信号以使所述第一可控开关及所述第二可控开关导通或截止，以对所述负载端的电压进行闭环控制。
优选地，所述第一时钟模块具体用于根据所述PWM信号生成对应的时钟信号以使所述第一可控开关及所述第二可控开关导通或截止，且所述第一可控开关与所述第二可控开关不同时导通，以对所述负载端的电压进行闭环控制。
优选地，所述第二转换模块包括第五可控开关、第六可控开关、第七可控开关及第八可控开关；
其中，所述第五可控开关的控制端分别与所述第六可控开关的第二端、所述第二变压器的原边绕组的第二端及所述第八可控开关的第一端连接，所述第五可控开关的第一端分别与所述直流电源模块的输出端及所述第六可控模块的第一端连接，所述第五可控开关的第二端分别与所述第六可控开关的控制端、所述第二变压器的原边绕组的第一端及所述第七可控开关的第一端连接，所述第七可控开关的第二端及所述第八可控开关的第二端均接地，所述第七可控开关的控制端与所述第二时钟模块的第一输出端连接，所述第八可控开关的控制端与所述第二时钟模块的第二输出端连接；
所述隔离电源还包括：
与所述反馈模块连接的第二时钟模块，用于根据所述PWM信号生成对应的时钟信号以使所述第七可控开关及所述第八可控开关导通或截止，以对所述负载端的电压进行闭环控制。
优选地，所述第二时钟模块具体用于根据所述PWM生成对应的时钟信号以使所述第七可控开关及所述第八可控开关导通或截止，且所述第七可控开关与所述第八可控开关不同时导通，以对所述负载端的电压进行闭环控制。
优选地，所述第一整流模块包括第九可控开关、第十可控开关、第十一可控开关及第十二可控开关；
其中，所述第九开关的第一端分别与电源模块、所述第九可控开关的第一端及所述负载连接，所述第九可控开关的第二端分别与所述第一变压器的副边绕组的第二端、所述第十一可控开关的第一端及所述第十二可控开关的控制端连接，所述第十可控开关的第二端分别与所述第一变压器的副边绕组的第一端、所述第十一可控开关的控制端及所述第十二可控开关的第一端连接，所述第十一可控开关的第二端及所述第十二可控开关的第二端均接地；
所述第九可控开关的控制端与所述控制模块的第一输出端连接，所述第十可控开关的控制端与所述控制模块的第二输出端连接；
所述隔离电源还包括：
所述控制模块，用于控制所述第九可控开关闭合或截止及控制所述第十可控开关闭合或截止。
优选地，所述负载包括电容；
所述控制模块具体用于在所述第一变压器的副边绕组的第二端的电压达到预设电压时，控制所述第九可控开关闭合，在存在电流从所述负载端流向所述第一变压器的副边绕组的第二端时，控制所述第九可控开关截止；在所述第一变压器的副边绕组的第一端的电压达到所述预设电压时，控制所述第十可控开关闭合，在存在电流从所述负载端流向所述第一变压器的副边绕组的第一端时，控制所述第十可控开关截止；
其中，所述预设电压为所述负载端所需的电压。
优选地，所述第二整流模块包括第十三可控开关、第十四可控开关、第十五可控开关及第十六可控开关；
其中，所述第十三可控开关的第一端分别与电源模块、所述第十四可控开关的第一端及所述负载连接，所述第十三可控开关的第二端分别与所述第十四可控开关的控制端、所述第二变压器的副边绕组的第二端及所述第十五可控开关的第一端连接，所述第十三可控开关的控制端分别与所述第十四可控开关的第二端、所述第二变压器的副边绕组的第一端及所述第十六可控开关的第一端连接，所述第十五可控开关的第二端与所述第十六可控开关的第二端均接地；
所述第十五可控开关的控制端与所述控制模块的第三输出端连接，所述第十六可控开关的控制端与所述控制模块的第四输出端连接；
所述控制模块还用于控制所述第十五可控开关闭合或截止及控制所述第十六可控开关闭合或截止。
优选地，所述负载包括电容；
控制所述第十五可控开关闭合或截止及控制所述第十六可控开关闭合或截止，包括：
在所述第二变压器的副边绕组的第二端的电压达到所述预设电压时，控制所述第十六可控开关闭合，在存在电流从所述负载端流向所述第二变压器的副边绕组的第二端时，控制所述十六可控开关截止；
在所述第二变压器的副边绕组的第一端的电压达到所述预设电压时，控制所述第十五可控开关闭合，在存在电流从所述负载端流向所述第二变压器的副边的第一端时，控制所述第十五可控开关截止；
其中，所述预设电压为所述负载端所需的电压。
本申请提供了一种隔离电源，包括直流电源模块、第一转换模块、第一变压器、第一整流模块及互补模块，其中，直流电源模块依次通过第一转换模块、第一变压器及第一整流模块为负载供电。由于变压器具有隔离的作用，因此，可以实现负载与直流电源模块之间的隔离，且考虑到第一变压器在工作时，变压器两侧的共模电压会发生变化，因为变压器原边副边之间有寄生电容，从而导致有电流流过原副边之间，产生EMI辐射。因此，本申请中的隔离电源还设置了互补模块，能够产生与第一变压器产生的共模电压互补变化的共模电压，以抵消第一变压器产生的共模电压的变化，因此由于双边共模电压变化产生的高频电流也会大大减小，进而降低隔离电源的电磁干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的隔离电源的结构框图；
图2为现有技术中的变压器在谐振状态下对应的TX+的波形图；
图3为现有技术中的变压器在谐振状态下对应的TX-的波形图；
图4为现有技术中的变压器在谐振状态下原边产生的共模电压波形图；
图5为本发明提供的一种隔离电源的结构框图；
图6为本发明提供的另一种隔离电源的结构框图；
图7为本发明提供的一种隔离电源的具体电路示意图；
图8为本发明提供的第一变压器的原边绕组的第一端Vp1+的电压、第二端Vp1-的电压及第一变压器的原边产生的共模电压的波形示意图；
图9为本发明提供的第二变压器的原边绕组的第一端Vp2+的电压、第二端Vp2-的电压及第二变压器的原边产生的共模电压的波形示意图；
图10为本发明提供的一种第一变压器的副边的第一端Vs1+的电压、第二端Vs1-的电压及第二变压器的副边产生的共模电压的波形示意图；
图11为本发明提供的一种第二变压器的副边的第一端Vs2+的电压、第二端Vs2-的电压及第二变压器的副边产生的共模电压的波形示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种隔离电源，可以实现负载与直流电源模块之间的隔离，并且能够产生与第一变压器产生的共模电压互补变化的共模电压，以抵消第一变压器产生的共模电压的变化，因此由于双边共模电压变化产生的高频电流也会大大减小，进而降低隔离电源的电磁干扰。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图5，图5为本发明提供的一种隔离电源的结构框图，该隔离电源包括：
直流电源模块2；
与直流电源模块2连接的第一转换模块3，用于将直流电源模块2输出的直流电转换为交流电；
与第一转换模块3连接的第一变压器4，用于对交流电进行变压，并在直流电源模块2与负载之间进行隔离；
与第一变压器4连接的第一整流模块5，用于将第一变压器4的输出的电压转换为直流电以为负载供电；
与负载连接的互补模块1，用于产生与第一变压器4产生的共模电压互补的共模电压，以抵消第一变压器4产生的共模电压。
考虑到现有技术中隔离电源中的变压器工作在谐振状态下会产生高频的共模电压，而共模电压的波动会通过寄生电容在变压器的原边与副边之间的区域的两侧形成高频电流路径。由于隔离电压域之间的电流返回路径较长，这种高频能量很容易被以电磁辐射的方式辐射出去，从而恶化隔离电源芯片的EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)性能。
为解决上述技术问题，本申请的设计思路是利用一个互补模块1，能够产生与变压器产生的共模电压互补变化的共模电压，以抵消第一变压器4产生的共模电压的变化，因此，由于双边共模电压变化产生的高频电流也会大大减小，进而降低隔离电源的电磁干扰。
基于此，本申请设置了一个互补模块1，用于与第一变压器4产生的共模电压互补变化的共模电压，以抵消第一变压器4产生的共模电压的变化。需要说明的是，本申请中的互补模块1的具体实现方式，本申请在此不再限定，只要能实现上述所述的功能即可。
综上，本申请中的隔离电源可以减小共模电压的变化，则由于共模电压变化产生的高频电流也会大大减小，进而降低隔离电源的电磁干扰。
在上述实施例的基础上：
请参照图6，图6为本发明提供的另一种隔离电源的结构框图。
作为一种优选的实施例，互补模块1包括：
与直流电源模块2连接的第二转换模块，用于将直流电源模块2输出的直流电转换为交流电；
与第二转换模块连接的第二变压器，用于对交流电进行变压，并在直流电源模块2与负载之间进行隔离；
与第二变压器连接的第二整流模块，用于将第二变压器输出的电压转换为直流电以为负载供电。
考虑到在隔离电源中与第一变压器4相关联的部分结构中包括第一转换模块3及第二整流模块时，其具体实现方式一般是几个开关的组合，因此，本申请中的互补模块1可以包括第二转换模块、第二变压器及第二整流模块，分别与第一转换模块3、第一变压器4及第一整流模块5相互补，以抵消第一变压器4产生的共模电压的变压。
综上，本申请中的互补模块1的组成能够实现互补模块1的功能，且实现方式简单易于实现。
作为一种优选的实施例，第一转换模块3包括第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关及第四可控开关；
其中，第一可控开关的控制端与第一时钟模块的第一输出端连接，第一可控开关的第一端分别与直流电源模块2的输出端及第二可控开关的第二端连接，第二可控开关的第二端与第一时钟模块的第二输出端连接，第一可控模块的第二端分别与第一变压器4的原边绕组的第一端、第四可控开关的控制端及第三可控开关的第一端连接，第二可控开关的第二端分别与第四可控开关的第一端、第一变压器4的原边绕组的第二端及第三可控开关的控制端连接，第三可控开关的第二端及第四可控开关的第二端均接地；
隔离电源还包括：
设置于负载及第一时钟模块之间的反馈模块，用于根据负载端的电压生成PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制技术)信号；
第一时钟模块用于根据PWM信号生成对应的时钟信号以使第一可控开关及第二可控开关导通或截止，以对负载端的电压进行闭环控制。
作为一种优选的实施例，第一时钟模块具体用于根据PWM信号生成对应的时钟信号以使第一可控开关及第二可控开关导通或截止，且第一可控开关与第二可控开关不同时导通，以对负载端的电压进行闭环控制。
本申请旨在提供一种第一转换模块3的具体实现方式，请参照图7，图7为本发明提供的一种隔离电源的具体电路示意图。其中，M1-M4构成了第一变压器4的原边强驱PMOS(positive channel Metal Oxide Semiconductor，P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管)，在第一转换模块3为上述实现方式时，M1和M4交替导通，M2和M3交替导通，进而将Vin由直流电转换为交流电，Vout为隔离电源的输出电压。此时，反馈模块根据Vout的电压值与负载所需的电压值的大小做比较，生成对应的PWM信号反馈至第一时钟模块，第一时钟模块根据PWM信号解算为控制M1和M2的控制信号，以改变隔离电源的输出电压，也即是Vout，以对其进行闭环控制，使隔离电源的输出电压稳定在负载所需的电压，其中，M1和M2不同时导通。此时，请参照图8，图8为本发明提供的第一变压器的原边绕组的第一端Vp1+的电压、第二端Vp1-的电压及第一变压器的原边产生的共模电压的波形示意图，可见，在第一转换模块3为上述的实现方式时，会产生如图7所述的共模电压。
其中，第一可控开关及第二可控开关可以但不限于为PMOS管，第三可控开关及第四可控开关可以但不限于为NMOS(Negative channel Metal Oxide Semiconductor，N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管)管，也可以为其他的电路组成，只要能实现将Vin由直流电转换为交流电，以使隔离电源的输出端的输出电压稳定在负载所需的电压即可。
综上，采用本实施例中的实现方式，可以实现将直流电源模块2的和输出电源转换为交流电，且控制方式简单易实现。
作为一种优选的实施例，第二转换模块包括第五可控开关、第六可控开关、第七可控开关及第八可控开关；
其中，第五可控开关的控制端分别与第六可控开关的第二端、第二变压器的原边绕组的第二端及第八可控开关的第一端连接，第五可控开关的第一端分别与直流电源模块2的输出端及第六可控模块的第一端连接，第五可控开关的第二端分别与第六可控开关的控制端、第二变压器的原边绕组的第一端及第七可控开关的第一端连接，第七可控开关的第二端及第八可控开关的第二端均接地，第七可控开关的控制端与第二时钟模块的第一输出端连接，第八可控开关的控制端与第二时钟模块的第二输出端连接；
隔离电源还包括：
与反馈模块连接的第二时钟模块，用于根据PWM信号生成对应的时钟信号以使第七可控开关及第八可控开关导通或截止，以对负载端的电压进行闭环控制。
作为一种优选的实施例，第二时钟模块具体用于根据PWM生成对应的时钟信号以使第七可控开关及第八可控开关导通或截止，且第七可控开关与第八可控开关不同时导通，以对负载端的电压进行闭环控制。
在第一转换模块3的实现方式为上述时，本申请中对应的第二转换模块的具体实现方式请参照图7中的M5-M8，其中，M5-M6构成了第二变压器的原边强驱NMOS，在第二转换模块为上述实现方式时，M5和M6交替导通，M7和M8交替导通，进而将Vin由直流电转换为交流电，Vout为隔离电源的输出电压。此时，反馈模块根据Vout的电压值与负载所需的电压值的大小做比较，生成对应的PWM信号反馈至第二时钟模块，第二时钟模块根据PWM信号解算为控制M5和M6的控制信号，以改变隔离电源的输出电压，也即是Vout，以对其进行闭环控制，使隔离电源的输出电压稳定在负载所需的电压，其中，M5和M6不同时导通。
其中，第五可控开关及第六可控开关可以但不限于为PMOS管，第三可控开关及第四可控开关可以但不限于为NMOS管，也可以为其他的电路组成，只要能实现将Vin由直流电转换为交流电，以使隔离电源的输出端的输出电压稳定在负载所需的电压，且能够与第二变压器组合产生抵消第一变压器4产生的共模电压即可。
此时，请参照图9，图9为本发明提供的第二变压器的原边绕组的第一端Vp2+的电压、第二端Vp2-的电压及第二变压器的原边产生的共模电压的波形示意图，可见，在第二转换模块为上述的实现方式时，会产生如图3所示的共模电压。
可见，本申请中的第二转换模块的实现方式，可以产生与第一变压器4产生的共模电压方向相反且大小相等的共模电压，从而减小隔离电源的电磁干扰。
作为一种优选的实施例，第一整流模块5包括第九可控开关、第十可控开关、第十一可控开关及第十二可控开关；
其中，第九开关的第一端分别与电源模块、第九可控开关的第一端及负载连接，第九可控开关的第二端分别与第一变压器4的副边绕组的第二端、第十一可控开关的第一端及第十二可控开关的控制端连接，第十可控开关的第二端分别与第一变压器4的副边绕组的第一端、第十一可控开关的控制端及第十二可控开关的第一端连接，第十一可控开关的第二端及第十二可控开关的第二端均接地；
第九可控开关的控制端与控制模块的第一输出端连接，第十可控开关的控制端与控制模块的第二输出端连接；
隔离电源还包括：
控制模块，用于控制第九可控开关闭合或截止及控制第十可控开关闭合或截止。
作为一种优选的实施例，负载包括电容；
控制模块具体用于在第一变压器4的副边绕组的第二端的电压达到预设电压时，控制第九可控开关闭合，在存在电流从负载端流向第一变压器4的副边绕组的第二端时，控制第九可控开关截止；在第一变压器4的副边绕组的第一端的电压达到预设电压时，控制第十可控开关闭合，在存在电流从负载端流向第一变压器4的副边绕组的第一端时，控制第十可控开关截止；
其中，预设电压为负载端所需的电压。
考虑到第一整流模块5可以有多种实现方式，有些实现方式不会产生共模电压，但是有一些整流模块会在第一变压器4的副边也产生一个共模电压。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种副边会产生共模电压的第一整流模块5的具体实现方式。请参照图7中的M9-M12，其中，M9-M12构成了第一变压器4的副边强驱PMOS，在第一整流模块5为上述实现方式时，在第一变压器4的副边绕组的第二端的电压，也即是Vs1-的电压达到预设电压时，M9导通，并在电容向Vs1-放电时，M9截止；在第一变压器4的副边绕组的第一端的电压，也即是Vs1+的电压达到预设电压时，M12导通，并在电容向Vs1+放电时，M12截止，从而实现M9和M12的零电压开启及零电流关断。
请参照图10，图10为本发明提供的一种第一变压器的副边的第一端Vs1+的电压、第二端Vs1-的电压及第二变压器的副边产生的共模电压的波形示意图。可见，在第一整流模块5为上述的实现方式时，会产生如图10所示的共模电压。
其中，第九可控开关及第十可控开关可以但不限于为PMOS管，第十一可控开关及第十二可控开关可以但不限于为NMOS管，也可以为其他的电路组成，只要能实现将整流即可。
综上，采用本实施例中的实现方式，可以实现将第一变压器4的副边电压整流为直流电压以为负载供电，且实现方式简单易实现。
作为一种优选的实施例，第二整流模块包括第十三可控开关、第十四可控开关、第十五可控开关及第十六可控开关；
其中，第十三可控开关的第一端分别与电源模块、第十四可控开关的第一端及负载连接，第十三可控开关的第二端分别与第十四可控开关的控制端、第二变压器的副边绕组的第二端及第十五可控开关的第一端连接，第十三可控开关的控制端分别与第十四可控开关的第二端、第二变压器的副边绕组的第一端及第十六可控开关的第一端连接，第十五可控开关的第二端与第十六可控开关的第二端均接地；
第十五可控开关的控制端与控制模块的第三输出端连接，第十六可控开关的控制端与控制模块的第四输出端连接；
控制模块还用于控制第十五可控开关闭合或截止及控制第十六可控开关闭合或截止。
作为一种优选的实施例，负载包括电容；
控制第十五可控开关闭合或截止及控制第十六可控开关闭合或截止，包括：
在第二变压器的副边绕组的第二端的电压达到预设电压时，控制第十六可控开关闭合，在存在电流从负载端流向第二变压器的副边绕组的第二端时，控制十六可控开关截止；
在第二变压器的副边绕组的第一端的电压达到预设电压时，控制第十五可控开关闭合，在存在电流从负载端流向第二变压器的副边的第一端时，控制第十五可控开关截止；
其中，预设电压为负载端所需的电压。
在第一转换模块3的实现方式为上述时，本申请中对应的第二整流模块的具体实现方式请参照图7中的M13-M16，其中，M13-M16构成了第二变压器的副边强驱NMOS，在第二变压器的副边绕组的第二端的电压，也即是Vs2-的电压达到预设电压时，M13导通，并在电容向Vs2-放电时，M13截止；在第一变压器4的副边绕组的第一端的电压，也即是Vs1+的电压达到预设电压时，M13导通，并在电容向Vs1+放电时，M13截止，从而实现M9和M13的零电压开启及零电流关断。
请参照图11，图11为本发明提供的一种第二变压器的副边的第一端Vs2+的电压、第二端Vs2-的电压及第二变压器的副边产生的共模电压的波形示意图。可见，在第一整流模块5为上述的实现方式时，会产生如图11所示的共模电压，且与图10中的共模电压的大小相等且方向相反。
其中，第十三可控开关及第十四可控开关可以但不限于为PMOS管，第十五可控开关及第十六可控开关可以但不限于为NMOS管，也可以为其他的电路组成，只要能实现整流及产生与图10中的共模电压互补的共模电压即可。
综上，采用本实施例中的实现方式，可以实现将第二变压器的副边电压整流为直流电压以为负载供电，且可以对第一变压器4的副边产生的共模电压进行抵消，且实现方式简单易实现。
此外，需要说明的是，以上实现方式中第一转换模块3及第一整流模块5均为强驱PMOS,第二转换模块及第二整流模块均为强驱NMOS。如果交叉组合，也可以实现，比如第一转换模块3为强驱PMOS，第一整流模块5为强驱NMOS，第二转换模块为强驱NMOS，第二整流模块为强驱PMOS。或者第一转换模块3和第二转换模块用图1所示的结构，而第一整流模块5和第二整流模块用肖特基管做全桥整流亦可，本申请在此不再限定。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种隔离电源，其特征在于，包括：
直流电源模块；
与所述直流电源模块连接的第一转换模块，用于将所述直流电源模块输出的直流电转换为交流电；
与所述第一转换模块连接的第一变压器，用于对所述交流电进行变压，并在所述直流电源模块与负载之间进行隔离；
与所述第一变压器连接的第一整流模块，用于将所述第一变压器的输出的电压转换为直流电以为所述负载供电；
与所述负载连接的互补模块，用于产生与所述第一变压器产生的共模电压互补的共模电压，以抵消所述第一变压器产生的共模电压的变化；
所述互补模块包括：
与所述直流电源模块连接的第二转换模块，用于将所述直流电源模块输出的直流电转换为交流电；
与所述第二转换模块连接的第二变压器，用于对所述第二转换模块输出的交流电进行变压，并在所述直流电源模块与所述负载之间进行隔离；
与所述第二变压器连接的第二整流模块，用于将所述第二变压器输出的电压转换为直流电以为所述负载供电；
所述第一转换模块包括第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关及第四可控开关；
其中，所述第一可控开关的控制端与第一时钟模块的第一输出端连接，所述第一可控开关的第一端分别与直流电源模块的输出端及所述第二可控开关的第一端连接，所述第二可控开关的控制端与所述第一时钟模块的第二输出端连接，所述第一可控开关的第二端分别与所述第一变压器的原边绕组的第一端、所述第四可控开关的控制端及所述第三可控开关的第一端连接，所述第二可控开关的第二端分别与所述第四可控开关的第一端、所述第一变压器的原边绕组的第二端及所述第三可控开关的控制端连接，所述第三可控开关的第二端及所述第四可控开关的第二端均接地；
所述第二转换模块包括第五可控开关、第六可控开关、第七可控开关及第八可控开关；
其中，所述第五可控开关的控制端分别与所述第六可控开关的第二端、所述第二变压器的原边绕组的第二端及所述第八可控开关的第一端连接，所述第五可控开关的第一端分别与所述直流电源模块的输出端及所述第六可控开关的第一端连接，所述第五可控开关的第二端分别与所述第六可控开关的控制端、所述第二变压器的原边绕组的第一端及所述第七可控开关的第一端连接，所述第七可控开关的第二端及所述第八可控开关的第二端均接地，所述第七可控开关的控制端与第二时钟模块的第一输出端连接，所述第八可控开关的控制端与所述第二时钟模块的第二输出端连接；
所述第一时钟模块用于根据脉冲宽度调制PWM信号生成对应的时钟信号以使所述第一可控开关及所述第二可控开关导通或截止，以对所述负载端的电压进行闭环控制；
所述第二时钟模块用于根据所述PWM信号生成对应的时钟信号以使所述第七可控开关及所述第八可控开关导通或截止，以对所述负载端的电压进行闭环控制；
所述第五可控开关、所述第六可控开关、所述第三可控开关和所述第四可控开关，用于使所述隔离电源的输出电压稳定在负载所需电压，并与所述第二变压器组合抵消所述第一变压器产生的共模电压。
2.如权利要求1所述的隔离电源，其特征在于，所述隔离电源还包括：
设置于所述负载及所述第一时钟模块之间的反馈模块，用于根据所述负载端的电压生成所述PWM信号。
3.如权利要求2所述的隔离电源，其特征在于，所述第一时钟模块具体用于根据所述PWM信号生成对应的时钟信号以使所述第一可控开关及所述第二可控开关导通或截止，且所述第一可控开关与所述第二可控开关不同时导通，以对所述负载端的电压进行闭环控制。
4.如权利要求2所述的隔离电源，其特征在于，所述第二时钟模块与所述反馈模块连接。
5.如权利要求4所述的隔离电源，其特征在于，所述第二时钟模块具体用于根据所述PWM信号生成对应的时钟信号以使所述第七可控开关及所述第八可控开关导通或截止，且所述第七可控开关与所述第八可控开关不同时导通，以对所述负载端的电压进行闭环控制。
6.如权利要求1所述的隔离电源，其特征在于，所述第一整流模块包括第九可控开关、第十可控开关、第十一可控开关及第十二可控开关；
其中，所述第九可控开关的第一端分别与所述第十可控开关的第一端及所述负载连接，所述第九可控开关的第二端分别与所述第一变压器的副边绕组的第二端、所述第十一可控开关的第一端及所述第十二可控开关的控制端连接，所述第十可控开关的第二端分别与所述第一变压器的副边绕组的第一端、所述第十一可控开关的控制端及所述第十二可控开关的第一端连接，所述第十一可控开关的第二端及所述第十二可控开关的第二端均接地；
所述第九可控开关的控制端与控制模块的第一输出端连接，所述第十可控开关的控制端与所述控制模块的第二输出端连接；
所述隔离电源还包括：
所述控制模块，用于控制所述第九可控开关闭合或截止及控制所述第十可控开关闭合或截止。
7.如权利要求6所述的隔离电源，其特征在于，所述负载包括电容；
所述控制模块具体用于在所述第一变压器的副边绕组的第二端的电压达到预设电压时，控制所述第九可控开关闭合，在存在电流从所述负载端流向所述第一变压器的副边绕组的第二端时，控制所述第九可控开关截止；在所述第一变压器的副边绕组的第一端的电压达到所述预设电压时，控制所述第十可控开关闭合，在存在电流从所述负载端流向所述第一变压器的副边绕组的第一端时，控制所述第十可控开关截止；
其中，所述预设电压为所述负载端所需的电压。
8.如权利要求6所述的隔离电源，其特征在于，所述第二整流模块包括第十三可控开关、第十四可控开关、第十五可控开关及第十六可控开关；
其中，所述第十三可控开关的第一端分别与所述第十四可控开关的第一端及所述负载连接，所述第十三可控开关的第二端分别与所述第十四可控开关的控制端、所述第二变压器的副边绕组的第二端及所述第十五可控开关的第一端连接，所述第十三可控开关的控制端分别与所述第十四可控开关的第二端、所述第二变压器的副边绕组的第一端及所述第十六可控开关的第一端连接，所述第十五可控开关的第二端与所述第十六可控开关的第二端均接地；
所述第十五可控开关的控制端与所述控制模块的第三输出端连接，所述第十六可控开关的控制端与所述控制模块的第四输出端连接；
所述控制模块还用于控制所述第十五可控开关闭合或截止及控制所述第十六可控开关闭合或截止。
9.如权利要求8所述的隔离电源，其特征在于，所述负载包括电容；
控制所述第十五可控开关闭合或截止及控制所述第十六可控开关闭合或截止，包括：
在所述第二变压器的副边绕组的第二端的电压达到预设电压时，控制所述第十六可控开关闭合，在存在电流从所述负载端流向所述第二变压器的副边绕组的第二端时，控制所述第十六可控开关截止；
在所述第二变压器的副边绕组的第一端的电压达到所述预设电压时，控制所述第十五可控开关闭合，在存在电流从所述负载端流向所述第二变压器的副边绕组的第一端时，控制所述第十五可控开关截止；
其中，所述预设电压为所述负载端所需的电压。
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