CN113949278B - 一种可直接并联均流且具有快速负载响应的开关电源电路 - Google Patents

一种可直接并联均流且具有快速负载响应的开关电源电路 Download PDF

Info

Publication number
CN113949278B
CN113949278B CN202111206354.8A CN202111206354A CN113949278B CN 113949278 B CN113949278 B CN 113949278B CN 202111206354 A CN202111206354 A CN 202111206354A CN 113949278 B CN113949278 B CN 113949278B
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
current
sampling
output
isolation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111206354.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113949278A (zh
Inventor
王跃斌
宋栋梁
崔荣明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Haowen Electronics Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Haowen Electronics Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Haowen Electronics Co ltd filed Critical Shenzhen Haowen Electronics Co ltd
Priority to CN202111206354.8A priority Critical patent/CN113949278B/zh
Publication of CN113949278A publication Critical patent/CN113949278A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113949278B publication Critical patent/CN113949278B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/3353Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having at least two simultaneously operating switches on the input side, e.g. "double forward" or "double (switched) flyback" converter
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可直接并联均流且具有快速负载响应的开关电源电路,包括依次连接的输入滤波电路、第一级功率电路、滤波电路、隔离开环变换电路、同步整流电路、第二滤波电路、输出电压采样电路、PWM控制电路,PWM控制电路连接第一级功率电路,PWM控制电路输出PWM信号控制第一级功率电路的输出,还包括第二前级输出电路采样电路、检测控制电路;第二前级输出电路采样电路连接滤波电路,用于采样第一级功率电路的输出电压,检测控制电路连接第二前级输出电路采样电路、同步整流电路,检测控制电路根据采样结果,控制同步整流电路的工作时序。本申请在前级输出电压完全建立后,再打开后级同步整流,防止输出能量反灌到原边,实现可直接并机。

Description

一种可直接并联均流且具有快速负载响应的开关电源电路
技术领域
本发明涉及开关电源技术领域,尤其是涉及一种可直接并联均流且具有快速负载响应的开关电源电路。
背景技术
目前,常用中大功率单级DC/DC隔离变换电路,包括前级功率电路和后级开环隔离功率变换电路,前级功率电路包括升压电路、降压电路、升降压电路中的一种,后级开环隔离功率变换电路包括功率电路和同步整流电路,功率电路包括全桥功率电路、半桥功率电路、推挽电路、LLC等电路中的一种,采用两级电路的主要优点是:输入电压经过前级功率变换后,输出一个稳定的电压,而后级功率电路,占空比接近100%,无需续流电感,拥有最优的效率,同步整流MOS管电压应力小,可靠性高。同时也存在缺点:输入电压越宽,输出同步整流MOS管电压应力就越大,同步整流MOS管选型困难且随着输出电压升高可靠性变差。
输出端采用同步整流,在很多应用中,输出端能量会反灌到原边,特别是输出接大容性负载空载连续开关机或多电源并机应用中,输出端能量反灌到原边现象比较严重,导致功率器件损坏,需要在各开关电源的输出端加入防倒灌电路(ORING电路),来防止输出端能量反灌到原边,增加了电路的复杂度。
因此,如何在中大功率单级DC/DC隔离变换电路中,进行均流与防反灌,是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可直接并联均流且具有快速负载响应的开关电源电路,通过采集第一级功率电路的输出电压,在第一级功率电路的输出电压稳定后,再延时一设定时间后控制后级同步整流电路工作,在前级输出电压完全建立后再进行同步整流,防止输出能量反灌到原边,实现可直接并机功能,同时在开关电路电路中设置隔离均流电路,实现均流控制。
本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现:
一种可直接并联均流且具有快速负载响应的开关电源电路,其特征在于:包括依次连接的输入滤波电路、第一级功率电路、滤波电路、隔离开环变换电路、同步整流电路、第二滤波电路、输出电压采样电路、PWM控制电路,PWM控制电路连接第一级功率电路,PWM控制电路输出PWM信号控制第一级功率电路的输出,还包括第二前级输出电路采样电路、检测控制电路;第二前级输出电路采样电路连接滤波电路,用于采样第一级功率电路的输出电压,检测控制电路连接第二前级输出电路采样电路、同步整流电路,检测控制电路根据采样结果,控制同步整流电路的工作时序。
本发明进一步设置为:开机时,检测控制电路控制第一级功率电路、隔离开环变换电路工作,控制同步整流电路不工作,当检测到第一级功率电路的输出电压达到设定值后,再延时一设定时间,检测控制电路控制同步整流电路开始工作。
本发明进一步设置为:还包括第二隔离电路,分别与检测控制电路、同步整流电路连接,用于隔离输出地与控制地。
本发明进一步设置为:还包括第一前级输出电路采样电路,与滤波电路、PWM控制电路连接,用于采样第一级功率电路的输出电压,PWM控制电路根据第一采样结果,控制PWM信号的输出。
本发明进一步设置为:还包括依次连接的隔离均流电路、输出电压反馈环路,输出电压反馈环路与后级输出电压采样电路、PWM控制电路连接,隔离均流电路用于采集第一级功率电路的输出电流,反馈给输出电压反馈环路,进行均流控制。
本发明进一步设置为:隔离均流电路包括电流采样隔离放大电路、第三隔离电路、均流控制处理电路,均流控制处理电路分别与第三隔离电路、电流采样隔离放大电路连接,第三隔离电路用于在输出功率地与均流电路地之间隔离,均流控制处理电路用于进行均流控制处理,以输出均流信号,电流采样隔离放大电路用于采样电流信号并进行放大,同时与采样地隔离。
本发明进一步设置为:电流采样隔离放大电路包括依次连接的电流采样电路与隔离放大电路,电流采样电路用于采样电流信号,隔离放大电路用于对采样电流进行放大,并对采样端地与均流控制处理电路的地进行隔离,电流采样电路采用第一电源,隔离放大电路的输入连接第一电源,其输出采用均流控制处理的第二电源。
本发明进一步设置为:滤波电路包括第一滤波电容、第二滤波电容,第一滤波电容并联在第一级功率电路的二个输出端之间,电流采样电路与第二滤波电容串联连接后,与第一滤波电容并联,电流采样电阻与第二滤波电容的串联点用于引出滤波电路的输出端,并用于进行第一级功率输出电压采样。
本发明进一步设置为:均流控制处理电路包括依次连接的差分放大电路、电压跟随及偏置电路、环路控制电路,差分放大电路用于对放大后的采样电流进行差分放大,电压跟随及偏置电路用于对差分放大后的采样电流信号进行电流电压转换,将电流信号转换为电压信号,并输出均流信号,环路控制电路用于对电压跟随及偏置电路的输入信号和输出信号进行环路控制,其输出端与第三隔离电路的输入端连接,通过第三隔离电路实现均流地与输出功率地的隔离。
本发明进一步设置为:隔离开环变换电路包括开环电路、变压器,开环电路包括全桥电路、半桥电路、推挽电路中的一种,第一级功率电路包括升压电路、降压电路、升降压电路中的一种。
与现有技术相比,本申请的有益技术效果为:
1.本申请通过采样前级滤波后的平均电流进行处理后反馈给后级环路,实现均流控制;
2.进一步地,本申请通过检测前级输出电压,在前级输出电压完全建立后,再打开后级同步整流,防止输出能量反灌到原边,实现可直接并机功能;
3.进一步地,本申请通过采样前级输出电压与后级输出电压进行处理后同时反馈到PWM控制IC环路反馈脚(FB脚),当负载变化时,前级与后级采样都会进行变化,使两级功率电路具有快速响应能力。
4.进一步地,本申请通过采样第一级功率电路输出电压,在输出稳定电压后,经过后级隔离变换、整流滤波后,再输出稳定电压,保证开关电源输出稳定。
附图说明
图1是本申请的一个具体实施例的开关电源结构示意图;
图2是本申请的一个具体实施例的开关电源框架结构示意图;
图3是本申请的一个具体实施例的开关电源电路结构示意图;
图4是本申请的一个具体实施例的隔离均流电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本申请的一种可直接并联均流且具有快速负载响应的开关电源电路,如图1所示,包括输入滤波电路、第一级功率电路、滤波电路、隔离开环变换电路、输出同步整流电路、输出滤波电路、后级输出电压采样电路、输出电压反馈环路、第一隔离电路、PWM控制电路、MCU检测控制电路、第二隔离电路、第一前级输出电压采样电路、第二前级输出电压采样电路、隔离均流电路。
输入滤波电路、第一级功率电路、滤波电路、隔离开环变换电路、输出同步整流电路、输出滤波电路、后级输出电压采样电路、输出电压反馈环路、第一隔离电路、PWM控制电路依次连接,PWM控制电路连接第一级功率电路,用于根据输出电压对第一级功率电路进行PWM信号控制。
输入滤波电路对输入电压进行滤波,第一级功率电路用于对输入电压进行升压或降压或升降压处理,得到第一级直流电压,滤波电路包括滤波电容,用于对第一级直流电压进行滤波;隔离开环变换电路用于对第一级直流电压进行逆变,将第一级直流电压转换为高频交流电压,隔离开环变换电路包括功率电路、变压器和同步整流电路,功率电路包括全桥功率电路、半桥功率电路、推挽电路、LLC电路中的一种。同步整流电路采用全桥同步整流。
后级输出电压采样电路用于对输出电压进行采样。
PWM控制电路包括PWM控制IC,用于根据输出采样电压,调整PWM信号的占空比,从而控制第一级功率电路的输出电压。
第一前级输出电压采样电路、第二前级输出电压采样电路分别连接滤波电路,用于采样滤波电路输出端的第二电压,第一前级输出电压采样电路连接PWM控制电路的FB端,用于将第二电压的采样结果传输给PWM控制电路。第二前级输出电压采样电路连接MCU检测控制电路,用于将第二电压的采样结果传输给MCU检测控制电路。MCU检测控制电路根据第二电压的采样结果,通过第二隔离电路控制输出同步整流电路的工作时序。
开机时,MCU检测控制电路检测是否满足开机条件,在满足条件后,MCU检测控制电路给出第一级功率电路使能信号和PWM信号,开关电源开始工作,同时MCU控制同步整流电路不工作,但通过同步整流MOS管的体二极管进行整流,输出电压。
在MCU检测到第二电压达到设定值后,延时一设定时间,此时,第一级功率电路的第一电压、输出电压已经完全建立,MCU控制同步整流电路开始工作,防止输出能量反灌到原边,实现可直接并机功能。
隔离均流电路包括依次连接的前级输出平均电流采样电路、均流控制处理电路、第三隔离电路,第三隔离电路与输出电压反馈环路连接,用于将均流信号与输出电压进行环路处理,环路处理结果传输给PWM控制电路,用于控制第一级功率电路的输出。
前级输出平均电流采样电路包括电流采样隔离放大电路,用于对前级输出平均电流进行采样、放大,并与第一级功率电路的采样地进行隔离。
均流控制处理电路用于进行均流控制处理,以输出均流信号,第三隔离电路用于在输出功率地与均流电路地之间隔离。
如图2所示,BUCKBOOST电路的PWM控制IC与BUCKBOOST驱动电路连接、第一前级输出电压采样电路、第一隔离电路连接,电流采样电路、隔离均流电路、第二隔离电路依次连接,MCU控制电路分别与全桥驱动电路、第二前级输出电压采样电路、同步整流使能控制电路的一端、同步整流驱动控制电路的一端连接,同步整流隔离驱动电路与同步整流使能控制电路的另一端、同步整流驱动控制电路的另一端连接,根据使能信号与驱动信号输出驱动控制信号SR1/SR2/SR3/SR4,用于控制同步整流电路中四个全桥同步整流功率管的导通或截止。
输出电压反馈环路分别与输出电压采样电路、第一隔离电路的另一端、第二隔离电路的另一端连接,用于将隔离均流电路的输出与输出电压采样电路的采样输出电压进行环路处理,将处理结果通过第一隔离电路传输给PWM控制电路。
第一功率电路包括BUCKBOOST驱动输出电路,输出DB1/DB2/DB3/DB4四个驱动信号,控制第一功率电路中的四个功率管导通或截止,用于输出第一直流电压。
MCU检测控制电路输出全桥驱动信号DR1/DR2/DR3/DR4给全桥驱动电路,控制隔离开环变换电路中的全桥功率管导通或截止,从而把第一直流电压转换成高频交流电压。
滤波电路输出端的第二电压Vbus,经过第一前级输出电压采样电路采样后,传输给PWM控制电路,用于控制PWM信号的输出。
经过第二前级输出电压采样电路采样后,传输给MCU检测控制电路,用于控制同步整流电路的工作时序。
电流采样电路采样滤波电路中的平均电流,经过隔离均流控制电路、第二隔离电路后,传输给输出电压反馈环路,输出电压反馈环路将输出电压与隔离均流控制电路的输出进行环路处理,经过第一隔离电路的隔离,传输给PWM控制电路。
MCU检测控制电路对同步整流电路进行使能与驱动控制,控制同步整流电路的工作。
如图2、3所示,BUCKBOOST电路包括第一功率管Q1、第二功率管Q2、第三功率管Q3、第四功率管Q4、电感L1、电容C1,第一功率管Q1的输出端连接第二功率管Q2的输入端、电感L1的一端,第一功率管Q1的输入端连接输入电压Vin+输入端,第二功率管Q2的输出端连接输入电压Vin-输入端,第三功率管Q3的输出端连接第四功率管Q4的输入端、电感L1的另一端,第三功率管Q3的输入端作为第一级功率电路的正输出端,第四功率管Q4的输出端作为第一级功率电路的负输出端,连接滤波电路。
第一功率管Q1、第二功率管Q2、第三功率管Q3、第四功率管Q4的驱动信号由BUCKBOOST驱动输出电路给出。
输入电压Vin经过第一功率管Q1、第二功率管Q2、电感L1组成的降压电路后,再经过电感L1、第三功率管Q3、第四功率管Q4组成的升压电路进行升压,
滤波电路包括第一滤波电容C2、第二滤波电容C3,第一滤波电容C2并联在第一级功率电路的正输出端、负输出端之间,采样电阻Rsense与第二滤波电容C3串联后,与第一滤波电容C2并联,采样电阻Rsense与第二滤波电容C3的串联点,作为滤波电路的正输出端。
在采样电阻Rsense的两端采样Sense+/ Sense-,传输给电流采样电路,计算得到第一功率电路的输出电流,再传输给隔离均流电路,用于进行均流计算。
在滤波电路的正输出端进行电压采样,得到第一功率电路的输出电压Vbus。第一前级输出电压采样电路采样输出电压Vbus、第二前级输出电压采样电路采样输出电压Vbus。
滤波电路的输出连接全桥驱动电路,全桥驱动电路包括四个功率驱动管,分别为第五功率管Q5、第六功率管Q6、第七功率管Q7、第八功率管Q8,四个功率驱动管的驱动信号来自全桥驱动电路的输出信号。第五功率管Q5的输出端连接第七功率管Q7的输入端、变压器T的原边同相端,第六功率管Q6的输出端连接第八功率管Q8的输入端、变压器T的原边反相端,第五功率管Q5的输入端、第六功率管Q6的输入端连接滤波电路的正输出端,第七功率管Q7的输出端、第八功率管Q8的输出端接滤波电路的负输出端。
同步整流电路连接变压器副边,同步整流电路包括全桥同步整流,全桥同步整流包括四个同步整流功率管,分别为第九功率管Q9、第十功率管Q10、第十一功率管Q11、第十二功率管Q12,四个同步整流功率管的控制信号来自同步整流隔离驱动电路的输出信号SR1/SR2/SR3/SR4。
第九功率管Q9的输出端连接第十一功率管Q11的输入端、变压器T的副边同相端,第十功率管Q10的输出端连接第十二功率管Q12的输入端、变压器T的副边反相端,第九功率管Q9的输入端、第十功率管Q10的输出端连接在一起,作为同步整流电路的正输出端,输出电压Vout+,第十一功率管Q11的输出端、第十二功率管Q12的输出端连接在一起,作为同步整流电路的负输出端,输出电压Vout-。
同步整流电路的正输出端、负输出端之间并联输出滤波电容C4。
在开机时,MCU检测控制电路使能,BUCKBOOST电路、全桥驱动电路开始工作,变压器副边的全桥整流电路不工作,变压器副边能量通过全桥同步整流四个同步整流功率管的体二极管进行全桥整流,输出电压Vout,第一前级输出电压采样电路采样输出电压Vbus,根据采样结果,PWM控制电路调整PWM的占空比。第二前级输出电压采样电路采样输出电压Vbus,MCU检测控制电路监测采样结果,在输出电压Vbus达到设定值后,延时一设定时间,控制全桥整流电路中的四个同步整流功率管开始工作,进行同步整流。此方案通过MCU检测前级输出电压,在前级输出电压完全建立后,再打开后级同步整流,防止输出能量反灌到原边,实现多开关电源的可直接并机功能。
如图4所示,隔离均流电路包括电流采样隔离放大电路、第三隔离电路、均流控制处理电路,均流控制处理电路分别与第三隔离电路、电流采样隔离放大电路连接,电流采样隔离放大电路用于采样电流信号并进行放大,同时与采样地隔离;均流控制处理电路用于对放大后的采样电流信号进行均流控制处理,以输出均流信号,第三隔离电路用于在输出功率地与均流电路地之间隔离,将均流信号传输到后续处理电路中。
电流采样隔离放大电路包括电流隔离放大IC,电流隔离放大IC的输入侧连接采样电流的采样端,与采样电流所处电路共地,输出侧连接均流控制处理电路,与均流控制处理电路共地,输出侧输出放大后的采样电流信号,均流控制处理电路对放大后的采样电流信号进行处理,输出均流信号,第三隔离电路对均流信号进行隔离,以与后续输出电压电路不共地。
均流控制处理电路包括依次连接的差分放大电路、电压跟随及偏置电路、均流环路控制电路,差分放大电路对放大后的采样电流信号进行差分放大,电压跟随及偏置电路对差分放大电路的输出信号进行电流电压转换,将电流信号转换为电压信号,并进行电压跟随和偏置,并输出均流信号。均流环路控制电路的输入端分别连接电压跟随及偏置电路的输入端与输出端,其输出端与第三隔离电路的输入端连接,通过第三隔离电路实现均流地与输出功率地的隔离,用于对电压跟随及偏置电路的输入信号和输出信号进行环路控制,根据电压跟随及偏置电路的输入信号与输出信号的变化,控制第三隔离电路输入侧流过的电流大小,从而输出相应的电压信号。
电流采样电路对电阻Rsense1两端的电压进行采样,输入到电流隔离放大IC U3输入侧的INP/INN端。
电流隔离放大IC的输入侧采用第一电源VCC1,第一电源的地为GND1,电流隔离放大IC的输出侧采用第二电源VCC2,第二电源VCC2的地为均流电路的地GND2。
电流隔离放大IC对采样电流进行第一次放大,并进行电源地隔离。其输出侧的输出信号输入差分放大电路的二个输入端,差分放大电路包括第一运算放大器U1,电流隔离放大IC的输出端OUTP端通过第二电阻R2连接到第一运算放大器U1的正输入端,输出端OUTN端通过第五电阻R5连接到第一运算放大器U1的负输入端;第四电阻R4一端与负输入端连接,另一端与第一运算放大器U1的输出端连接,经过差分放大电路的差分放大,得到第二次放大,通过第三电阻R3与第七电阻R7的串联分压后,输出给电压跟随及偏置电路的输入端,第七电阻R7的二端并联第四电容C4,用于对输出信号进行滤波,第七电阻R7的另一端连接均流电路地GND2。
电压跟随及偏置电路包括第二运算放大器U2A,第二运算放大器U2A的正输入端连接第三电阻R3与第七电阻R7的串联点,其负输入端连接第九电阻R9的一端,其输出端连接第一二极管D1的正端,二极管D1的负端与第九电阻R9的另一端连接后,连接均流母线的正端,均流母线的负端是均流电路地GND2。在均流母线的正端与均流母线的负端之间并联第二二极管D2/第八电阻R8/第五电容C5。
均流环路控制电路包括第三运算放大器U2B,第三运算放大器U2B的正输入端连接第十二电阻R12的一端、第十一电容C11的一端,第十二电阻R12的另一端连接第一二极管D1的负端,即均流母线的正端。第十一电容C11的另一端接均流电路地GND2。第三运算放大器U2B的负输入端连接第十一电阻R11的一端、第十八电阻R18的一端,第十一电阻R11的另一端连接第二运算放大器U2A的正输入端。第十八电阻R18的另一端连接第二十一电阻R21的一端、第二十二电阻R22的一端、第十电容C10的一端,第二十一电阻R21的另一端接第三电源VCC3的正端,第二十二电阻R22的另一端、第十电容C10的另一端接地GND2。
第三运算放大器U2B的负输入端与输出端之间连接有第十九电阻R19与第八电容C8的串联组合,用于形成环路电流。
第三运算放大器U2B的输出端连接第十五电阻R15的一端,第十五电阻R15的另一端连接第九电容C9的一端、第二十电阻R20的一端、光耦U5输入侧的一个输入端,第九电容C9的另一端、第二十电阻R20的另一端、光耦U5输入侧的一个输出端同时连接均流电路地GND2。
第三隔离电路包括光耦U5,其输入侧连接均流环路控制电路的输入,其输出侧连接输出电压采样电路。
通过在均流电路的采样端与采样地隔离,在输出端与控制地隔离,保证了均流电路的独立性,避免了电路之间的相互影响,提高了均流精度,实现均流控制。
本申请采样前级输出电压Vbus与后级输出电压Vout进行环路处理后,反馈到PWM控制IC环路反馈脚(FB脚),当输出端负载发生变化时,前级输出电压Vbus采样与后级输出电压Vout采样相应都会进行变化,使两级功率电路具有快速响应能力。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可直接并联均流且具有快速负载响应的开关电源电路,其特征在于:包括依次连接的输入滤波电路、第一级功率电路、滤波电路、隔离开环变换电路、同步整流电路、第二滤波电路、后级输出电压采样电路、PWM控制电路,PWM控制电路连接第一级功率电路,PWM控制电路输出PWM信号控制第一级功率电路的输出,还包括第一前级输出电压采样电路、第二前级输出电压采样电路、检测控制电路;第一前级输出电压采样电路、第二前级输出电压采样电路分别连接滤波电路,用于采样滤波电路输出端的第二电压,第一前级输出电压采样电路连接PWM控制电路的FB端,用于将第二电压的采样结果传输给PWM控制电路,控制PWM信号的输出,进而控制第一级功率电路;检测控制电路连接第二前级输出电压采样电路、同步整流电路、PWM控制电路,检测控制电路根据第二电压的采样结果,控制同步整流电路的工作时序;检测控制电路在开机时检测是否满足开机条件,根据检测结果控制第一级功率电路和PWM控制电路;还包括依次连接的隔离均流电路、输出电压反馈环路,输出电压反馈环路与后级输出电压采样电路、PWM控制电路连接,隔离均流电路用于采集第一级功率电路的输出电流,反馈给输出电压反馈环路,进行均流控制。
2.根据权利要求1所述的开关电源电路,其特征在于:开机时,检测控制电路检测是否满足开机条件,在满足条件后,控制第一级功率电路、隔离开环变换电路工作,控制同步整流电路不工作,通过同步整流电路的体二极管进行整流,输出电压;当检测到第二电压达到设定值后,再延时一设定时间,检测控制电路控制同步整流电路开始工作。
3.根据权利要求1所述的开关电源电路,其特征在于:还包括第二隔离电路,分别与检测控制电路、同步整流电路连接,用于隔离输出功率地与控制地。
4.根据权利要求1所述的开关电源电路,其特征在于:隔离均流电路包括电流采样隔离放大电路、第三隔离电路、均流控制处理电路,均流控制处理电路分别与第三隔离电路、电流采样隔离放大电路连接,第三隔离电路用于在输出功率地与均流电路地之间隔离,均流控制处理电路用于进行均流控制处理,以输出均流信号,电流采样隔离放大电路用于采样电流信号并进行放大,同时与采样地隔离。
5.根据权利要求4所述的开关电源电路,其特征在于:电流采样隔离放大电路包括依次连接的电流采样电路与隔离放大电路,电流采样电路用于采样电流信号,隔离放大电路用于对采样电流信号进行放大,并对采样地与均流电路地进行隔离,电流采样电路采用第一电源,隔离放大电路的输入侧采用第一电源,其输出侧采用第二电源。
6.根据权利要求5所述的开关电源电路,其特征在于:滤波电路包括第一滤波电容、第二滤波电容,第一滤波电容并联在第一级功率电路的二个输出端之间,电流采样电路与第二滤波电容串联连接后,与第一滤波电容并联,电流采样电路与第二滤波电容的串联点用于引出滤波电路的输出端,并用于进行第一级功率电路输出电压采样。
7.根据权利要求4所述的开关电源电路,其特征在于:均流控制处理电路包括依次连接的差分放大电路、电压跟随及偏置电路、环路控制电路,差分放大电路用于对放大后的采样电流信号进行差分放大,电压跟随及偏置电路用于对差分放大后的采样电流信号进行电流电压转换,将电流信号转换为电压信号,并输出均流信号,环路控制电路用于对电压跟随及偏置电路的输入信号和输出信号进行环路控制,其输出端与第三隔离电路的输入端连接,通过第三隔离电路实现均流电路地与输出功率地的隔离。
8.根据权利要求1所述的开关电源电路,其特征在于:隔离开环变换电路包括开环电路、变压器,开环电路包括全桥电路、半桥电路、推挽电路中的一种,第一级功率电路包括升压电路、降压电路、升降压电路中的一种。
CN202111206354.8A 2021-10-16 2021-10-16 一种可直接并联均流且具有快速负载响应的开关电源电路 Active CN113949278B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111206354.8A CN113949278B (zh) 2021-10-16 2021-10-16 一种可直接并联均流且具有快速负载响应的开关电源电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111206354.8A CN113949278B (zh) 2021-10-16 2021-10-16 一种可直接并联均流且具有快速负载响应的开关电源电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113949278A CN113949278A (zh) 2022-01-18
CN113949278B true CN113949278B (zh) 2022-10-21

Family

ID=79330972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111206354.8A Active CN113949278B (zh) 2021-10-16 2021-10-16 一种可直接并联均流且具有快速负载响应的开关电源电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113949278B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115313593A (zh) * 2022-08-04 2022-11-08 湖南炬神电子有限公司 一种大功率电源充电器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206164382U (zh) * 2016-09-14 2017-05-10 无锡硅动力微电子股份有限公司 一种同步整流开关电源

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4233288B2 (ja) * 2002-09-04 2009-03-04 Tdk株式会社 スイッチング電源装置
CN101814827B (zh) * 2010-04-09 2012-08-15 南京航空航天大学 两级式的高压输入低压大电流输出型直流变换器
CN106329905A (zh) * 2015-07-01 2017-01-11 中兴通讯股份有限公司 一种预偏置开关机电路和多级联变换器预偏置电路、方法
CN205430059U (zh) * 2015-11-30 2016-08-03 深圳市皓文电子有限公司 用于dcdc电源的均流控制电路、电源及电源模块
CN110535333B (zh) * 2019-10-18 2021-06-04 上海军陶科技股份有限公司 开关电源输出并联均流控制电路及开关电源系统
CN213210273U (zh) * 2020-09-21 2021-05-14 上海拜安实业有限公司 直流电源的电压电流采样电路结构

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206164382U (zh) * 2016-09-14 2017-05-10 无锡硅动力微电子股份有限公司 一种同步整流开关电源

Also Published As

Publication number Publication date
CN113949278A (zh) 2022-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101783594B (zh) 一种隔离式高轻载效率的低输出电压大电流开关电源
TW201409914A (zh) 高效率、低損耗的交直流電源電路及其控制方法
CN107920403B (zh) 双通道led驱动器及其短路保护方法
CN107017772B (zh) 一种基于交错并联结构的高升压比双向dc/dc变换器
CN104242643B (zh) 一种同步整流buck变换器的驱动方法及驱动系统
CN113949278B (zh) 一种可直接并联均流且具有快速负载响应的开关电源电路
WO2020151272A1 (zh) 一种ac/dc电源系统及其控制方法
CN104702095A (zh) 开关电源控制器及包含该开关电源控制器的开关电源
CN103025009A (zh) 一种led驱动控制电路
CN204442169U (zh) 开关电源控制器及包含该开关电源控制器的开关电源
CN206686081U (zh) 一种多级开关电源系统及Buck‑Boost变换器
WO2020134916A1 (zh) 一种开关电源控制模式切换电路及开关电源芯片
CN104578766B (zh) 一种桥式多电平开关电容变换器
CN112383219B (zh) 一种三电平升压电路及其控制方法
CN110380619A (zh) 一种直流转换电路及其控制方法、直流转换装置
CN107579648A (zh) 一种反激式开关电源及其控制电路
CN106787900A (zh) 升压并网逆变器及其控制方法
CN207304400U (zh) 一种驱动电源
CN203278653U (zh) 全桥移相软开关直流充电模块
CN103138610A (zh) 一种直流隔离的并网逆变电路及光伏逆变系统
CN106550511B (zh) 一种调光控制装置及其实现方法
CN104578880A (zh) 直流-交流变换电路及控制方法
CN106712487A (zh) 一种恒流输出的功率因素校正变换器
CN204376750U (zh) 直流-交流变换电路
CN220673404U (zh) 一种单相逆变器并联电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 518000 5th Floor, Building A5, Nanshan Zhiyuan, 1001 Xueyuan Avenue, Taoyuan Street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province

Applicant after: Shenzhen Haowen Electronics Co.,Ltd.

Address before: 518000 5th Floor, Building A5, Nanshan Zhiyuan, 1001 Xueyuan Avenue, Taoyuan Street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province

Applicant before: HAWAN ELECTRONICS Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant