CN114793070A - 多路择一输出的隔离开关电源及llc开关电路 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了多路择一输出的隔离开关电源及LLC开关电路,其中开关电源包括功率因数校正电路及LLC开关电路,LLC开关电路包括多绕组变压器及至少两条整流回路,每条整流回路的输入端与多绕组变压器的一个次级绕组连接,每条整流回路的输出端接一反馈电路的输入端连接,多条反馈电路通过切换电路连接控制电路,切换电路控制多条反馈电路中的一者与控制电路连接,控制电路的输出端连接开关电路的输入端,开关电路连接功率因数校正电路输出端及所述多绕组变压器的初级。本方案在电源能够实现多路、隔离输出、提供稳定地大功率能量且具备低负载调整率的基础上,只需要一个控制电路和开关电路,相比同类型的产品,减小了产品体积,降低了产品成本。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备电源领域,尤其是多路择一输出的隔离开关电源及LLC开关电路。
背景技术
随着有源医疗设备技术的进步,越来越多的有源医疗设备由单一功能向多功能集成趋势发展,甚至于一台设备具备了传统几台不同类型设备的功能。这种集成化,有利于提高医生的效率,降低医院的设备采购成本,却对医疗电源的设计、研发提出了更高要求。多类型功能融合(例如超声、电刀一体)往往需要对不同类型功能进行电气隔离,以确保设备的电气安全性,同时更好的避免不同功能之间的相互干扰。因而电源部分需要具有多路、隔离输出、每一路输出都能稳定的提供大功率能量,且具备较低的负载调整率。
现有具有多路大功率隔离输出能力的电源,多采用如下结构:使用多个变压器进行输出隔离,为确保稳定、低负载调整率的能量提供同时配备多个反馈及控制电路模块。如附图1所示的双路输出的开关电源,需要两个隔离变压器、两个开关电路、两个控制电路及两个反馈电路,一个隔离变压器、开关电路、控制电路及反馈电路构成一个输出回路,其实质上是将多个独立的开关电源组合使用。
这种结构的缺点是:需要多个变压器、开关电路及控制电路,大大增加了电路板的体积,不利于设备小型化、集成化;同时极大的增加了生产、制造成本。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题,提供一种多路择一输出的隔离开关电源及LLC开关电路。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:
多路择一输出的隔离开关电源,包括功率因数校正电路及LLC开关电路,所述LLC开关电路包括多绕组变压器及至少两条整流回路,每条所述整流回路的输入端与所述多绕组变压器的一个次级绕组连接,每条所述整流回路的输出端接一反馈电路的输入端连接,多条所述反馈电路通过切换电路连接控制电路,所述切换电路控制多条所述反馈电路中的一者与所述控制电路连接,所述控制电路的输出端连接开关电路的输入端,所述开关电路连接所述功率因数校正电路输出端及所述多绕组变压器的初级。
优选的,所述功率因数校正电路包括过流过压保护电路,所述过流保护电路的输出端连接PFC控制电路,所述PFC控制电路在确定由所述流过压保护电路接收的信号为故障信号时,停止工作。
优选的,所述LLC开关电路为半桥 LLC 谐振开关电路。
优选的,所述切换电路包括继电器驱动电路及由其控制的继电器,所述继电器驱动电路根据外部输入的切换控制信号来控制所述继电器以使一所述反馈电路与所述控制电路连接。
优选的,所述整流回路的输出端连接降压调节电路,所述降压调节电路使所述整流回路的直流输出在预定电压范围内调整并输出。
优选的,所述降压调节电路是隔离同步整流BUCK降压调节电路及非隔离同步整流BUCK降压调节电路中的至少一种。
优选的,所述隔离同步整流BUCK降压调节电路包括第一MOS管、第二MOS管、第一电感、第一续流二极管、第一输出滤波电容、第一输出电压反馈电路、外部控制电路、第一反馈控制电路及隔离驱动电路;所述第一MOS管的漏极接所述LLC开关电路的一整流回路的输出端,所述第一MOS管的源极与第二MOS管的漏极、第一续流二极管的负极及第一电感的一端连接,所述第二MOS管的源极及第一续流二极管的正极接地,所述第一电感的另一端通过第一输出滤波电容接地且连接第一调节输出端,所述第一调节输出端连接所述第一输出电压反馈电路,所述第一输出电压反馈电路的输出端连接所述外部控制电路的输入端,所述外部控制电路的输出端与所述反馈控制电路的输入端连接,所述反馈控制电路的输出端与隔离驱动电路的输入端连接,所述隔离驱动电路的输出端与所述第一MOS管、第二MOS管的栅极连接并控制它们的通断。
优选的,所述隔离同步整流BUCK降压调节电路还包括用于至少检测其是否存在短路、电流异常的第一过流保护电路,所述第一过流保护电路的输出端通过第二光耦隔离电路连接所述反馈控制电路。
优选的,所述非隔离同步整流BUCK降压调节电路包括第三MOS管、第四MOS管、第二电感、第二续流二极管、第二输出滤波电容、第二输出电压反馈电路、第二反馈控制电路及驱动电路;所述第三MOS管的漏极接所述LLC开关电路的一整流回路的输出端,所述第三MOS管的源极与第四MOS管的漏极、第二续流二极管的负极及第二电感的一端连接,所述第四MOS管的源极及第二续流二极管的正极接地,所述第二电感的另一端通过第二输出滤波电容接地且连接第二调节输出端,所述第二调节输出端连接所述第二输出电压反馈电路,所述第二输出电压反馈电路的输出端连接所述第二反馈控制电路的输入端连接,所述第二反馈控制电路的输出端与驱动电路的输入端连接,所述驱动电路的输出端与所述第三MOS管、第四MOS管的栅极连接并控制它们的通断。
LLC开关电路,包括多绕组变压器及至少两条整流回路,每条所述整流回路的输入端与所述多绕组变压器的一个次级绕组连接,每条所述整流回路的输出端接一反馈电路的输入端连接,多条所述反馈电路通过切换电路连接控制电路,所述切换电路控制多条所述反馈电路中的一者与所述控制电路连接,所述控制电路的输出端连接开关电路的输入端,所述开关电路连接所述功率因数校正电路输出端及所述多绕组变压器的初级。
本发明技术方案的优点主要体现在:
本方案通过设置切换电路来有选择地将多个整流回路中的一个与控制电路连接,实现了电源的多路输出的非同一时刻的隔离输出,每路输出时能稳定地提供大功率能量且具备低负载调整率,同时只需要一个变压器、控制电路和开关电路,相比同类型的产品,减小了产品体积,降低了产品成本。
本方案的功率因数校正电路能够有效地通过输入、输出光耦隔离电路与外部电路实现电气隔离,从而保证电路结构的稳定,同时,电路自带多种保护电路,极大提高了电路使用的安全性。
本方案的LLC开关电路采用半桥LLC谐振开关电路,其为软开关电路,能够在输入电压和负载大范围变化的情况下调节输出,同时开关频率变化相对很小,尽可能提高了电源效率及密度,有效满足了高频电刀在各种手术中应用。
本方案在每路整流回路后接同步整流BUCK电路,能够使开关电源的每路输出为可变输出,从而极大的拓展了使用范围,改善了适用性。
附图说明
图1是本发明的背景技术中描述的现有技术的电路示意图;
图2是本发明的多路择一输出的隔离开关电源的整体电路示意图;
图3是本发明的功率因数校正电路的电路结构示意图;
图4是本发明的半桥LLC谐振开关电路的主回路的电路结构示意图;
图5是本发明的半桥LLC谐振开关电路的反馈电路的电路结构示意图;
图6是本发明的半桥LLC谐振开关电路的切换电路及控制电路示意图;
图7是本发明的隔离同步整流BUCK降压调节电路示意图;
图8是本发明的非隔离同步整流BUCK降压调节电路示意图。
具体实施方式
本发明的目的、优点和特点,将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例,凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。
在方案的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且,在方案的描述中,以操作人员为参照,靠近操作者的方向为近端,远离操作者的方向为远端。
实施例1
下面结合附图对本发明揭示的多路择一输出的隔离开关电源进行阐述,其主要用于为集成有多功能的有源医疗设备供电,当然所述多路择一输出的隔离开关电源也可以用于其他需要使用开关电源的应用领域,此处不作限定。
如附图2所示,所述多路择一输出的隔离开关电源包括功率因数校正电路1、LLC开关电路2及降压调节电路。
所述功率因数校正电路1用于连接电网并将电网输出的交流输入转变为直流输出。
所述LLC开关电路2用于将功率因数校正电路1的直流输出(390Vdc)转换为多路相互隔离的直流输出。具体的,所述LLC开关电路2包括多绕组变压器及至少两条整流回路,每条所述整流回路的输入端与所述多绕组变压器的一个次级绕组连接,每条所述整流回路的输出端接一反馈电路的输入端连接,多条所述反馈电路通过切换电路连接控制电路,所述切换电路控制多条所述反馈电路中的一者与所述控制电路连接,所述控制电路的输出端连接开关电路的输入端,所述开关电路连接所述功率因数校正电路输出端及所述多绕组变压器的初级。
所述降压调节电路为多条,每条所述降压调节电路的输入端与一整流回路的输出端连接,所述降压调节电路使所述整流回路的直流输出在预定电压范围内调整并输出。
如附图3所示,所述功率因数校正电路1具体的是将电网的85Vac~265Vac交流输入转变为390Vdc直流输出,其包括全波整流桥BD1、升压电感L1、第一二极管D1、MOS管Q1、电解电容C1、输出电压反馈电阻Rupper、Rdown、电流采样电阻RISNS、PFC控制电路1-1、上电瞬间过冲保护电路1-2、过流过压保护电路1-3、输入光耦隔离电路1-4、第一A/D转换电路1-5及输出光耦隔离电路1-6。
如附图3所示,所述全波整流桥BD1的四个二极管的两个负极与正极连接点与电网连接,其两个二极管的正极连接点通过电流采样电阻RISNS接地及连接所述PFC控制电路1-1,其两个二极管的负极连接点连接所述升压电感L1的一端,所述升压电感L1的另一端接第一二极管D1的正极及MOS管Q1的漏极,所述第一二极管D1的负极接直流输出端且通过电解电容C1接地,所述MOS管Q1的源极接地,所述MOS管Q1的栅极接所述PFC控制电路1-1,所述PFC控制电路1-1的一输入端与所述输出电压反馈电阻Rupper、Rdown的连接点连接,并根据接收的输入电流信号ISNS、输出电压反馈信号Vfb_PFC来控制Mos管Q1方波驱动信号Drive_Q1的频率或占空比最终实现Mos管Q1的通断控制,从而使得所述直流输出端输出390V直流电压。本发明中使用UCC28180D作为所述PFC控制电路1-1的主控制芯片,采用定频变占空比的调节方式,实现输入电流对输出电压的跟随。
如附图3所示,所述电解电容C1通过所述上电瞬间过冲保护电路1-2接地,所述上电瞬间过冲保护电路1-2用于实现电源接通瞬间浪涌电流抑制以减少器件承受的瞬间冲击,其具体电路结构为已知技术,不是本方案的创新点,此处不作赘述。
如附图3所示,所述直流输出端与所述过流过压保护电路1-3连接,所述过流过压保护电路1-3与所述PFC控制电路1-1连接,所述过流过压保护电路1-3用于在确定功率因数校正电路1的直流输出出现过流、过压等异常状态时,产生过流保护信号OCP、过压保护信号OVP给PFC控制电路1,所述PFC控制电路1-1根据接收的信号确定故障发生时,主动停止工作。
如附图3所示,所述第一、第二输出电压反馈电阻Rupper、Rdown、第一A/D转换电路1-5、输出光耦隔离电路1-6构成输出反馈电路以实现对功率因数校正电路1输出状态的检测。所述第一、第二输出电压反馈电阻Rupper、Rdown的输出反馈信号Vfb_PFC=390*R2/(R1+R2),该模拟电平信号经第一A/D转换电路1-5转变为所对应的数字信号,并经由所述输出光耦隔离电路1-6实现隔离传输。
如附图3所示,所述输出光耦隔离电路1-6与外部电路连接,外部电路可通过读取输出反馈电路输出的数字信号Vfb_PFC_D监测功率因数校正电路1的运行状态,当状态发生异常时,外部电路可以主动改变PFC控制电路1-1的使能信号PFC_EN,从而主动使PEF功率因数校正电路1停止工作。另外,所述使能信号PFC_EN经由输入光耦隔离电路1-4隔离传递到PFC控制电路1-1。所述输入光耦隔离电路1-4、输出光电耦合电路1-6实现了外部电路与功率因数校正电路1的电气隔离。
所述LLC开关电路2的直流输出的路数可以根据需要进行设计,为了方便说明,如附图2、附图4所示,本实施例中以具有两路直流输出为例进行说明。同时,所述LLC开关电路2为半桥LLC谐振开关电路,其包括开关电路2-7、多绕组变压器T1、第一整流回路2-6、第二整流回路2-5、第一反馈电路2-4、第二反馈电路2-3,切换电路2-2及控制电路2-1。其中,所述开关电路2-7、多绕组变压器T1、第一整流回路2-6、第二整流回路2-5构成所述半桥LLC谐振开关电路的主电路。
如附图4所示,所述开关电路2-7包括半桥上MOS管Q2、半桥下MOS管Q3、第一谐振电容C2、第二谐振电容C3、谐振电感L2。所述半桥上MOS管Q2的漏极接所述功率因数校正电路1的直流输出端及通过串联的第一谐振电容C2、第二谐振电容C3接地,所述半桥上MOS管Q2的源极接所述半桥下MOS管Q3的漏极,所述半桥下MOS管Q3的源极接地。所述半桥上MOS管Q2的源极接所述多绕组变压器T1的初级绕组Lp1的一端,所述初级绕组Lp1的另一端通过所述谐振电感接所述第一谐振电容C2、第二谐振电容C3的连接点,所述谐振电感L2,第一、第二谐振电容C2、C3及多绕组变压器T1的初级绕组Lp1构成谐振网络。所述半桥上、下MOS管Q2、Q3的栅极接所述控制电路2-1的输出端。
如附图2、附图4所示,所述多绕组变压器T1还包括第一次级绕组Ls1及第二次级绕组Ls2;所述第一次级绕组Ls1连接第一整流回路2-6的输入单,所述第二次级绕组Ls2连接第二整流回路205的输入端。
如图4所示,所述第一整流回路2-6包括第一整流桥BD2、第一电解电容C4,所述第一整流回路2-6输出第一直流输出Hvdc1以为负载或降压调节电路供电。所述第二整流回路2-5包括第三整流桥BD3及第二电解电容C5,所述第二整流回路2-5输出第二直流输出Hvdc2以为负载或降压调节电路供电。
如附图2所示,所述第一整流回路2-6的输出端连接所述第一反馈电路2-4的输入端,所述第二整流回路2-5的输出端连接所述第二反馈电路2-3的输出端。所述第一反馈电路的结构与所述第二反馈电路的结构相同。
如附图4、附图5所示,所述第一反馈电路2-4包括第一限流电阻R3、第一、第二分压电阻R1、R2,第一电阻R4、第一TL431可控精密稳压源U1、第一光电耦合器OPT1。所述第一整流回路2-6的第一直流输出Hvdc1经所述第一、第二分压电阻R1、R2分压与第一TL431可控精密稳压源U1参考电压进行比较,从而将将所述第一直流输出Hvdc1的变化转变为流经第一光电耦合器OPT1的电流Ifb1的变化。
如附图4、附图5所示,所述第二反馈电路2-3包括第二限流电阻R8、第三、第四分压电阻R5、R6,第二电阻R7、第二TL431可控精密稳压源U2、第三光电耦合器OPT2。所述第二整流回路2-5的第二直流输出Hvdc2经第三、第四分压R5、R6分压与TL431可控精密稳压源U2的参考电压2进行比较,从而将第二直流输出Hvdc2的变化转变为流经第三光电耦合器OPT2的电流Ifb2的变化。
如附图5、附图6所示,所述切换电路根据所述多绕组变压器的第一次级绕组Ls1、第二次级绕组Ls2的输出带载情况或输出功率情况选择实际接入所述控制电路2-1的反馈电路。当第一次级绕组Ls1绕组的输出功率较大时,将所述第一反馈回路2-4通过切换电路2-2接入控制电路;当第二次级绕组Ls2的输出功率较大时,将第二反馈电路2-3通过切换电路2-2接入控制电路2-1。
如附图6所示,所述切换电路2-2包括继电器驱动电路2-8及继电器RY1,所述继电器驱动电路2-8根据外部输入的切换信号(所述切换信号是使用者根据实际需要通过开关电源中留有的接口输入给所述集电器驱动控制电路)来控制所述继电器RY1以使一所述反馈电路与所述控制电路连接。
所述继电器RY1默认状态为使第一反馈电路的输出信号Ifb1进入控制进路2-1,此时所述第一次级绕组Ls1的输出可实现大功率带载,且第一直流输出Hvdc1具备较低的负载调整率。当所述继电器驱动电路2-8接收到外部输入的切换信号时,所述继电器RY1使第二反馈电路的输出信号Ifb2进入控制电路2-1,此时第二次级绕组Ls2的输出可实现大功率带载,且第二直流输出Hvdc2具备较低的负载调整率。
所述控制电路2-1主要由UCC256301 LLC专用控制芯片构成,该芯片采用变频控制,工作时,例如当将所述第一反馈电路2-4接入控制电路,所述控制电路2-1根据输出反馈电流Ifb1的变化,调节半桥上、下MOS管Q2、Q3的驱动信号Drive_Q2、Drive_Q3频率,实现所述第一直流输出Hvdc1输出的稳定控制。所述控制电路2-1同时检测流经谐振电容C3的电流Ic3,实现电路的过流保护。
所述降压调节电路是隔离同步整流BUCK降压调节电路及非隔离同步整流BUCK降压调节电路中的至少一种。较优的,是隔离、非隔离两种降压调节电路都有,这是因为有些应用场合需要电源的输出电压是隔离的,有的需要的是非隔离的。比如,有些超声刀产品中:超声刀部分对于电源的要求是非隔离输出,而电刀部分需求的是隔离电源。因此,兼具隔离和非隔离的降压调节电路,可以更好地满足实际使用需要。
如附图2所示,所述第一整流回路2-6连接的第一降压调节电路3为隔离同步整流BUCK降压调节电路。
如附图7所示,所述第一降压调节电路3包括第一MOS管Q4、第二MOS管Q5、第一电感L3、第一续流二极管D2、第一输出滤波电容C6、第一输出电压反馈电路、外部控制电路3-5、第一反馈控制电路3-4及隔离驱动电路3-1;所述第一MOS管Q4的漏极接所述LLC开关电路2的第一整流回路2-5的输出端,所述第一MOS管Q4的源极与第二MOS管Q5的漏极、第一续流二极管D2的负极及第一电感L3的一端连接,所述第二MOS管Q5的源极及第一续流二极管D2的正极接地,所述第一电感L3的另一端通过第一输出滤波电容C6接地且连接第一调节输出端,所述第一调节输出端连接所述第一输出电压反馈电路,所述第一输出电压反馈电路的输出端连接所述外部控制电路3-5的输入端,所述外部控制电路3-5的输出端与所述第一反馈控制电路3-4的输入端连接,所述第一反馈控制电路3-4的输出端与隔离驱动电路3-1的输入端连接,所述隔离驱动电路3-1的输出端与所述第一MOS管Q4、第二MOS管Q5的栅极连接并控制它们的通断。
工作时,所述外部控制电路3-5根据需求向第一反馈控制电路3-4发送的输出电压Vout1幅值设定信号Vset1,第一反馈控制电路3-4根据所述输出电平设定信号Vset1输出特定占空比的驱动信号PWM_Q4、PWM_Q5。所述隔离驱动电路3-1根据接收的驱动信号PWM_Q4、PWM_Q5,产生实际驱动信号Drive_Q4、Drive_Q5,实现第一MOS管Q4的高压侧驱动,且隔离驱动电路3-1实现了第一反馈控制电路3-4与第一、第二MOS管Q4、Q5的隔离。
如附图7所示,所述第一反馈控制电路3-4主要由UC3824芯片构成,第一调节输出端的输出电压Vout1经第七、第八分压电阻R9、R10产生输出反馈电压Vfb1,输出反馈电压Vfb1经第二A/D转换电路3-2,将模拟量Vfb1_ISO转化为数字信号Vfb1_D经由第一光耦隔离电路3-3接入到外接控制电路3-5,所述第七、第八分压电阻R9、R10、第二A/D转换电路3-2构成所述第一输出电压反馈电路,所述外部控制电路3-5将输出电压反馈数字信号Vfb1_D转换为模拟信号Vfb1输出到第一反馈控制电路3-4,第一反馈控制电路3-4进行负反馈控制,实现输出电压Vout1对幅值设定信号Vset1的跟随,同时,第一光耦隔离电路3-3实现第一反馈控制电路3-4与输出电压Vout1的隔离。
如附图7所示,所述外接控制电路3-5作为第一降压调节电路3闭环反馈的中间环节,可由实际使用情况决定,本发明不做设计,只需按照本发明规定提供相应的信号接口即可。需运行第一降压调节电路3时,外部控制电路3-5将使能信号BUCK_EN1设定为工作状态,即可开始工作。所述第一反馈控制电路3-4、隔离驱动电路3-1的具体结构同样为已知技术,此处不作限定。
如附图7所示,所述第一降压调节电路3还包括用于至少检测所述第一降压调节电路3是否存在短路、电流异常的第一过流保护电路3-7,所述第一过流保护电路3-7连接在分压电阻R8及地GND1之间,所述第一过流保护电路3-7的输出端通过第二光耦隔离电路3-6连接所述第一反馈控制电路3-4。所述第一过流保护电路3-7检测所述第一降压调节电路3是否出现短路、电流异常情况,通过第二光耦隔离电路3-6将过流保护信号OCP1_ISO传递到第一反馈控制电路3-4,第一反馈控制电路3-4实时监控OCP1_ISO的状态,当出现过流状态时主动停止电路工作。
如附图2、附图8所示,所述第二整流回路2-5连接的第二降压调节电路4为非隔离同步整流BUCK降压调节电路,其包括第三MOS管Q6、第四MOS管Q7、第二电感L4、第二续流二极管D3、第二输出滤波电容C7、第二输出电压反馈电路、第二反馈控制电路4-2及驱动电路4-1。
所述第三MOS管Q6的漏极接所述LLC开关电路2的第二整流回路的输出端,所述第三MOS管Q6的源极与第四MOS管Q7的漏极、第二续流二极管D3的负极及第二电感L4的一端连接,所述第四MOS管Q7的源极及第二续流二极管D3的正极接地,所述第二电感L4的另一端通过第二输出滤波电容C7接地且连接第二调节输出端,所述第二调节输出端连接所述第二输出电压反馈电路,所述第二输出电压反馈电路包括串接在第二调节输出端及地GND2之间的第五、第六分压电阻R11、R12,所述第二输出电压反馈电路的输出端(第五、第六分压电阻R11、R12的连接点)连接所述第二反馈控制电路的输入端,所述第二反馈控制电路的输出端与驱动电路4-1的输入端连接,所述驱动电路4-1的输出端与所述第三MOS管Q6、第四MOS管Q7的栅极连接并控制它们的通断。
所述第二反馈控制电路4-2主要由UC3824芯片构成,所述第二反馈控制电路4-2根据外部输入的输出电压Vout2电平设定信号Vset2,输出特定占空比的驱动信号Drive_Q6、Drive_Q7,所述驱动电路4-1根据所述驱动信号Drive_Q6、Drive_Q7,产生第三、第四MOS管Q6、Q7实际驱动信号PWM_Q6、PWM_Q7,实现第三MOS管Q6的高压侧控制及第四MOS管Q7的正常通断。所述第二调节输出端的输出电压Vout2经第五、第六分压电阻R11、R12产生输出反馈电压Vfb2,所述输出反馈电压Vfb2输入到所述第二反馈控制电路4-2,所述第二反馈控制电路4-2进行闭环负反馈可控制,实现输出电压Vout2对电平设定信号Vset2的跟随。
如附图8所示,所述第二降压调节电路4还包括用于至少检测所述降压调节电路4是否存在短路、电流异常的第二过流保护电路4-3,所述第一过流保护电路4-3连接在第六分压电阻R12及地GND2之间,所述第二过流保护电路4-3的输出端连接所述第二反馈控制电路4-2。所述第二过流保护电路4-3检测所述第二降压调节电路4是否出现短路、电流异常情况,并将过流保护信号OCP2传递到第二反馈控制电路4-2,第二反馈控制电路4-2实时监控OCP信号的状态,当出现过流状态时主动停止电路工作。
实施例2
本实施例揭示了一种LLC开关电路,包括多绕组变压器及至少两条整流回路,每条所述整流回路的输入端与所述多绕组变压器的一个次级绕组连接,每条所述整流回路的输出端接一反馈电路的输入端连接,多条所述反馈电路通过切换电路连接控制电路,所述切换电路控制多条所述反馈电路中的一者与所述控制电路连接,所述控制电路的输出端连接开关电路的输入端,所述开关电路连接所述功率因数校正电路输出端及所述多绕组变压器的初级。
即本方案的LLC开关电路除了可以用于上述实施例1中的开关电源的结构中,也可以用于其他可行的开关电源的结构,具体的开关电源结构,可以根据需要设计,此处不作限定。
本发明尚有多种实施方式,凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.多路择一输出的隔离开关电源,包括功率因数校正电路及LLC开关电路,其特征在于:所述LLC开关电路包括多绕组变压器及至少两条整流回路,每条所述整流回路的输入端与所述多绕组变压器的一个次级绕组连接,每条所述整流回路的输出端接一反馈电路的输入端连接,多条所述反馈电路通过切换电路连接控制电路,所述切换电路控制多条所述反馈电路中的一者与所述控制电路连接,所述控制电路的输出端连接开关电路的输入端,所述开关电路连接所述功率因数校正电路输出端及所述多绕组变压器的初级。
2.根据权利要求1所述的多路择一输出的隔离开关电源,其特征在于:所述功率因数校正电路包括过流过压保护电路,所述过流保护电路的输出端连接PFC控制电路,所述PFC控制电路在确定由所述流过压保护电路接收的信号为故障信号时,停止工作。
3.根据权利要求1所述的多路择一输出的隔离开关电源,其特征在于:所述LLC开关电路为半桥 LLC 谐振开关电路。
4.根据权利要求1所述的多路择一输出的隔离开关电源,其特征在于:所述切换电路包括继电器驱动电路及由其控制的继电器,所述继电器驱动电路根据外部输入的切换控制信号来控制所述继电器以使一所述反馈电路与所述控制电路连接。
5.根据权利要求1所述的多路择一输出的隔离开关电源,其特征在于:所述整流回路的输出端连接降压调节电路,所述降压调节电路使所述整流回路的直流输出在预定电压范围内调整并输出。
6.根据权利要求5所述的多路择一输出的隔离开关电源,其特征在于:所述降压调节电路是隔离同步整流BUCK降压调节电路及非隔离同步整流BUCK降压调节电路中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的多路择一输出的隔离开关电源,其特征在于:所述隔离同步整流BUCK降压调节电路包括第一MOS管、第二MOS管、第一电感、第一续流二极管、第一输出滤波电容、第一输出电压反馈电路、外部控制电路、第一反馈控制电路及隔离驱动电路;所述第一MOS管的漏极接所述LLC开关电路的一整流回路的输出端,所述第一MOS管的源极与第二MOS管的漏极、第一续流二极管的负极及第一电感的一端连接,所述第二MOS管的源极及第一续流二极管的正极接地,所述第一电感的另一端通过第一输出滤波电容接地且连接第一调节输出端,所述第一调节输出端连接所述第一输出电压反馈电路,所述第一输出电压反馈电路的输出端连接所述外部控制电路的输入端,所述外部控制电路的输出端与所述反馈控制电路的输入端连接,所述反馈控制电路的输出端与隔离驱动电路的输入端连接,所述隔离驱动电路的输出端与所述第一MOS管、第二MOS管的栅极连接并控制它们的通断。
8.根据权利要求7所述的多路择一输出的隔离开关电源,其特征在于:所述隔离同步整流BUCK降压调节电路还包括用于至少检测其是否存在短路、电流异常的第一过流保护电路,所述第一过流保护电路的输出端通过第二光耦隔离电路连接所述反馈控制电路。
9.根据权利要求6所述的多路择一输出的隔离开关电源,其特征在于:所述非隔离同步整流BUCK降压调节电路包括第三MOS管、第四MOS管、第二电感、第二续流二极管、第二输出滤波电容、二输出电压反馈电路、第二反馈控制电路及驱动电路;所述第三MOS管的漏极接所述LLC开关电路的一整流回路的输出端,所述第三MOS管的源极与第四MOS管的漏极、第二续流二极管的负极及第二电感的一端连接,所述第四MOS管的源极及第二续流二极管的正极接地,所述第二电感的另一端通过第二输出滤波电容接地且连接第二调节输出端,所述第二调节输出端连接所述第二输出电压反馈电路,所述第二输出电压反馈电路的输出端连接所述第二反馈控制电路的输入端连接,所述第二反馈控制电路的输出端与驱动电路的输入端连接,所述驱动电路的输出端与所述第三MOS管、第四MOS管的栅极连接并控制它们的通断。
10.LLC开关电路,其特征在于:包括多绕组变压器及至少两条整流回路,每条所述整流回路的输入端与所述多绕组变压器的一个次级绕组连接,每条所述整流回路的输出端接一反馈电路的输入端连接,多条所述反馈电路通过切换电路连接控制电路,所述切换电路控制多条所述反馈电路中的一者与所述控制电路连接,所述控制电路的输出端连接开关电路的输入端,所述开关电路连接所述功率因数校正电路输出端及所述多绕组变压器的初级。
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