CN205693566U - 双路开关电源的输出电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种双路开关电源的输出电路，多谐振荡器的第一输出端与第一开关管的栅极电连接，第二输出端与第二开关管的栅极电连接，第一开关管的漏极分别与第一电阻的一端和第三开关管的栅极电连接，第二开关管的漏极分别与第二电阻的一端和第四开关管的栅极电连接，第三开关管的漏极与第一初级绕组的一端电连接，第四开关管的漏极与第二初级绕组的一端电连接，第一次级绕组与第一整流滤波单元电连接，第二次级绕组与第二整流滤波单元电连接。与现有技术相比，本实用新型基于多谐振荡器输出的两路方波脉冲以及通过驱动功率放大、隔离和整流滤波之后，能够输出与直流输入电源电气隔离的两路直流电源，结构简单，应用广泛。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关电源领域，特别涉及一种双路开关电源的输出电路。
背景技术
开关电源是现代电力电子设备中不可缺少的组成部分，应用领域也相当广泛，在整个电源领域中占据的比重越来越大。开关电源主要是通过运用功率变换器进行电能的变换，以此满足各种用电需求。
目前的开关电源主要包括反激式开关电源、正激式开关电源和推挽式开关电源等，这些开关电源虽然都能够实现输入电源和输出电源的电气隔离，但是电路结构都颇为复杂，体积较大，不适合在对集成度要求较高的电路中使用。而一般的升压式开关电源和降压式开关电源虽然电路结构简单，但是无法实现输入电源和输出电源的电气隔离。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中开关电源电路结构复杂、体积较大，导致应用场合受限等的缺陷，提供一种结构简单的双路开关电源的输出电路。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种双路开关电源的输出电路，其特点在于，包括一多谐振荡器、一第一电阻、一第二电阻、一第一开关管、一第二开关管、一第三开关管、一第四开关管、一第一变压器、一第二变压器、一直流输入电源、一第一整流滤波单元以及一第二整流滤波单元，所述第一变压器包括一第一初级绕组和一第一次级绕组，所述第二变压器包括一第二初级绕组和一第二次级绕组；
所述多谐振荡器的第一输出端与所述第一开关管的栅极电连接，第二输出端与所述第二开关管的栅极电连接，所述第一开关管的漏极分别与所述第一电阻的一端和所述第三开关管的栅极电连接，所述第二开关管的漏极分别与所述第二电阻的一端和所述第四开关管的栅极电连接，所述第三开关管的漏极与所述第一初级绕组的一端电连接，所述第四开关管的漏极与所述第二初级绕组的一端电连接，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管以及所述第四开关管的源极均与第一参考地电连接；
所述直流输入电源用于向所述多谐振荡器供电，且分别与所述第一电阻的另一端、所述第二电阻的另一端、所述第一初级绕组的另一端以及所述第二初级绕组的另一端电连接；
所述第一次级绕组与所述第一整流滤波单元电连接，所述第二次级绕组与所述第二整流滤波单元电连接。
本方案中，多谐振荡器的第一输出端和第二输出端均用于输出方波脉冲，且第一输出端输出的方波脉冲和第二输出端输出的方波脉冲相位相反。两路相位相反的方波脉冲经过驱动功率放大后输入至变压器的初级绕组，再经过变压器的隔离传输至次级绕组，最后分别通过第一整流滤波单元和第二整流滤波单元输出两路直流电源。其中，输出的两路直流电源均与直流输入电源电气隔离，且输出的两路直流电源之间也互相电气隔离。
较佳地，所述第一整流滤波单元包括一第一二极管和一第一电容，所述第二整流滤波单元包括一第二二极管和一第二电容；
所述第一次级绕组的一端与所述第一二极管的阳极电连接，另一端分别与所述第一电容的一端和第二参考地电连接，所述第一二极管的阴极与所述第一电容的另一端电连接；
所述第二次级绕组的一端与所述第二二极管的阳极电连接，另一端分别与所述第二电容的一端和第三参考地电连接，所述第二二极管的阴极与所述第二电容的另一端电连接。
较佳地，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管以及所述第四开关管均为NMOS管。
较佳地，所述第一次级绕组和/或所述第二次级绕组的线圈匝数可调。本方案中，通过调节第一次级绕组和/或第二次级绕组的线圈匝数能够实现对输出电源的幅度调节。
较佳地，所述多谐振荡器为HCF4047。本方案中，多谐振荡器采用意法半导体公司生产的HCF4047芯片。
本实用新型的积极进步效果在于：与现有技术相比，本实用新型的输出电路基于多谐振荡器输出的两路方波脉冲以及通过驱动功率放大、变压器的隔离和整流滤波单元的整流滤波之后，能够输出与直流输入电源电气隔离的两路直流电源，结构简单，应用广泛。
附图说明
图1为本实用新型实施例的双路开关电源的输出电路的电路图。
具体实施方式
下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
本实施例提供一种双路开关电源的输出电路，如图1所示，包括多谐振荡器HCF4047、电阻R1、电阻R2、开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4、变压器T1、变压器T2、直流输入电源Vin、二极管D1、二极管D2、电容C1以及电容C2，其中，变压器T1包括第一初级绕组和第一次级绕组，变压器T2包括第二初级绕组和第二次级绕组。
本实施例中，开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3以及开关管Q4均为NMOS管。
多谐振荡器HCF4047的第一输出端OUT1与开关管Q1的栅极电连接，第二输出端OUT2与开关管Q2的栅极电连接，开关管Q1的漏极分别与电阻R1的一端和开关管Q3的栅极电连接，开关管Q2的漏极分别与电阻R2的一端和所开关管Q4的栅极电连接，开关管Q3的漏极与所述第一初级绕组的一端电连接，开关管Q4的漏极与所述第二初级绕组的一端电连接，开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3以及开关管Q4的源极均与参考地GND1电连接。
直流输入电源Vin与多谐振荡器HCF4047的输入端IN1电连接，用于向多谐振荡器HCF4047供电，且分别与电阻R1的另一端、电阻R2的另一端、所述第一初级绕组的另一端以及所述第二初级绕组的另一端电连接。本实施例中，直流输入电源Vin为5V。
二极管D1和电容C1构成第一整流滤波单元，所述第一次级绕组的一端与二极管D1的阳极电连接，另一端分别与电容C1的一端和参考地GNDA电连接，二极管D1的阴极与电容C1的另一端电连接。
二极管D2和电容C2构成第二整流滤波单元，所述第二次级绕组的一端与二极管D2的阳极电连接，另一端分别与电容C2的一端和参考地GNDB电连接，二极管D2的阴极与电容C2的另一端电连接。
下面结合图1具体介绍一下本实施例双路开关电源的输出电路的工作原理。
多谐振荡器HCF4047输出相位相反的方波脉冲，当第一输出端OUT1输出的方波脉冲为高电平时，第二输出端OUT2输出的方波脉冲为低电平，开关管Q1导通、开关管Q2截止，开关管Q1的漏极从高电平变为低电平，开关管Q2的漏极保持高电平，此时开关管Q3截止、开关管Q4导通，与开关管Q3漏极电连接的变压器T1的第一初级绕组的一端为高电平，第一次级绕组经过二极管D1和电容C1的滤波整流后输出直流电源VoutA，与开关管Q4漏极电连接的变压器T2的第二初级绕组的一端被拉为低电平，第二次级绕组经过二极管D2和电容C2的滤波整流后输出直流电源VoutB。
当第一输出端OUT1输出的方波脉冲为低电平时，第二输出端OUT2输出的方波脉冲为高电平，开关管Q2导通、开关管Q1截止，开关管Q2的漏极从高电平变为低电平，开关管Q1的漏极保持高电平，此时开关管Q4截止、开关管Q3导通，与开关管Q4漏极电连接的变压器T2的第二初级绕组的一端为高电平，第二次级绕组经过二极管D2和电容C2的滤波整流后输出直流电源VoutB，与开关管Q3漏极电连接的变压器T1的第一初级绕组的一端被拉为低电平，第一次级绕组经过二极管D1和电容C1的滤波整流后输出直流电源VoutA。
本实施例中，直流电源VoutA和直流电源VoutB均与直流输入电源Vin电气隔离，其中，直流电源VoutA和直流电源VoutB之间也电气隔离。另外，可以通过调节第一次级绕组的线圈匝数来调节直流电源VoutA的幅度，可以通过调节第二次级绕组的线圈匝数来调节直流电源VoutB的幅度。
本实施例中，基于多谐振荡器输出的两路方波脉冲以及通过驱动功率放大、变压器的隔离和整流滤波单元的整流滤波之后，能够输出与直流输入电源电气隔离的两路直流电源VoutA和VoutB，结构简单，应用广泛。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种双路开关电源的输出电路，其特征在于，包括一多谐振荡器、一第一电阻、一第二电阻、一第一开关管、一第二开关管、一第三开关管、一第四开关管、一第一变压器、一第二变压器、一直流输入电源、一第一整流滤波单元以及一第二整流滤波单元，所述第一变压器包括一第一初级绕组和一第一次级绕组，所述第二变压器包括一第二初级绕组和一第二次级绕组；
所述多谐振荡器的第一输出端与所述第一开关管的栅极电连接，第二输出端与所述第二开关管的栅极电连接，所述第一开关管的漏极分别与所述第一电阻的一端和所述第三开关管的栅极电连接，所述第二开关管的漏极分别与所述第二电阻的一端和所述第四开关管的栅极电连接，所述第三开关管的漏极与所述第一初级绕组的一端电连接，所述第四开关管的漏极与所述第二初级绕组的一端电连接，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管以及所述第四开关管的源极均与第一参考地电连接；
所述直流输入电源用于向所述多谐振荡器供电，且分别与所述第一电阻的另一端、所述第二电阻的另一端、所述第一初级绕组的另一端以及所述第二初级绕组的另一端电连接；
所述第一次级绕组与所述第一整流滤波单元电连接，所述第二次级绕组与所述第二整流滤波单元电连接。
2.如权利要求1所述的双路开关电源的输出电路，其特征在于，所述第一整流滤波单元包括一第一二极管和一第一电容，所述第二整流滤波单元包括一第二二极管和一第二电容；
所述第一次级绕组的一端与所述第一二极管的阳极电连接，另一端分别与所述第一电容的一端和第二参考地电连接，所述第一二极管的阴极与所述第一电容的另一端电连接；
所述第二次级绕组的一端与所述第二二极管的阳极电连接，另一端分别与所述第二电容的一端和第三参考地电连接，所述第二二极管的阴极与所述第二电容的另一端电连接。
3.如权利要求1所述的双路开关电源的输出电路，其特征在于，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管以及所述第四开关管均为NMOS管。
4.如权利要求1所述的双路开关电源的输出电路，其特征在于，所述第一次级绕组和/或所述第二次级绕组的线圈匝数可调。
5.如权利要求1所述的双路开关电源的输出电路，其特征在于，所述多谐振荡器为HCF4047。
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