CN206099762U - 一种可调零电压输出开关电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可调零电压输出开关电源，包括：依次相连的滤波装置、开关及续流模块、PWM发生器、误差放大器，开关及续流模块上设有电源电压输入端，滤波装置上设有电源电压输出端，滤波装置上还连有接地线。一种可调零电压输出开关电源还包括：反馈电阻网络模块和可变电压模块，其中，可变电压模块和误差放大器通过连接线相连，并且连接线与接地线存在相交的节点；反馈电阻网络模块设置于连接线与接地线上。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关电源领域，特别是一种可调零电压输出开关电源。
背景技术
现有的可调零电压输出开关电源，实现电源电压可调一般通过改变电压反馈比或基准参考电压可调方式实现。
改变电压反馈比方式，需固定基准参考电压，通过改变电阻反馈电阻的大小，实现电源电压可调。如图1所示，该种开关电源包括：滤波装置、开关及续流模块、PWM发生器、误差放大器、参考电压模块、滑动电阻，通过调节可变电阻抽头位置，改变电压反馈比实现电源输出电压可调。电源电压输出公式：
Vout = Vref * (Fb + 1)
其中，Vout为电源电压输出，Vref为基准参考电压（Vref > 0.6V），Fb为电压反馈比。由公式可推知，由于基准参考电压大于0V。所以Vout的电压输出大于零。不能实现电源电压的零输出。
改变基准电压方式。固定电压反馈比，通过改变基准电压的大小输出，实现电压的可调。实现电源电压零电压输出，由于反馈放大器直流工作点的影响，电源在零电压附近电压输出不稳定。为了解决电压的零输出，反馈放大器需选用低温飘、高成本的轨至轨运放。如图2所示，该种开关电源包括：滤波装置、开关及续流模块、PWM发生器、误差放大器、参考电压模块、固定电阻，根据上述电源电压输出公式可以得出，改变基准参考电压输出，当基准参考电压为0时,Vout的输出电压为0。但是开关电源一般是单电源工作方式，其误差放大器要正常的放大状态，输入端的都需要提供一定的偏置电压，否则误差放大器在零电压输出附近处于非线性工作状态，零电压输出难控制。
综上所述，改变电压反馈比的方式，其最小的电压输出为基准参考电压，不能输出零电压。改变基准电压方式，理论上是可以实现零电压输出，但是由于实际误差放大器原因，零电压输出较难实现，且实现成本高。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种可调零电压输出开关电源。
一种可调零电压输出开关电源，包括：依次相连的滤波装置、开关及续流模块、PWM发生器、误差放大器，开关及续流模块上设有电源电压输入端，滤波装置上设有电源电压输出端，滤波装置上还连有接地线；
还包括：反馈电阻网络模块和可变电压模块，其中，可变电压模块和误差放大器通过连接线相连，并且连接线与接地线存在相交的节点；反馈电阻网络模块设置于连接线与接地线上。
进一步地，反馈电阻网络模块包括：电阻Rf、电阻Ri、电阻Rg，其中，电阻Rf和电阻Ri设置在接地线上，电阻Rg设置在连接线上。
进一步地，在连接线上，节点位于误差放大器与电阻Rg之间，并且在接地线上，节点位于电阻Rf和电阻Ri之间。
进一步地，可变电压模块输出直流电压。
进一步地，开关及续流模块包括：开关管和续流二极管，开关管用于控制电路的开闭，续流二极管在电路中起到续流的作用。
进一步地，滤波装置为LC滤波电路。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1. 通过对反馈电阻网络的Rf、Rg、Ri和可变电压的选取。可实现任意零伏以上任意电压输出。
2. 可变电压模块输出直流电压，控制开关电源输出可调，且硬件成本低。
附图说明
图1为改变电压反馈比方式开关电源的电路原理图。
图2为改变基准电压方式开关电源的电路原理图。
图3为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1至图3所示的一种可调零电压输出开关电源，包括：依次相连的滤波装置、开关及续流模块、PWM发生器、误差放大器，开关及续流模块上设有电源电压输入端，滤波装置上设有电源电压输出端，滤波装置上还连有接地线；
还包括：反馈电阻网络模块和可变电压模块，其中，可变电压模块和误差放大器通过连接线相连，并且连接线与接地线存在相交的节点；反馈电阻网络设置于连接线与接地线上。
本实施例中，反馈电阻网络模块包括：电阻Rf、电阻Ri、电阻Rg，其中，电阻Rf和电阻Ri设置在接地线上，电阻Rg设置在连接线上。
本实施例中，在连接线上，节点位于误差放大器与电阻Rg之间，并且在接地线上，节点位于电阻Rf和电阻Ri之间。
可变电压模块输出直流电压。本实施例中，可变电压模块用现有的成熟电路实现，例如用MCU产生PWM后，通过阻容模拟低通滤波，得到可变的直流电压；或者同数模转换方式实现可变的直流电压。
本实施例中，开关及续流模块包括：开关管和续流二极管，开关管用于控制电路的开闭，续流二极管在电路中起到续流的作用。
续流二极管起到防止电压电流突变，提供通路的作用。在开关电源中，就经常使用一个由二极管和电阻串连起来构成的的续流电路。这个电路与变压器原边并联。当开关管关断时，续流电路可以释放掉变压器线圈中储存的能量，防止感应电压过高，击穿开关管。一般选择快速恢复二极管或者肖特基二极管就可以了，用来把线圈产生的反向电势通过电流的形式消耗掉。
本实施例中，滤波装置为LC滤波电路，LC滤波器也称为无源滤波器，是传统的谐波补偿装置，该装置不需要额外提供电源。LC滤波器一般是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要。
下面结合具体数值对本实用新型应用原理进行阐述：一般误差放大器的输入阻抗比较大，由基尔霍夫电流定律知：
Vref/Ri = （Vout – Vref）/Rf +（Vg – Vref）/ Rg
其中，Vout为电源电压输出，Vref为固定基准参考电压，Vg为可变电压模块输出的直流电压。
通过上述公式可知，在Vref、Rf、Rg、Ri固定的情况下，要使等式成立，需调节可变电压的大小。进而可改变Vout的输出。
本实施例中选取一个0～10V 的可调电压输出的开关电源，设定Vref 为0.6V，Rf为 10Rg，当Rg=Ri时，只要满足Vg=2.1Vref，Vg = 1.26V,即可实现开关电源的零电压输出。
通过对反馈电阻网络Rf、Rg、Ri和可变电压的选取。可实现任意零伏以上任意电压输出。
本实施例中，可使用阻值固定的反馈电阻网络模块（Rf、Rg、Ri的电阻值固定），只需要调节可变电压模块的输出。改变电源电压大小输出。实现任意零伏以上任意电压输出。
Claims (6)
1.一种可调零电压输出开关电源，其特征在于，包括：依次相连的滤波装置、开关及续流模块、PWM发生器、误差放大器，开关及续流模块上设有电源电压输入端，滤波装置上设有电源电压输出端，滤波装置上还连有接地线；
还包括：反馈电阻网络模块和可变电压模块，其中，可变电压模块和误差放大器通过连接线相连，并且连接线与接地线存在相交的节点；反馈电阻网络模块设置于连接线与接地线上。
2.根据权利要求1所述的一种可调零电压输出开关电源，其特征在于，反馈电阻网络模块包括：电阻Rf、电阻Ri、电阻Rg，其中，电阻Rf和电阻Ri设置在接地线上，电阻Rg设置在连接线上。
3.根据权利要求2所述的一种可调零电压输出开关电源，其特征在于，在连接线上，节点位于误差放大器与电阻Rg之间，并且在接地线上，节点位于电阻Rf和电阻Ri之间。
4.根据权利要求1所述的一种可调零电压输出开关电源，其特征在于，可变电压模块输出直流电压。
5.根据权利要求1所述的一种可调零电压输出开关电源，其特征在于，开关及续流模块包括：开关管和续流二极管，开关管用于控制电路的开闭，续流二极管在电路中起到续流的作用。
6.根据权利要求1所述的一种可调零电压输出开关电源，其特征在于，滤波装置为LC滤波电路。
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|---|---|---|---|---|
| CN107165485A (zh) * | 2017-06-12 | 2017-09-15 | 中科富创（北京）科技有限公司 | 电子锁控制电路及快递柜 |
| CN113551693A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-10-26 | 联合微电子中心有限责任公司 | 逐级自调零检测电路及方法 |
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