CN207650680U - 一种可并联使用的恒压输出电路及恒压输出系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可并联使用的恒压输出电路及恒压输出系统，所述恒压输出电路包括反激恒压输出模块、过流保护模块、稳压模块和用于检测反激恒压输出模块的输出电流并在输出电流增大时减小其输出的电压的电流反馈模块，所述反激恒压输出模块连接所述过流保护模块和稳压模块，所述反激恒压输出模块还通过电流反馈模块连接所述稳压模块和过流保护模块。本实用新型通过增加一个电流反馈模块，使得反激恒压输出模块输出的电压可根据其输出电流进行调整，在输出电流过大时减小输出电压，从而在并联使用时，使得多个恒压输出电路的输出电流能逐步趋向平衡，不会出现严重失调的情况，从而增加电路的实用性。

Description

一种可并联使用的恒压输出电路及恒压输出系统

技术领域

本实用新型涉及电子设备领域，特别涉及一种可并联使用的恒压输出电路及恒压输出系统。

背景技术

恒压输出电源在电子设备中被广泛应用，从很早的公频电感变压器输出到现在普遍使用的电子隔离型恒压电源，都能很好的满足人们的需求。

现在普遍使用的恒压电路简单、高效，但不能通过输出并联的方式来扩大输出功率，如图1所示，其为现有的恒压输出电路，其等效电路图如图2所示，电路的输出电流为Iout1，输出电压为Vout1，经过负载RL的电流IL = Iout1 = Iin1，当两个恒压输出电路并联使用给负载供电时，其等效电路图如图3所示，恒压输出电路1的输出电流为Iout1，输出电压为Vout1，恒压输出电路2的输出电流为Iout2，输出电压为Vout2，经过负载RL的电流IL= Iout1 + Iout2 = Iin1 + Iin2。如果电压Vout1+不等于Vout2+，那么就会出现电流Iin1、 Iin2严重失调，电流Iin1可能为0到Iout1 + Iout2的任意值，电流Iin2也可能为0到Iout1 + Iout2的任意值。如果电流Iin1远大于Iout1，甚至Iin1 = Iout1 + Iout2，那么恒压输出电路1就会出现过载保护，反之，恒压输出电路2也可能出现保护的情况，所以这种电路架构的产品，不能进行输出并联使用，给电路的使用带来极大的限制性。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种可并联使用的恒压输出电路及恒压输出系统，可将多个恒压输出电路并联来给负载供电，扩大输出功率。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种可并联使用的恒压输出电路，用于给负载供电，包括：

用于将输入电压转换为负载的工作电压的反激恒压输出模块；

用于在反激恒压输出模块输出的电流过大时，控制反激恒压输出模块停止工作的过流保护模块；

用于在反激恒压输出模块输出的电压过大时，控制反激恒压模块停止工作的稳压模块；

用于检测反激恒压输出模块的输出电流并在输出电流增大时减小其输出的电压的电流反馈模块；

所述反激恒压输出模块连接所述过流保护模块和稳压模块，所述反激恒压输出模块还通过电流反馈模块连接所述稳压模块和过流保护模块。

所述的可并联使用的恒压输出电路中，所述反激恒压输出模块包括控制芯片、第一电容、第二电容、变压器、光耦和第一电阻，所述第一电容的一端连接电压输入端的正极和变压器的第1脚，所述第一电容的另一端连接第一二极管的负极，所述第一二极管的正极连接变压器的第2脚和控制芯片的第1脚，所述控制芯片的第2脚连接光耦的第1脚，所述控制芯片的第3脚连接光耦的第2脚和电压输入端的负极，所述变压器的第3脚连接第二二极管的正极，所述第二二极管的负极连接第二电容的一端、第一电阻的一端、稳压模块和电流反馈模块，所述第二电容的另一端连接变压器的第4脚、稳压模块和电压输出端的负极，所述光耦的第3脚连接第一电阻的另一端，所述光耦的第4脚连接过流保护模块和稳压模块。

所述的可并联使用的恒压输出电路中，所述过流保护模块包括第一比较器和第三二极管，所述第三二极管的正极连接光耦的第4脚和稳压模块，所述第三二极管的负极连接第一比较器的输出端，所述第一比较器的同相输入端输入第一基准电压，所述第一比较器的反相输入端连接电流反馈模块。

所述的可并联使用的恒压输出电路中，所述稳压模块包括第二比较器、第四二极管、第二电阻和第三电阻，所述第四二极管的正极连接光耦的第4脚和第三二极管的正极，所述第四二极管的负极连接第二比较器的输出端，所述第二比较器的同相输入端输入第二基准电压，所述第二比较器的反相输入端连接第二电阻的一端、第三电阻的一端和电流反馈模块，所述第二电阻的另一端连接第二二极管的负极和电流反馈模块，所述第三电阻的另一端连接第二电容的另一端、电流反馈模块和电压输出端的负极。

所述的可并联使用的恒压输出电路中，所述电流反馈模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一运算放大器、第二运算放大器、三极管、第五二极管和第三电容，所述第四电阻的一端连接第二比较器的反相输入端，所述第四电阻的另一端连接第五二极管的负极，所述第五二极管的正极连接第三电容的一端、第二运算放大器的输出端、第二运算放大器的反相输入端和第一比较器的反相输入端，所述第三电容的另一端连接第三电阻的另一端、第二电容的另一端、第六电阻的一端和电压输出端的负极，所述第六电阻的另一端连接第二运算放大器的同相输入端和三极管的发射极，所述三极管的集电极连接第二二极管的负极、第五电阻的一端和第一运算放大器的同相输入端，所述第一运算放大器的反相输入端连接第五电阻的另一端和电压输出端的正极，所述第一运算放大器的输出端连接三极管的基极。

所述的可并联使用的恒压输出电路中，所述三极管为NPN型三极管。

一种恒压输出系统，用于给负载供电，包括若干个由如上所述的可并联使用的恒压输出电路的并联体，所述并联体连接负载。

相较于现有技术，本实用新型提供的可并联使用的恒压输出电路及恒压输出系统中，所述恒压输出电路包括反激恒压输出模块、过流保护模块、稳压模块和用于检测反激恒压输出模块的输出电流并在输出电流增大时减小其输出的电压的电流反馈模块，所述反激恒压输出模块连接所述过流保护模块和稳压模块，所述反激恒压输出模块还通过电流反馈模块连接所述稳压模块和过流保护模块。本实用新型通过增加一个电流反馈模块，使得反激恒压输出模块输出的电压可根据其输出电流进行调整，在输出电流过大时减小输出电压，从而在并联使用时，使得多个恒压输出电路的输出电流能逐步趋向平衡，不会出现严重失调的情况，从而方便将多个恒压输出电路并联使用给负载供电，从而增加电路的实用性。

附图说明

图1为现有的恒压输出电路的原理图。

图2为现有的恒压输出电路的等效原理图。

图3为多个现有的恒压输出电路并联使用时的等效原理图。

图4为本实用新型提供的可并联使用的恒压输出电路的原理图。

图5为多个本实用新型提供的可并联使用的恒压输出电路并联使用时的等效原理图。

具体实施方式

本实用新型提供一种可并联使用的恒压输出电路及恒压输出系统，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图4，本使用新型提供的可并联使用的恒压输出电路，用于给负载供电，包括反激恒压输出模块100、过流保护模块200、稳压模块300和电流反馈模块400，所述反激恒压输出模块100连接所述过流保护模块200和稳压模块300，所述反激恒压输出模块100还通过电流反馈模块400连接所述稳压模块300和过流保护模块200。

具体来说，所述反激恒压输出模块100用于将输入电压转换为负载的工作电压；所述过流保护模块200用于在反激恒压输出模块100输出的电流过大时，控制反激恒压输出模块100停止工作，保证不会因反激恒压输出模块100输出的电流过大而导致的电子元件损坏；所述稳压模块300用于在反激恒压输出模块100输出的电压过大时，控制反激恒压输出模块100停止工作，使得反激恒压输出模块100输出的电压能稳定在一定的范围内，而且可以防止电路中的电子元件过压损坏；所述电流反馈模块400用于检测反激恒压输出模块100的输出电流并在输出电流增大时减小其输出的电压，使得其输出的电压能根据输出电流进行实时调整，从而避免出现在将两个恒压输出电路并联时，因其中一个电路的输出电压远大于另一个电路的输出电压，而导致另一个电路的输出电流为零的情况，进一步避免并联使用时其中一个电路出现过载保护的情况，增加了电路的实用性。

换而言之，本实用新型是通过在现有的恒压输出电路的基础上增加一个电流反馈模块400，通过电流反馈模块400检测反激恒压输出模块100的输出电流，并在其输出电流增大时减小其输出的电压，使得反激恒压输出模块100的反激恒压输出模块输出的电压可根据其输出电流进行调整，在输出电流过大时减小输出电压，从而在并联使用时，使得多个恒压输出电路的输出电流能逐步趋向平衡，不会出现严重失调的情况，从而方便将多个恒压输出电路并联使用给负载供电，从而增加电路的实用性。

具体来说，请参阅图4，所述反激恒压输出模块100包括控制芯片IC1、第一电容C1、第二电容C2、变压器L1、光耦OP1和第一电阻R1，所述第一电容C1的一端连接电压输入端的正极和变压器L1的第1脚，所述第一电容C1的另一端连接第一二极管D1的负极，所述第一二极管D1的正极连接变压器L1的第2脚和控制芯片IC1的第1脚，所述控制芯片IC1的第2脚连接光耦OP1的第1脚，所述控制芯片IC1的第3脚连接光耦OP1的第2脚和电压输入端的负极，所述变压器L1的第3脚连接第二二极管D2的正极，所述第二二极管D2的负极连接第二电容C2的一端、第一电阻R1的一端、稳压模块300和电流反馈模块400，所述第二电容C2的另一端连接变压器L1的第4脚、稳压模块300和电压输出端的负极，所述光耦OP1的第3脚连接第一电阻R1的另一端，所述光耦的第4脚连接过流保护模块200和稳压模块300。

其中，所述控制芯片为反激架构电路控制芯片，其为现有技术，所述第一电容C1为峰值电压吸收电容，第一二极管D1为快速二极管，变压器L1为隔离变压器，第二二极管D2为输出整流二极管，第二电容C2为输出滤波电容，光耦OP1为输出反馈隔离光耦，第一电阻R1为限流电阻，本实用新型对反激恒压输出模块100现有的工作原理不作详述，重点阐释增加电流反馈模块400后，反激恒压输出模块100的工作原理。

进一步来说，请继续参阅图4，所述过流包括模块200包括第一比较器IC2和第三二极管D3，所述第三二极管D3的正极连接光耦OP1的第4脚和稳压模块300，所述第三二极管D3的负极连接第一比较器IC2的输出端，所述第一比较器IC2的同相输入端输入第一基准电压Vref1，所述第一比较器IC2的反相输入端连接电流反馈模块400。

其中，所述第三二极管D3为普通二极管，当第一比较器IC2的反相输入端的电压大于第一比较器的第一基准电压Vref1时，第一比较器IC2输出负电压，使得光耦OP1导通，进一步使得控制芯片IC1停止工作，从而保护电路，起到过流保护的作用，本实用新型对过流保护模块200现有的工作原理不作详述，重点阐释增加电流反馈模块400后，过流保护模块200的工作原理。

请继续参阅图4，所述稳压模块300包括第二比较器IC3、第四二极管D4、第二电阻R2和第三电阻R3，所述第四二极管D4的正极连接光耦OP1的第4脚和第三二极管D3的正极，所述第四二极管D4的负极连接第二比较器IC3的输出端，所述第二比较器IC3的同相输入端输入第二基准电压Vref2，所述第二比较器IC3的反相输入端连接第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端和电流反馈模块400，所述第二电阻R2的另一端连接第二二极管D2的负极和电流反馈模块400，所述第三电阻R3的另一端连接第二电容C2的另一端、电流反馈模块400和电压输出端的负极。

其中，所述第四二极管D4为普通二极管，第二电阻R2和第三电阻R3为电压采样电阻，组成电阻分压电路，当反激恒压输出模块的输出电压Vout+增大时，第二电阻R2和第三电阻R3采用后的电压也随之增大，当此电压Vr23大于第二比较器IC3的第二基准电压Vref2时，第二比较器IC3输出负电压，光耦OP1导通，进一步使控制芯片IC1停止工作，从而起到过压保护的作用，使得反激恒压输出模块100输出的电压可稳定在一定的范围内，本实用新型对稳压模块300现有的工作原理不作详述，重点阐释增加电流反馈模块400后，稳压模块300的工作原理。

请继续参阅图4，所述电流反馈模块400包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一运算放大器IC4、第二运算放大器IC5、三极管Q1、第五二极管D5和第三电容C3，所述第四电阻R4的一端连接第二比较器IC3的反相输入端，所述第四电阻R4的另一端连接第五二极管D5的负极，所述第五二极管D5的正极连接第三电容C3的一端、第二运算放大器IC5的输出端、第二运算放大器IC5的反相输入端和第一比较器IC2的反相输入端，所述第三电容C3的另一端连接第三电阻R3的另一端、第二电容C2的另一端、第六电阻R6的一端和电压输出端的负极，所述第六电阻R6的另一端连接第二运算放大器IC5的同相输入端和三极管Q1的发射极，所述三极管Q1的集电极连接第二二极管D2的负极、第五电阻R5的一端和第一运算放大器IC4的同相输入端，所述第一运算放大器IC4的反相输入端连接第五电阻R5的另一端和电压输出端的正极，所述第一运算放大器IC4的输出端连接三极管Q1的基极。

其中，所述第五电阻R5为采样电阻，第六电阻R6为检测电路采样电阻，第三电容C3为采样输出滤波电容，第五二极管D5为普通二极管，第四电阻R4为限流电阻。当反激恒压输出模块100的输出电流增大时，第五电阻R5上的电压随之增大，通过第一运算放大器IC4控制三极管Q1的导通深度，从而控制流过第六电阻R6的电流，通过第六电阻R6，把此电流转换为电压信号，通过第二运算放大器IC5组成的电压跟随器，再通过第三电容C3滤波，得到此处的电压跟随第五电阻R5的电流变化。当第三电容C3的电压值小于第一基准电压Vref1时，通过第五二极管D5、第三二极管D3、第四电阻R4、光耦OP1和第一比较器IC3，控制反激恒压输出模块100的电压输出，使电压随着输出电流的增大而逐渐减小。当第三电容C3的电压值大于第一基准电压Vref1时，通过第一比较器IC2、第三二极管D3、光耦OP1，使恒压输出电路进入输出过流保护状态。

本实用新型通过第六电阻R6检测反激恒压输出模块100的输出电流，再根据电流大小来控制反激恒压输出模块100的输出电压，使得电压可以随着输出电流的增大而逐渐减小，并在电流过大时，能通过过流保护模块200来断开反激恒压输出模块100的工作，从而达到了根据输出电流实时调整输出电压的目的。

为了更好的理解本实用新型，以下结合图4和图5来对本实用新型的技术方案作详细说明：

请参阅图5，其为两个本实用新型提供的可并联使用的恒压输出电路的等效原理图，包括第一恒压输出电路1、第二恒压输出电路2和负载RL，第一恒压输出电路1的输出电流为Iout1，输出电压为Vout1，第二恒压输出电路2的输出电流为Iout2，输出电压为Vout2，那么经过负载RL的电流IL = Iout1 + Iout2 = Iin1 + Iin2。如果电压Vout1+ > Vout2+，那么电流Iout1 > Iout2，此时Vout1会因为输出电流Iin1过大而自适应调整，即其会稍微降低，如果Iout1远大于Iout2，那么Vout1+的电压下降越明显，通过输出电流对输出电压的调整，使得输出电压Vout1+、 Vout2+会逐步趋向平衡，电流Iout1、 Iout2也逐步趋向平衡，从而避免了出现一路电流严重失调的情况。

基于上述可并联使用的恒压输出电路，本实用新型还相应的提供一种恒压输出系统，用于给负载供电，包括若干个由如上所述的可并联使用的恒压输出电路的并联体，所述并联体连接负载，由于上文已对可并联使用的恒压输出电路进行详细描速，在此不再赘述。

综上所述，本实用新型提供的可并联使用的恒压输出电路及恒压输出系统中，所述恒压输出电路包括反激恒压输出模块、过流保护模块、稳压模块和用于检测反激恒压输出模块的输出电流并在输出电流增大时减小其输出的电压的电流反馈模块，所述反激恒压输出模块连接所述过流保护模块和稳压模块，所述反激恒压输出模块还通过电流反馈模块连接所述稳压模块和过流保护模块。本实用新型通过增加一个电流反馈模块，使得反激恒压输出模块输出的电压可根据其输出电流进行调整，在输出电流过大时减小输出电压，从而在并联使用时，使得多个恒压输出电路的输出电流能逐步趋向平衡，不会出现严重失调的情况，从而方便将多个恒压输出电路并联使用给负载供电，从而增加电路的实用性。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种可并联使用的恒压输出电路，用于给负载供电，其特征在于，包括：

用于将输入电压转换为负载的工作电压的反激恒压输出模块；

用于在反激恒压输出模块输出的电流过大时，控制反激恒压输出模块停止工作的过流保护模块；

用于在反激恒压输出模块输出的电压过大时，控制反激恒压模块停止工作的稳压模块；

用于检测反激恒压输出模块的输出电流并在输出电流增大时减小其输出的电压的电流反馈模块；

所述反激恒压输出模块连接所述过流保护模块和稳压模块，所述反激恒压输出模块还通过电流反馈模块连接所述稳压模块和过流保护模块。

2.根据权利要求1所述的可并联使用的恒压输出电路，其特征在于，所述反激恒压输出模块包括控制芯片、第一电容、第二电容、变压器、光耦和第一电阻，所述第一电容的一端连接电压输入端的正极和变压器的第1脚，所述第一电容的另一端连接第一二极管的负极，所述第一二极管的正极连接变压器的第2脚和控制芯片的第1脚，所述控制芯片的第2脚连接光耦的第1脚，所述控制芯片的第3脚连接光耦的第2脚和电压输入端的负极，所述变压器的第3脚连接第二二极管的正极，所述第二二极管的负极连接第二电容的一端、第一电阻的一端、稳压模块和电流反馈模块，所述第二电容的另一端连接变压器的第4脚、稳压模块和电压输出端的负极，所述光耦的第3脚连接第一电阻的另一端，所述光耦的第4脚连接过流保护模块和稳压模块。

3.根据权利要求2所述的可并联使用的恒压输出电路，其特征在于，所述过流保护模块包括第一比较器和第三二极管，所述第三二极管的正极连接光耦的第4脚和稳压模块，所述第三二极管的负极连接第一比较器的输出端，所述第一比较器的同相输入端输入第一基准电压，所述第一比较器的反相输入端连接电流反馈模块。

4.根据权利要求3所述的可并联使用的恒压输出电路，其特征在于，所述稳压模块包括第二比较器、第四二极管、第二电阻和第三电阻，所述第四二极管的正极连接光耦的第4脚和第三二极管的正极，所述第四二极管的负极连接第二比较器的输出端，所述第二比较器的同相输入端输入第二基准电压，所述第二比较器的反相输入端连接第二电阻的一端、第三电阻的一端和电流反馈模块，所述第二电阻的另一端连接第二二极管的负极和电流反馈模块，所述第三电阻的另一端连接第二电容的另一端、电流反馈模块和电压输出端的负极。

5.根据权利要求4所述的可并联使用的恒压输出电路，其特征在于，所述电流反馈模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一运算放大器、第二运算放大器、三极管、第五二极管和第三电容，所述第四电阻的一端连接第二比较器的反相输入端，所述第四电阻的另一端连接第五二极管的负极，所述第五二极管的正极连接第三电容的一端、第二运算放大器的输出端、第二运算放大器的反相输入端和第一比较器的反相输入端，所述第三电容的另一端连接第三电阻的另一端、第二电容的另一端、第六电阻的一端和电压输出端的负极，所述第六电阻的另一端连接第二运算放大器的同相输入端和三极管的发射极，所述三极管的集电极连接第二二极管的负极、第五电阻的一端和第一运算放大器的同相输入端，所述第一运算放大器的反相输入端连接第五电阻的另一端和电压输出端的正极，所述第一运算放大器的输出端连接三极管的基极。

6.根据权利要求5所述的可并联使用的恒压输出电路，其特征在于，所述三极管为NPN型三极管。

7.一种恒压输出系统，用于给负载供电，其特征在于，包括若干个由如权利要求1-6任意一项所述的可并联使用的恒压输出电路的并联体，所述并联体连接负载。