CN208489797U - 可多路输出的buck变形电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可多路输出的BUCK变形电路，包括主路输出模块；主路输出模块包括感应单元、开关单元、滤波单元、反馈单元、及抑制单元；感应单元包括初级绕组L1‑1、及分至少一个次级绕组；初级绕组用于连接电源，次级绕组用于输出分路电压；开关单元为三端设置，开关单元用于开关的两端分别连接初级绕组L1‑1与滤波单元；滤波单元设有主输出端Vout1；反馈单元的一端连接开关单元，另一端连接主输出端Vout1；抑制单元的两端连接初级绕组L1‑1的两端。上述可多路输出的BUCK变形电路，结构简单，成本低廉，输出配置灵活多变，在BUCK电路的基础上实现多路输出的功能，并且能通过调节线圈匝数比得到不同的电压值，还可实现相反的电压极性输出。

Description

可多路输出的BUCK变形电路

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种可多路输出的BUCK变形电路。

背景技术

随着技术的进步，很多机器和设备功能越来越丰富，使得相关的控制电路也越来悦复杂。也需要提供多种不同规格电压的电源。但是在很多微处理器的外围电源电路，具有电压种类多功率小的特点。如果每种规格的电压单独做一路电源模块电路，成本不经济，而且很多时候会受到产品外壳及电路板尺寸的限制。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供一种可多路输出的BUCK变形电路，结构简单，成本低廉，输出配置灵活多变，在BUCK电路的基础上实现多路输出的功能。

一种可多路输出的BUCK变形电路，包括主路输出模块；所述主路输出模块包括依次连接的感应单元、开关单元与滤波单元、分别连接所述开关单元与所述滤波单元的反馈单元、及连接所述感应单元的抑制单元；所述感应单元包括初级绕组L1-1、及分别对应所述初级绕组的至少一个次级绕组；所述初级绕组用于连接电源，所述次级绕组用于输出分路电压；所述开关单元为三端设置，所述开关单元用于开关的两端分别连接所述初级绕组L1-1与所述滤波单元；所述滤波单元设有主输出端Vout1；所述反馈单元的一端连接所述开关单元，另一端连接所述主输出端Vout1；所述抑制单元的两端连接所述初级绕组L1-1的两端。

上述可多路输出的BUCK变形电路，结构简单，成本低廉，输出配置灵活多变，在BUCK电路的基础上实现多路输出的功能，并且能通过调节线圈匝数比得到不同的电压值，还可实现相反的电压极性输出。

在其中一个实施例中，所述主路输出模块设有输入端Vin，用于连接电源以获取能量；所述初级绕组L1-1的一端连接所述输入端Vin，另一端连接所述开关单元。

在其中一个实施例中，所述开关单元为场效应管Q1；所述场效应管Q1的漏极连接所述初级绕组L1-1,源极连接所述滤波单元，栅极连接所述反馈单元。

在其中一个实施例中，所述滤波单元包括电感L2及电容C2；所述电感L2的一端连接所述开关单元的一端，所述电感L2的另一端连接所述主输出端Vout1；所述电容C2的正极连接所述主输出端Vout1，所述电容C2的负极接地。

在其中一个实施例中，所述滤波单元还包括二极管D1，所述二极管D1的负极连接于所述电感L2与所述开关单元之间，所述二极管D1的正极接地。

在其中一个实施例中，所述反馈单元包括电阻R1、R2，及PWM发生器；所述电阻R1的一端连接所述主输出端Vout1，所述电阻R1的另一端连接所述电阻R2后接地；所述PWM的一端连接于所述电阻R1与所述电阻R2之间，另一端连接所述开关单元。

在其中一个实施例中，所述抑制单元包括电阻R3、二极管D4及电容C5；所述电阻R3的一端连接所述初级绕组L1-1的一端，所述电阻R3的另一端连接所述二极管D4的正极，所述二极管D4的负极连接所述初级绕组L1-1的另一端；所述电容C5的两端连接所述电阻R3的两端。

在其中一个实施例中，所述次级绕组具有中心抽头，将所述次级绕组分为两段，分别记为次级绕组L1-2与次级绕组L1-3；所述中心抽头接地。

在其中一个实施例中，所述可多路输出的BUCK变形电路还包括连接所述次级绕组的分路输出模块；所述分路输出模块包括分别连接各个次级绕组的若干电容及若干二极管。

在其中一个实施例中，所述分路输出模块包括电容C3、C4，及二极管D2、D3；所述二极管D2连接所述次级绕组L1-2，所述电容C3的相对两端连接所述次级绕组L1-2的相对两端；所述二极管D3连接所述次级绕组L1-3，所述电容C4的相对两端连接所述次级绕组L1-3的相对两端。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施方式的可多路输出的BUCK变形电路的结构框图；

图2为图1所示的可多路输出的BUCK变形电路的工作框图；

图3为图2所示的可多路输出的BUCK变形电路的电路原理图。

附图标注说明：

10-主路输出模块，11-感应单元，12-开关单元，13-滤波单元，14-反馈单元，15-抑制单元；

20-分路输出模块。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

请参阅图1及图3，为本实用新型一较佳实施方式的可多路输出的BUCK变形电路，用于输出多路电压，包括主路输出模块10及连接主路输出模块10的分路输出模块20。

所述主路输出模块10设有输入端Vin，该输入端Vin用于连接电源以获取能量。主路输出模块10包括依次连接的感应单元11、开关单元12与滤波单元13、及分别连接开关单元12与滤波单元13的反馈单元14。感应单元11包括初级绕组L1-1、及分别对应初级绕组L1-1的至少一个次级绕组。在本实施例中，次级绕组具有中心抽头，将次级绕组分为两段，分别记为次级绕组L1-2与次级绕组L1-3；中心抽头接地。在其它的实施例中，次级绕组的数量还可以是其它数量、其它线圈匝数，以输出不同的分路输出电压。初级绕组L1-1的一端连接输入端Vin以连接电源，另一端连接开关单元12；次级绕组L1-2与L1-3分别连接分路输出模块20。

开关单元12呈三端设置，开关单元12用于开关的两端分别连接初级绕组L1-1与滤波单元13，开关单元12的第三端用于连接反馈单元14。在本实施例中，开关单元12为场效应管Q1，场效应管Q1的漏极连接初级绕组L1-1，源极连接滤波单元13，栅极连接反馈单元14。场效应管Q1的栅极接收反馈单元14发送的反馈信号，以控制场效应管Q1的导通或关断，实现初级绕组L1-1与滤波单元13之间的导通或关断。在其它的实施例中，还可以采用其它的开关电路或者电子开关等代替场效应管Q1，能起到与本实施例中同样的作用即可。

为了增强输入电源的电流稳定性，所述主路输出模块10还包括电容C1，电容C1的正极连接输入端Vin，电容C1的负极接地。

滤波单元13设有主输出端Vout1，主输出端Vout1用于连接负载，主输出端Vout1输出电压供负载使用。滤波单元13包括电感L2及电容C2。电感L2的一端连接开关单元12的一端，也即在本实施例中电感L2的一端连接场效应管Q1的源极，电感L2的另一端连接主输出端Vout1。电容C2的正极连接主输出端Vout1，电容C2的负极接地。进一步地，滤波单元13还包括二极管D1，二极管D1的负极连接于电感L2与开关单元12之间，二极管D1的正极接地。

反馈单元14包括电阻R1、R2，及PWM发生器。电阻R1的一端连接主输出端Vout1，电阻R1的另一端连接电阻R2后接地。PWM发生器的一端连接于电阻R1与电阻R2之间，另一端连接开关单元12，即PWM的另一端连接场效应管Q1的栅极。工作时，电阻R1与电阻R2对输出的主输出端电压进行分压，并将分压后的电流作为反馈信号输入PWM发生器，用于调节PWM发生器的输出信号，以控制开关单元12的导通或关断。

为了保护开关单元12不被损坏，所述主路输出模块10还包括抑制单元15，抑制单元15的两端连接初级绕组L1-1的两端。抑制单元15包括电阻R3、二极管D4及电容C5。电阻R3的一端连接初级绕组L1-1的一端，电阻R3的另一端连接二极管D4的正极，二极管D4的负极连接初级绕组L1-1的另一端。电容C5的两端连接电阻R3的两端。抑制单元15可以在开关单元12关断后对初级绕组L1-1与次级绕组L1-2、L1-3耦合的漏感所产生的尖峰电流进行抑制，防止开关单元12被损害。

所述分路输出模块连接次级绕组，包括分别连接各个次级绕组的若干电容及若干二极管。具体地，在本实施例中，所述分路输出模块包括电容C3、C4，及二极管D2、D3。二极管D2连接次级绕组L1-2，电容C3的相对两端连接次级绕组L1-2的相对两端。二极管D3连接次级绕组L1-3，电容C4的相对两端连接次级绕组L1-3的相对两端。

对于主路输出模块10，当开关单元12导通时，电源+24V经过初级绕组L1-1、开关单元12与电感L2向电容C2与负载提供能量，此时电源+24V与主输出端Vout1输出电压之间的正向压降将分别加载于初级绕组L1-1的相对两端和电感L2的相对两端，初级绕组L1-1与电感L2均进行储能，初级绕组L1-1与电感L2内的电流均线性增大。当开关单元12关断时，二极管D1为电感L2提供电流的续流回路。主输出端Vout1输出电压将以反方向将在于电感L2的两端，电感L2内的电流从峰值开始逐渐减小。

对于分路输出模块20，当开关单元12导通时，初级绕组L1-1通电，初级绕组L1-1进行储能，此时二极管D2与D3均反相截止，电容C3、C4分别对外供电。此时的初级绕组L1-1相当于一个电感，流过它的电流线性上升。假设流过初级绕组L1-1的电流峰值为Ip，电感量为L，则初级绕组L1-1储存的能量为0.5LIp²。

当开关单元12关断时，初级绕组L1-1为了阻止电流的变化，此时初级绕组L1-1的电压相对于同名端来说为正电压，同理次级绕组L1-2、L1-3的电压相对于同名端均为正电压。此时二极管D2、D3均导通，同时初级绕组L1-1储存的能力传递到次级绕组L1-2与L1-3，分别对外供电，同时次级绕组L1-2与L1-3还给电容C3和电容C4进行充电。如果次级绕组L1-2或L1-3的电流在下一次的开关单元12导通前降到零，则相当于初级绕组L1-1处于电路断续模式。

上述可多路输出的BUCK变形电路，结构简单，成本低廉，输出配置灵活多变，在BUCK电路的基础上实现多路输出的功能，并且能通过调节线圈匝数比得到不同的电压值，还可实现相反的电压极性输出。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种可多路输出的BUCK变形电路，其特征在于，包括主路输出模块；所述主路输出模块包括依次连接的感应单元、开关单元与滤波单元、分别连接所述开关单元与所述滤波单元的反馈单元、及连接所述感应单元的抑制单元；所述感应单元包括初级绕组L1-1、及分别对应所述初级绕组的至少一个次级绕组；所述初级绕组用于连接电源，所述次级绕组用于输出分路电压；所述开关单元为三端设置，所述开关单元用于开关的两端分别连接所述初级绕组L1-1与所述滤波单元；所述滤波单元设有主输出端Vout1；所述反馈单元的一端连接所述开关单元，另一端连接所述主输出端Vout1；所述抑制单元的两端连接所述初级绕组L1-1的两端。

2.根据权利要求1所述的可多路输出的BUCK变形电路，其特征在于，所述主路输出模块设有输入端Vin，用于连接电源以获取能量；所述初级绕组L1-1的一端连接所述输入端Vin，另一端连接所述开关单元。

3.根据权利要求1所述的可多路输出的BUCK变形电路，其特征在于，所述开关单元为场效应管Q1；所述场效应管Q1的漏极连接所述初级绕组L1-1,源极连接所述滤波单元，栅极连接所述反馈单元。

4.根据权利要求1所述的可多路输出的BUCK变形电路，其特征在于，所述滤波单元包括电感L2及电容C2；所述电感L2的一端连接所述开关单元的一端，所述电感L2的另一端连接所述主输出端Vout1；所述电容C2的正极连接所述主输出端Vout1，所述电容C2的负极接地。

5.根据权利要求4所述的可多路输出的BUCK变形电路，其特征在于，所述滤波单元还包括二极管D1，所述二极管D1的负极连接于所述电感L2与所述开关单元之间，所述二极管D1的正极接地。

6.根据权利要求1所述的可多路输出的BUCK变形电路，其特征在于，所述反馈单元包括电阻R1、R2，及PWM发生器；所述电阻R1的一端连接所述主输出端Vout1，所述电阻R1的另一端连接所述电阻R2后接地；所述PWM的一端连接于所述电阻R1与所述电阻R2之间，另一端连接所述开关单元。

7.根据权利要求1所述的可多路输出的BUCK变形电路，其特征在于，所述抑制单元包括电阻R3、二极管D4及电容C5；所述电阻R3的一端连接所述初级绕组L1-1的一端，所述电阻R3的另一端连接所述二极管D4的正极，所述二极管D4的负极连接所述初级绕组L1-1的另一端；所述电容C5的两端连接所述电阻R3的两端。

8.根据权利要求1所述的可多路输出的BUCK变形电路，其特征在于，所述次级绕组具有中心抽头，将所述次级绕组分为两段，分别记为次级绕组L1-2与次级绕组L1-3；所述中心抽头接地。

9.根据权利要求8所述的可多路输出的BUCK变形电路，其特征在于，还包括连接所述次级绕组的分路输出模块；所述分路输出模块包括分别连接各个次级绕组的若干电容及若干二极管。

10.根据权利要求9所述的可多路输出的BUCK变形电路，其特征在于，所述分路输出模块包括电容C3、C4，及二极管D2、D3；所述二极管D2连接所述次级绕组L1-2，所述电容C3的相对两端连接所述次级绕组L1-2的相对两端；所述二极管D3连接所述次级绕组L1-3，所述电容C4的相对两端连接所述次级绕组L1-3的相对两端。