CN210608951U - 高精度多输出反激式开关电源电路 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种高精度多输出反激式开关电源电路，包括与电源芯片的副边线圈连接的至少两个电源输出电路及用以控制至少两个电源输出电路的控制芯片，至少两个电源输出电路包括第一电源输出电路、及与第一电源输出电路并联的第二电源输出电路，第二电源输出电路包括用以使得其导通的开关，控制芯片与开关连接；控制芯片内预设参考电压值，当控制芯片检测到第二电源输出电路的输出电压值小于参考电压值后，控制芯片控制开关闭合以使得第二电源输出电路导通。本申请通过设置有用以控制第一电源输出电路及第二电源输出电路的控制芯片，主动控制方式调节多输出电压，达到负载调整率好、输出电压精度高的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高精度多输出反激式开关电源电路法，属于开关电源技术领域。
背景技术
随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电力电子设备都离不开可靠的电源，电源的效率和输出精度一直是电源研究人员追求的两个主要性能指标，其供电一般采用开关电源，开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，其中反激式开关电源是开关电源拓扑中最简单的一种。输出变压器同时充当储能电感，整个电源体积小，结构简单，可同时输出多路相互隔离的电压，所以得到了广泛的应用。但是目前的多输出开关电源，其需求虽然增大，但是其精度相对低，负载调整率差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高精度多输出反激式开关电源电路，其能够主动控制方式调节多输出电压，达到负载调整率好、输出电压精度高的效果。
为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高精度多输出反激式开关电源电路，包括与电源芯片的副边线圈连接的至少两个电源输出电路及用以控制所述至少两个电源输出电路的控制芯片，所述至少两个电源输出电路包括第一电源输出电路、及与所述第一电源输出电路并联的第二电源输出电路，所述第二电源输出电路包括用以使得其导通的开关，所述控制芯片与所述开关连接；所述第一电源输出电路的输出电压经所述副边线圈互感至原边辅助线圈以作用于电源芯片，所述控制芯片内预设参考电压值，当所述控制芯片检测到所述第二电源输出电路的输出电压值小于所述参考电压值后，所述控制芯片控制所述开关闭合以使得所述第二电源输出电路导通。
进一步地，所述第一电源输出电路包括第一二极管、第一电容及与所述第一电容连接的第一电源输出端，所述第一二极管的第一端与所述副边线圈连接，所述第一二极管的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端接地。
进一步地，所述第二电源输出电路还包括第二二极管、第二电容及与所述第二电容连接的第二电源输出端，所述第二二极管的第一端与所述副边线圈、第一二极管的第一端连接，所述第二二极管的第二端与所述开关连接，所述第二电容的第一端与所述开关连接，所述第二电容的第二端接地。
本实用新型还提供了一种高精度多输出反激式开关电源电路，包括与电源芯片的副边线圈连接的至少两个电源输出电路、用以控制所述至少两个电源输出电路的控制芯片及副边反馈电路，所述至少两个电源输出电路包括第一电源输出电路、及与所述第一电源输出电路并联的第二电源输出电路，所述第二电源输出电路包括用以使得其导通的开关，所述控制芯片与所述开关连接；所述第一电源输出电路的输出电压经所述副边反馈电路直接反馈至所述电源芯片，所述控制芯片内预设参考电压值，当所述控制芯片检测到所述第二电源输出电路的输出电压值小于所述参考电压值后，所述控制芯片控制所述开关闭合以使得所述第二电源输出电路导通。
进一步地，所述副边反馈电路包括副边控制芯片、用以将所述第一电源输出电路的输出电压反馈至所述电源芯片的光耦，所述光耦与所述副边控制芯片连接；其中，所述副边控制芯片与所述控制芯片集成设置。
进一步地，所述第一电源输出电路的输出电压值大于所述第二电源输出电路的输出电压值。
本实用新型的有益效果在于：通过设置有用以控制第一电源输出电路及第二电源输出电路的控制芯片，主动控制方式调节多输出电压，达到负载调整率好、输出电压精度高的效果；
采用时分复用的工作方式，使得至少两个电源输出电路相互独立，互不干扰，提高电源工作效率。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本实用新型的高精度多输出反激式开关电源电路的结构框图。
图2为本实用新型的高精度多输出反激式开关电源电路的示意图。
图3为图2的波形示意图。
图4为本实用新型的包括有副边反馈电路的高精度多输出反激式开关电源电路的示意图。
图5为本实用新型的高精度多输出供电方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
请参见图1及图2，本实用新型的一较佳实施例中的一种高精度多输出反激式开关电源电路，包括与电源芯片的副边线圈1连接的至少两个电源输出电路及用以控制所述至少两个电源输出电路的控制芯片2，副边线圈1与原边辅助线圈互感。在本实施例中，所述开关电源电路包括两个电源输出电路，分别为第一电源输出电路3、及与所述第一电源输出电路3并联的第二电源输出电路4，诚然，在其他实施例中，所述电源输出电路的个数也可为其他，在此不做具体限定，根据实际情况而定。其中，所述第二电源输出电路4包括用以使得其导通的开关K1，所述控制芯片2的out引脚与所述开关连接，所述控制芯片2的out引脚输出SK控制信号。所述控制芯片2内预设参考电压值Vx，当所述控制芯片2检测到所述第二电源输出电路4的输出电压值小于所述参考电压值Vx后，所述控制芯片2控制所述开关闭合以使得所述第二电源输出电路4导通。
值得注意的是，在本实施例中所述第一电源输出电路3的输出电压值大于所述第二电源输出电路4的输出电压值，这样设置的目的在于，当所述第二电源输出电路4导通后，第一电源输出电路3截止，互不干扰。
所述第一电源输出电路3包括第一二极管D1、第一电容C1及第一电源输出端，所述第一二极管D1的第一端与所述副边线圈1连接，所述第一二极管D1的第二端与所述第一电容C1的第一端连接，所述第一电容C1的第二端接地，所述第一电容C1上的电压即第一电源输出端电压VOUT1。
所述第二电源输出电路4还包括第二二极管D2、第二电容C2及第二电源输出端，所述第二二极管D2的第一端与所述副边线圈1、第一二极管D1的第一端连接，所述第二二极管D2的第二端与所述开关K1及控制芯片2的OUT脚连接，所述第二电容C2的第一端与所述开关K1另一端及控制芯片2的IN脚连接，所述第二电容C2的第二端接地，所述第二电容C2上的电压即第二电源输出端的电压VOUT2。
当原边线圈导通开关断开后，副边线圈1开始有电流Is流过。由于开关K1未闭合，因此Is1＝Is，仅第一电源输出电路3有电流，第一电容C1开始充电；当控制芯片2检测到第二电源输出端的电压低于某参考电压后，便会控制开关K1闭合，同时第一电源输出端的电压通过副边线圈1互感至原边辅助线圈以作用于电源芯片。在开关K1闭合后，由于VOUT2<VOUT1，第一二极管难以导通，因此Is2＝Is，仅第二电源输出电路4有电流，第二电容C2开始充电，直到电流下降为0。
在上述控制过程中，第一电源输出端的电压通过副边线圈1互感至原边辅助线圈以作用于电源芯片，为原边反馈方式。当电源芯片检测到第一电源输出端的输出电压偏低时，将提高流过副边线圈1的峰值电流；若检测到第一电源输出端的输出电压偏高时，便降低流过副边线圈1的峰值电流，从而做到对多输出电源电压的精确控制。
本实用新型的高精度多输出反激式开关电源电路波形示意图如图3所示，由T1、T2周期可知，当副边线圈1导通后，开始有电流Is流过，起初开关K1控制信号SK输出低电平信号，开关K1断开，第一电源输出电路3电流Is1＝Is，第一电源输出端的输出电压VOUT1上升；当控制芯片2检测到第二电源输出端的输出电压VOUT2<Vx时，开关控制信号SK输出高电平信号，开关K1闭合，第二电源输出电路4的电流Is2＝Is，第二电源输出端的输出电压VOUT2上升。由T3周期可知，当第二电源输出端的输出电压VOUT2在全周期均大于Vx，副边线圈1上的电流始终流过第一电源输出电路3，第一电源输出端的输出电压VOUT1上升。由T4周期可知，VOUT1具有最小导通时间(tmin)，保证第一电容C1先储电，经过tmin时间延时后若检测到VOUT2<Vx时，开关K1闭合，第二电源输出电路4的电流Is2＝Is，第二电源输出端的输出电压VOUT2上升。
请参见图4，与上述的高精度多输出反激式开关电源电路不同的是，本实施例中的高精度多输出反激式开关电源电路还包括副边反馈电路，通过副边反馈电路将信息直接反馈至电源芯片，为副边反馈方式。具体包括与电源芯片的副边线圈1连接的至少两个电源输出电路、用以控制所述至少两个电源输出电路的控制芯片2及副边反馈电路，所述至少两个电源输出电路包括第一电源输出电路3、及与所述第一电源输出电路3并联的第二电源输出电路4，所述第二电源输出电路4包括用以使得其导通的开关，所述控制芯片2与所述开关连接；所述第一电源输出电路3的输出电压经所述副边反馈电路反馈至所述电源芯片，所述控制芯片2内预设参考电压值，当所述控制芯片检测到所述第二电源输出电路4的输出电压值小于所述参考电压值后，所述控制芯片2控制所述开关闭合以使得所述第二电源输出电路导通。
所述副边反馈电路包括副边控制芯片、及用以将所述第一电源输出电路3的输出电压反馈至所述电源芯片的光耦，所述副边反馈电路与所述控制芯片2集成设置或分开独立设置，在本实施例中，副边反馈电路与控制芯片2集成设置，即副边控制芯片与控制芯片2集成在一起，该副边控制芯片为TL431。诚然，在其他实施例中，该副边控制芯片也可以为其他，根据实际情况而定，在此不做具体限定。所述光耦与所述控制芯片2的OUT1引脚连接，所述第二电源输出端与所述控制芯片2的第二输入端IN2连接，所述控制芯片2的第二输出端所述第一开关K1的控制端连接。
请参见图5，本实用新型还提供了一种高精度多输出供电方法，采用如上所述的高精度多输出反激式开关电源电路，所述方法包括：
所述第二电源输出电路4的开关K1断开，所述第二电源输出电路4不导通，此时所述第一电源输出电路3的电流等于所述副边线圈1的电流，所述第一电源输出电路3的第一输出电压值经所述副边线圈1或副边反馈电路反馈至电源芯片，所述电源芯片根据所述第一输出电压值的高低以输出脉冲宽度调制信号；
所述控制芯片2内预设参考电压值，所述控制芯片2检测到所述第二电源输出电路4的输出电压值小于所述参考电压值后，所述控制芯片2控制所述开关闭合以使得所述第二电源输出电路4导通，此时第二电源输出电路4的电流等于所述副边线圈1的电流。
所述方法还包括：
当所述第二电源输出电路4导通后，所述第一电源输出电路3截止。所述第一电源输出电路3的输出电压值大于所述第二电源输出电路4的输出电压值，且所述第一电源输出电路3存在最小导通时间，保证第一电容C1先储电。
综上所述：通过设置有用以控制第一电源输出电路3及第二电源输出电路4的控制芯片2，主动控制方式调节多输出电压，达到负载调整率好、输出电压精度高的效果；
采用时分复用的工作方式，使得至少两个电源输出电路相互独立，互不干扰，提高电源工作效率。
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 (6)
1.一种高精度多输出反激式开关电源电路，其特征在于，包括与电源芯片的副边线圈连接的至少两个电源输出电路及用以控制所述至少两个电源输出电路的控制芯片，所述至少两个电源输出电路包括第一电源输出电路、及与所述第一电源输出电路并联的第二电源输出电路，所述第二电源输出电路包括用以使得其导通的开关，所述控制芯片与所述开关连接；所述第一电源输出电路的输出电压经所述副边线圈互感至原边辅助线圈以作用于电源芯片，所述控制芯片内预设参考电压值，当所述控制芯片检测到所述第二电源输出电路的输出电压值小于所述参考电压值后，所述控制芯片控制所述开关闭合以使得所述第二电源输出电路导通。
2.如权利要求1所述的高精度多输出反激式开关电源电路，其特征在于，所述第一电源输出电路包括第一二极管、第一电容及与所述第一电容连接的第一电源输出端，所述第一二极管的第一端与所述副边线圈连接，所述第一二极管的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端接地。
3.如权利要求1所述的高精度多输出反激式开关电源电路，其特征在于，所述第二电源输出电路还包括第二二极管、第二电容及与所述第二电容连接的第二电源输出端，所述第二二极管的第一端与所述副边线圈、第一二极管的第一端连接，所述第二二极管的第二端与所述开关连接，所述第二电容的第一端与所述开关连接，所述第二电容的第二端接地。
4.一种高精度多输出反激式开关电源电路，其特征在于，包括与电源芯片的副边线圈连接的至少两个电源输出电路、用以控制所述至少两个电源输出电路的控制芯片及副边反馈电路，所述至少两个电源输出电路包括第一电源输出电路、及与所述第一电源输出电路并联的第二电源输出电路，所述第二电源输出电路包括用以使得其导通的开关，所述控制芯片与所述开关连接；所述第一电源输出电路的输出电压经所述副边反馈电路直接反馈至所述电源芯片，所述控制芯片内预设参考电压值，当所述控制芯片检测到所述第二电源输出电路的输出电压值小于所述参考电压值后，所述控制芯片控制所述开关闭合以使得所述第二电源输出电路导通。
5.如权利要求4所述的高精度多输出反激式开关电源电路，其特征在于，所述副边反馈电路包括副边控制芯片、用以将所述第一电源输出电路的输出电压反馈至所述电源芯片的光耦，所述光耦与所述副边控制芯片连接；其中，所述副边控制芯片与所述控制芯片集成设置。
6.如权利要求4或5所述的高精度多输出反激式开关电源电路，其特征在于，所述第一电源输出电路的输出电压值大于所述第二电源输出电路的输出电压值。
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| CN110635702A (zh) * | 2019-11-08 | 2019-12-31 | 苏州力生美半导体有限公司 | 高精度多输出反激式开关电源电路及方法 |
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