CN212435583U - 一种共享型输出电压可调式电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种共享型输出电压可调式电路，所述辅助供电电路包括电阻R0接输入电压正端及稳压管阴极之间，稳压管接电阻R0与地之间，三极管基极接稳压管阴极，集电极接输入电压正端，发射极输出供电电压，接入调整电路；调整电路包括C1接在V2发射极及地之间，精密电压基准阳极A接地，参考端R接R1及R2之间，阴极K接V2发射极，电阻R1接精密电压基准阴极K与参考端R之间，电阻R2接精密电压基准参考端R与阳极A之间，可变电阻器R8接三极管V2发射极与地之间，可变电阻器中间调整端接入反馈比较电路，将可调电阻器分为上下电阻R6和R7。本实用新型可通过外接一个变阻器同时调整多个DC/DC电源输出电压范围，有效通过外界手段影响内部电路稳定输出值。
Description
技术领域
本实用新型涉及DC/DC变换器电路技术领域，具体涉及一种共享型输出电压可调式电路。
背景技术
航天飞行器照明系统中，需要根据实际情况及时调整照明亮度，通过DC/DC变换器输出电压可调，可及时通过控制输出电压调整照明亮度。
多个DC/DC变换器模块可共用一个可调电阻，有效达到通过一个变阻器控制多个模块亮度的目的。
现有相关电路主要有单片机控制及三端稳压器两种方式，其中单片机控制技术，芯片功耗偏大且可靠性不足，目前主要适用于工业场合，而三端稳压器稳压效果差，控制精度低。
实用新型内容
本实用新型提出的一种共享型输出电压可调式电路，通过外接一个变阻器调整输出电压，可对DC/DC的输出电压进行外部可调控制。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种共享型输出电压可调式电路，包括：
包括辅助供电电路、反馈比较电路，还包括调整电路；
所述辅助供电电路、调整电路、反馈比较电路依次连接；
其中，
所述辅助供电电路包括电阻R0、稳压管V1、三极管V2，所述电阻R0接输入电压正端及稳压管阴极之间，稳压管接电阻R0与地之间，三极管基极接稳压管阴极，集电极接输入电压正端，发射极输出供电电压，接入调整电路；
所述调整电路包括精密电压基准TL431芯片N1、取样上下电阻R1、R2、电容C1、外接可调电阻R8组成；
C1接在V2发射极及地之间，精密电压基准阳极A接地，参考端R接R1及R2之间，阴极K接V2发射极，电阻R1接精密电压基准阴极K与参考端R之间，电阻R2接精密电压基准参考端R与阳极A之间，可变电阻器R8接三极管V2发射极与地之间，可变电阻器中间调整端接入反馈比较电路，将可调电阻器分为上下电阻R6和R7。
进一步的，所述反馈比较电路由运算放大器N2、电阻R3、R4、R5、R9、R10、电容C2、C3、C4，二极管V3组成，运算放大器供电端接三极管V2发射极，运算放大器GND接地，同相端接可调变阻器TRIM端，反相端通过电阻R10接入运算放大器输出端，运算放大器输出端经R9接入PWM反馈端VFB引脚，电阻R3接入输出电压和R4之间，R4接R3与PWM反馈端VFB之间，C2并联R4，R5接入反馈引脚VFB与地之间，电容C3接运算放大器同相端与地之间，二极管V3阴极接同相端，阳极接地，C4接运算放大器输出端与地之间。
由上述技术方案可知，本实用新型的共享型输出电压可调式电路，首先根据需要的可调电压范围，确认PWM芯片反馈端电压，然后通过PWM芯片反馈端电压，确认比较放大器输出端电压，再通过比较放大器输出电压设计TRIM端电压；再通过TRIM端电压值及电压比例，设计Vcc和TRIM、TRIM和GND的电阻R6、R7比例及Vcc电压，最后通过Vcc电压设计TRIM端R1、R2电阻比例。
本实用新型基于PWM控制的DC/DC变换器的共享型输出电压可调式电路，通过输入电压直接给脉宽控制器供电，脉宽控制器启动工作，输出高频脉冲驱动信号驱动MOSFET管工作，MOS管开通时，输出直流电压有输出电容提供，MOS管关断时，通过变压器往输出传递能量。输出电压经PWM芯片内部反馈电路将输出电压信号输入脉宽控制器，从而控制脉宽控制器的驱动信号脉宽，使输出电压保持稳定，得到所需的输出电压。
本实用新型通过调整变阻器R8分出的R6、R7的比例可以调整输出电压。电路中R3、R4、R5为DC/DC电源输出电压功能调电阻，为产品内部电阻，与DC/DC电源功能有关，与可调电路无关。R9为比较放大器输出限流电阻，影响调整电路反馈速度。
同时，本实用新型可通过外接一个变阻器同时调整多个DC/DC电源输出电压范围，有效通过外界手段影响内部电路稳定输出值。具体的说，本实用新型主要通过滑动变阻器的R6与R7的比例调整比较放大器的同相端电压，再通过比较放大器输出调整PWM芯片反馈端电压，从而影响PWM控制器的驱动信号脉宽，达到调整输出电压的目的，最终通过外接可调变阻器调整阻值，实时进行反馈补偿，达到输出连续可调的目的。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图；
图2本实用新型用于DC/DC电源电路原理框图；
图3多只电源模块共享端连接图；
图4是DC/DC电源模块产品测试框图；
图5是输出电压24V启动延迟波形；
图6是输出电压18V启动延迟波形。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，本实施例所述的共享型输出电压可调式电路，包括辅助供电电路，调整电路与反馈比较电路。所述辅助供电电路由电阻R0、稳压管V1、三极管V2构成，所述电阻R0接输入电压正端及稳压管阴极之间，稳压管接电阻R0与地之间，三极管基极接稳压管阴极，集电极接输入电压正端，发射极输出供电电压，接入调整电路。
调整电路由精密电压基准TL431芯片N1、取样上下电阻R1、R2、电容C1、外接可调电阻R8组成，C1接在V2发射极及地之间，精密电压基准阳极(A)接地，参考端(R)接R1及R2之间，阴极(K)接V2发射极，电阻R1接精密电压基准阴极(K)与参考端(R)之间，电阻R2接精密电压基准参考端(R)与阳极(A)之间，可变电阻器R8接三极管V2发射极与地之间，可变电阻器中间调整端接入反馈比较电路，将可调电阻器分为上下电阻R6和R7。
反馈比较电路由运算放大器N2、电阻R3、R4、R5、R9、R10、电容C2、C3、C4，二极管V3组成，运算放大器供电端接三极管V2发射极，运算放大器GND接地，同相端接可调变阻器TRIM端，反相端通过电阻R10接入运算放大器输出端，运算放大器输出端经R9接入PWM反馈端VFB引脚，电阻R3接入输出电压和R4之间，R4接R3与PWM反馈端VFB之间，C2并联R4，R5接入反馈引脚VFB与地之间，电容C3接运算放大器同相端与地之间，二极管V3阴极接同相端，阳极接地，C4接运算放大器输出端与地之间。
其中，由输入电压提供电压基准，由图1调整电路中的R0、V1、V2、N1组成，V1为稳压管、V2为NPN三极管、N1为精密基准电压，使N1输出精密基准电压。
通过两个电阻分压控制运算放大器同相输入端电压，由图1调整电路中R1、R2组成，使Vcc经N1精密基准电压分压后，有稳定电压。
设精密基准电压稳压值为Vref，则
通过同相输入端电压比较反相端电压进而控制反馈环路，在Vcc、TRIM、GND之间加一变阻器R8(恒定值)，通过Vcc和TRIM、TRIM和GND的不同电阻比例R6、R7调整Trim端电压：
R8＝R6+R7(恒定值)
通过同相输入端电压控制反馈环路，通过运算放大器的同相端电压比较反相端电压进而输出电压。
Trim端接入有LM158组成的电压跟随器，在LM158输出电压为：
Vo＝V-＝V+＝VTrim＝VFB
调整端电压为：
图1中，R1＝R2，接入TL431稳压电路，则
通过反馈环路影响PWM反馈信号，调整输出电压是通过影响PWM芯片反馈端信号，进而影响PWM芯片输出，如图5和图6所示。
由上可知，本实用新型基于DC/DC电源型号，设计输出电压18V-24V可调电路，输出电压为：
当R6最小时，输出电压最大；当R6最大时，R7较小，输出电压低。通过R6、R7阻值比例，控制输出电压。
通过设计R6、R7及R1、R2设计比例，调整输出电压。
在使用时，如图2所示，通过输入电压直接给脉宽控制器供电，脉宽控制器启动工作，输出高频脉冲驱动信号驱动MOSFET管工作，MOS管开通时，输出直流电压有输出电容提供，MOS管关断时，通过变压器往输出传递能量。输出电压经PWM芯片内部反馈电路将输出电压信号输入脉宽控制器，从而控制脉宽控制器的驱动信号脉宽，使输出电压保持稳定，得到所需的输出电压。
同时，本实用新型实施例的一种共享型输出电压可调式电路，可以将多个DC/DC变换器的可调端连接在一起，共用一个可调电阻来实现多路输出电压同时可调的共享型输出电压可调式电路，连接方式见图3。基于PWM控制的DC/DC变换器，由输入电压提供电压基准，通过两个电阻分压控制运算放大器同相输入端电压，通过同相输入端电压控制反馈环路，通过反馈环路影响PWM反馈信号，调整输出电压。
其中，可以将多个DC/DC变换器的可调端连接在一起，共用一个可调电阻来实现多路输出电压同时可调的共享型输出电压可调式电路，是指多个DC/DC变换器可以共用图3中外接的可调电阻，同时通过调整可调电阻调整输出电压。图4是本实用新型DC/DC电源模块产品测试框图。
综上所述，本实用新型的共享型输出电压可调式电路可以将多个DC/DC变换器的可调端连接在一起，共用一个可调电阻来实现多只电源模块输出电压同时可调的共享型输出电压可调式电路，实现步骤为：(1)基于PWM控制的DC/DC变换器，由输入电压提供电压基准；(2)通过两个电阻分压控制运算放大器同相输入端电压；(3)通过同相输入端电压控制反馈环路；(4)通过反馈环路影响PWM反馈信号，调整输出电压；(5)多只电源模块共用一个可调电阻同时实现输出电压可调功能。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (2)
1.一种共享型输出电压可调式电路，包括辅助供电电路、反馈比较电路，其特征在于：还包括调整电路；
所述辅助供电电路、调整电路、反馈比较电路依次连接；
其中，
所述辅助供电电路包括电阻R0、稳压管V1、三极管V2，所述电阻R0接输入电压正端及稳压管阴极之间，稳压管接电阻R0与地之间，三极管基极接稳压管阴极，集电极接输入电压正端，发射极输出供电电压，接入调整电路；
所述调整电路包括精密电压基准TL431芯片N1、取样上下电阻R1、R2、电容C1、外接可调电阻R8组成；
C1接在V2发射极及地之间，精密电压基准阳极A接地，参考端R接R1及R2之间，阴极K接V2发射极，电阻R1接精密电压基准阴极K与参考端R之间，电阻R2接精密电压基准参考端R与阳极A之间，可变电阻器R8接三极管V2发射极与地之间，可变电阻器中间调整端接入反馈比较电路，将可调电阻器分为上下电阻R6和R7。
2.根据权利要求1所述的共享型输出电压可调式电路，其特征在于：
所述反馈比较电路由运算放大器N2、电阻R3、R4、R5、R9、R10、电容C2、C3、C4，二极管V3组成，运算放大器供电端接三极管V2发射极，运算放大器GND接地，同相端接可调变阻器TRIM端，反相端通过电阻R10接入运算放大器输出端，运算放大器输出端经R9接入PWM反馈端VFB引脚，电阻R3接入输出电压和R4之间，R4接R3与PWM反馈端VFB之间，C2并联R4，R5接入反馈引脚VFB与地之间，电容C3接运算放大器同相端与地之间，二极管V3阴极接同相端，阳极接地，C4接运算放大器输出端与地之间。
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