CN214125149U - 基于单功率电感的多路电源输出电路、装置以及供电系统 - Google Patents

Abstract

本申请属于电源技术领域，提供了一种基于单功率电感的多路电源输出电路、多路电源输出装置以及供电系统，其中，通过直流转换模块用于输出多路直流输出电压，多组晶闸管模块分别与直流转换模块的多个输出端一一对应连接，用于输出多路电源电压；其中，每组晶闸管模块包括至少两个晶闸管，至少两个晶闸管与所述单功率电感模块串联，单功率电感模块设于至少两个晶闸管中的两个晶闸管之间；主控模块用于生成多个脉宽调制信号，以对所述多组晶闸管模块的导通状态和关断状态进行控制，以对所述电源电压的大小进行调节，从而在单个功率电感下输出多路电源电压，解决了现有的系统供电电源存在的成本高、应用场景受限的问题。

Description

基于单功率电感的多路电源输出电路、装置以及供电系统

技术领域

本申请属于电源技术领域，尤其涉及一种基于单功率电感的多路电源输出电路、多路电源输出装置以及供电系统。

背景技术

当前的DC-DC电路中，每一路电源均需要配置一个功率电感，由于功率电感属于DC-DC电路的必备元器件，因此，若有些系统需要多个电源，而系统的容许的尺寸很小，且需要控制功耗，常规的做法是设置多个DC-DC电路，从而生成多路电源，对系统供电。

然而，若每一个DC-DC电路均配置一个功率电感，那么，整个系统中的电源所占用的体积就比较大，不仅会增加系统应用的成本，而且会制约系统系统应用的场景。

实用新型内容

本申请实施例提供一种基于单功率电感的多路电源输出电路、多路电源输出装置以及供电系统，可以解决现有的系统供电电源存在的成本高、应用场景受限的问题。

本申请实施例第一方面提供基于单功率电感的多路电源输出电路，所述多路电源输出电路包括：

直流转换模块，用于输出多路直流输出电压；

单功率电感模块；

多组晶闸管模块，分别与所述直流转换模块的多个输出端一一对应连接，用于接收所述多路直流输出电压，并输出多路电源电压；其中，每组所述晶闸管模块包括至少两个晶闸管，每组所述晶闸管模块中的第一个晶闸管的阳极与直流转换模块连接，每组所述晶闸管模块中的第一个晶闸管的阴极与所述单功率电感模块的第一端连接，每组所述晶闸管模块中的第二晶闸管的阳极与所述单功率电感模块的第二端连接；

主控模块，与所述多组晶闸管模块连接，用于生成多个脉宽调制信号，以对所述多组晶闸管模块的导通状态和关断状态进行控制，以对所述电源电压的大小进行调节。

可选的，多组所述晶闸管模块中的第一个晶闸管的阳极分别与所述直流转换模块的多个直流输出端一一对应连接，多组所述晶闸管模块中的第一个晶闸管的阴极共接于所述单功率电感模块的第一端，多组所述晶闸管模块中的第二个晶闸管的阳极共接于所述单功率电感模块的第二端，多组所述晶闸管模块中的第二个晶闸管的阴极分别构成多个电源电压输出端，用于输出多路电源电压。

可选的，所述直流转换模块包括：

多个直流转换单元，分别用于根据输入电压生成多个所述直流输出电压。

可选的，所述多个直流转换单元还用于根据所述多路电源电压对所述多路直流输出电压进行调节。

可选的，所述主控模块还用于对多路电源电压进行采样得到电源电压反馈信号，并根据所述电源电压反馈信号对所述多个脉宽调制信号进行调节。

可选的，所述多路电源输出电路还包括：

多个滤波模块，分别与多组晶闸管模块一一对应连接，用于对所述多组晶闸管模块输出的多路电源电压进行滤波处理。

可选的，所述滤波模块包括：第一电容、第二电容以及第一电阻；

所述第一电容的第一端、所述第二电容的第二端以及所述第一电阻的第二端共接于所述晶闸管模块的输出端，所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端以及所述第一电阻的第二端共接于地。

可选的，所述晶闸管模块包括：第一晶闸管和第二晶闸管；

所述第一晶闸管的阳极与所述直流转换模块连接，所述第一晶闸管的阴极与所述单功率电感模块的第一端连接，所述单功率电感模块的第二端与所述第二晶闸管的阳极连接，所述第二晶闸管的阴极构成所述晶闸管模块的输出端，所述第一晶闸管的门极与所述第二晶闸管的门极共接于所述主控模块。

本申请实施例第二方面还提供了一种基于单功率电感的多路电源输出装置，包括如上述任一项所述的多路电源输出电路。

本申请实施例第三方面还提供了一种供电系统，包括如上述任一项所述的多路电源输出电路。

本申请实施例中，提供了一种基于单功率电感的多路电源输出电路、多路电源输出装置以及供电系统，其中，通过直流转换模块用于输出多路直流输出电压，多组晶闸管模块分别与直流转换模块的多个输出端一一对应连接，用于输出多路电源电压；其中，每组晶闸管模块包括至少两个晶闸管，至少两个晶闸管与所述单功率电感模块串联，单功率电感模块设于至少两个晶闸管中的两个晶闸管之间；主控模块用于生成多个脉宽调制信号，以对所述多组晶闸管模块的导通状态和关断状态进行控制，以对所述电源电压的大小进行调节，从而在单个功率电感下输出多路电源电压，解决了现有的系统供电电源存在的成本高、应用场景受限的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种多路电源输出电路的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的另一种多路电源输出电路的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的再一种多路电源输出电路的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的再一种多路电源输出电路的结构示意图；

图5所为本申请实施例提供的再一种多路电源输出电路的结构示意图；

图6所为本申请实施例提供的PWM1和PWM2的波形示意图；

图7所为本申请实施例提供的再一种多路电源输出电路的结构示意图；

图8所为本申请实施例提供的PWM_1、PWM_2、PWM_3、PWM_4、PWM_5、PWM_6的波形示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了说明本申请的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本申请实施例提供的一种基于单功率电感的多路电源输出电路，参见图1所示，本实施例中的多路电源输出电路包括：直流转换模块10、单功率电感模块20、多组晶闸管模块以及主控模块40，其中，直流转换模块10用于输出多路直流输出电压；多组晶闸管模块分别与直流转换模块10的多个输出端一一对应连接，用于接收多路直流输出电压，并输出多路电源电压；其中，每组晶闸管模块包括至少两个晶闸管，至少两个晶闸管与单功率电感模块20串联，单功率电感模块20设于至少两个晶闸管中的两个晶闸管之间；主控模块40与多组晶闸管模块连接，用于生成多个脉宽调制信号，以对多组晶闸管模块的导通状态和关断状态进行控制，以对多路电源电压进行控制。

在本实施例中，通过多组晶闸管模块(例如，晶闸管模块31……晶闸管模块3N，N为大于2的整数)与单功率电感模块20串联的方式，使得多路电源输出共用单个功率电感，主控模块40通过生成多个脉宽调制信号对多组晶闸管模块的导通状态和关断状态进行控制，从而对多路电源电压的大小进行调节。

进一步地，可以由主控模块40独立控制某一路电源的输出或切断，从而使得产生多路电源的电源系统可以更灵活的适用于各路电路系统中。

在一个具体应用实施例中，电路系统需要低温升的电源作为供电系统，且需要的电压幅值为2中或2种以上，那么以此对应需要使用2个或2个以上DC-DC电源转换产生2个或2个以上不同电压值的输出电源，且产生2个或2个以上不同电压值的输出电源仅需要一个功率电感，在实际应用中，该功率电感的参数经过计算或者实验验证，满足电路系统对各路电源的需求，以此，该电路系统的电源仅使用一个功率电感，产生2个或2个以上不同电压值的输出电源提供给电路系统的电源应用，大大有益于电源系统的成本优化，大大有益于电路系统的小型化。

在一个实施例中，参见图2所示，多组晶闸管模块中的第一个晶闸管的阳极分别与直流转换模块10的多个直流输出端一一对应连接，多组晶闸管模块中的第一个晶闸管的阴极共接于单功率电感模块20的第一端，多组晶闸管模块中的第二个晶闸管的阳极共接于单功率电感模块20的第二端，多组晶闸管模块中的第二个晶闸管的阴极分别构成多个电源电压输出端，用于输出多路电源电压。

在本实施例中，每组晶闸管模块的多个晶闸管的门极共接，用于接收主控模块40提供的脉宽调制信号，主控模块40通过对其输出的脉宽调制信号的频率以及占空比进行调节，从而控制对应的晶闸管模块的导通状态和关断状态，进一步控制该晶闸管模块输出的电源电压的大小。

在一个实施例中，参见图2所示，晶闸管模块31包括：第一晶闸管T1和第二晶闸管T2；第一晶闸管T1的阳极与直流转换模块10连接，第一晶闸管T1的阴极与单功率电感模块20的第一端连接，单功率电感模块20的第二端与第二晶闸管T2的阳极连接，第二晶闸管T2的阴极构成晶闸管模块的输出端，第一晶闸管T1的门极与第二晶闸管T2的门极共接于主控模块40。

在一个实施例中，参见图2所示，单功率电感模块20为功率电感L0。

在一个实施例中，参见图3所示，直流转换模块10包括多个直流转换单元，分别用于根据输入电压生成多个直流输出电压。

在本实施例中，参见图3所示，直流转换模块10包括直流转换单元11、……直流转换单元1N等多个直流转换单元，每个直流转换单元根据输入电压输出对应的直流输出电压，多个直流输出电压的大小的各不相同，且多个直流转换单元与多个晶闸管模块一一对应连接，为对应的晶闸管模块提供直流输出电压，例如，直流转换单元11与晶闸管模块31连接，直流转换单元1N与晶闸管模块3N连接。

在一个实施例中，多个直流转换单元还用于根据多路电源电压对多路直流输出电压进行调节。

在本实施例中，多个直流转换单元还可以通过采样电路对对应的晶闸管模块输出的电源电压进行采样，得到对应的采样信号，并根据该采样信号对其输出的直流输出电压进行调节。

在一个实施例中，主控模块40还用于对多路电源电压进行采样得到电源电压反馈信号，并根据电源电压反馈信号对多个脉宽调制信号进行调节。

在本实施例中，主控模块40根据电源电压反馈信号对其输出的脉宽调制信号的占空比和频率进行调节，以调节对应的晶闸管模块输出的电源电压，例如，若晶闸管模块31输出的第一路电源电压低于预设的第一路电源电压阈值，则通过增加第一脉宽调制信号的频率或者占空比，此时晶闸管模块31根据接收的第一脉宽调制信号增加其开关频率或者导通时间，从而提升第一路电源电压的电压值。

在一个实施例中，参见图3所示，多路电源输出电路还包括：多个滤波模块(滤波模块51、……滤波模块5N)，多个滤波模块分别与多组晶闸管模块一一对应连接，用于对多组晶闸管模块输出的多路电源电压进行滤波处理。

在本实施例中，通过在每组晶闸管模块的输出端设置滤波模块，可以对其输出的电源电压进行滤波处理，从而去除电源电压中存在的纹波。

在一个实施例中，参见图4所示，滤波模块包括：第一电容C1、第二电容C2以及第一电阻R1；第一电容C1的第一端、第二电容C2的第二端以及第一电阻R1的第二端共接于晶闸管模块的输出端，第一电容C1的第二端、第二电容C2的第二端以及第一电阻R1的第二端共接于地。

在本实施例中，第一电容C1、第二电容C2以及第一电阻R1组成滤波模块，用于对第一路电源电压进行滤波处理。

在一个实施例中，参见图4所示，直流转换模块10可以包括：直流转换芯片U2、第七电阻R7、第八电阻R8、第七电容C7、第八电容C8、第五电容C5、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第六电容C6，其中，直流转换芯片U2的输入引脚INVIN、直流转换芯片U2的第二使能信号引脚EN2、第七电阻R7的第一端、第八电阻R8的第一端、第八电容C8的第一端共接于电源输入端VCC_IN，第八电容C8的第二端接地，第八电阻R8的第二端、第七电容C7的第一端共接于直流转换芯片U2的第一使能信号引脚EN1，第七电容C7的第二端接地，第七电阻R7的第二端与直流转换芯片U2的模式数据引脚MODE_DATA连接，直流转换芯片U2的封装引脚POWERPAD接地，直流转换芯片U2的反馈引脚FB1用于接收反馈信号，直流转换芯片U2的第一转换引脚SW1与第一晶闸管模块连接，用于向第一晶闸管模块输出第一路直流输出电压，直流转换芯片U2的第二转换引脚SW2与第二晶闸管模块连接，用于向第二晶闸管模块输出第二路直流输出电压，直流转换芯片U2的转换电压输出引脚DEF_1、第三电阻R3的第一端、第四电阻R4的第一端以及第五电容C5的第一端共接，第四电阻R4的第二端接地，第三电阻R3的第二端与第五电容C5的第二端共接于直流转换芯片U2的反馈引脚FB1，直流转换芯片U2的转换电压适应引脚ADJ2、第六电容C6的第一端、第五电阻R5的第一端以及第六电阻R6的第一端共接，第六电阻R6的第二端接地，第五电阻R5的第二端与第六电容C6的第二端共接构成直流转换模块10的第二路直流电压输出端，以向第二晶闸管模块输出第二路直流输出电压。

在一个实施例中，参见图4所示，第一晶闸管模块由第一晶闸管T1和第二晶闸管T2组成，第二晶闸管模块由第三晶闸管T3和第四晶闸管T4组成，其中，第一晶闸管T1的阴极与第三晶闸管T3的阴极共接于功率电感L0的第一端，第二晶闸管T2的阳极与第四晶闸管T4的阳极共接于功率电感L0的第二端，第一晶闸管T1的门极与第二晶闸管T2的门极共接于主控芯片U1的第一脉宽调制信号引脚PWM_1，第三晶闸管T3的门极与第四晶闸管T4的门极共接于主控芯片U1的第二脉宽调制信号引脚PWM_2，第一晶闸管T1的阳极与直流转换芯片U2的第一转换引脚SW1连接，第三晶闸管T3的阳极与直流转换芯片U2的第二转换引脚SW2连接。

在一个实施例中，参见图4所示，第三电容C3、第四电容C4以及第二电阻R2组成对第二晶闸管模块输出的电源电压进行滤波的滤波电路。

在一个实施例中，参见图5所示，滤波电路也可以仅由两个并联的电容组成。

在本实施例中，只有当第一脉宽调制信号PWM_1为高电平时，第一晶闸管T1、第二晶闸管T2、功率电感L0形成的通路才能导通；当第二脉宽调制信号PWM_2为高电平时，第三晶闸管T3、第四晶闸管T4、功率电感L0形成的通路才能导通；且当第一脉宽调制信号PWM_1为高电平时，第二脉宽调制信号PWM_2必须为低电平，利用主控芯片U1同时对第一脉宽调制信号PWM_1、第二脉宽调制信号PWM_2进行控制。

在其中一个应用实施例中，主控芯片U1输出的第一脉宽调制信号PWM_1、第二脉宽调制信号PWM_2的波形参见图6所示。

在其中一个实施例中，第一脉宽调制信号PWM_1、第二脉宽调制信号PWM_2的频率、占空比可以根据所选的功率电感L0的电参数值、各路直流转换单元的频率值进行调试，满足电路电压、电流值输出需求。

在具体应用中，第一路电源电压VCC1可以为VCC3V3(即电压值为3.3V的直流电压)，第二路电源电压VCC2可以为VCC1V9(即电压值为1.9V的直流电压)，当VCC3V3电压或电流纹波对不满足设计期望值时，控制第一脉宽调制信号PWM_1的频率和占空比，使其电压或电流纹波满足设计期望值。只有当第一脉宽调制信号PWM_1为高电平时，第一晶闸管T1、第二晶闸管T2、功率电感L0形成的通路才能导通；当第二脉宽调制信号PWM_2为高电平时，第三晶闸管T3、第四晶闸管T4、功率电感L0形成的通路才能导通；且当第一脉宽调制信号PWM_1为高电平时，第二脉宽调制信号PWM_2必须为低电平；利用主控芯片U1同时对第一脉宽调制信号PWM_1、第二脉宽调制信号PWM_2进行控制监控VCC3V3、VCC1V9的电源质量(电压纹波或电流纹波等电参数)，如当VCC3V3电源的电压纹波对电路系统存在风险，可以通过主控芯片U1按照相应软件算法，增加输出电源的第一脉宽调制信号PWM_1的占空比或频率，调节VCC3V3的电源质量，以优化电路系统的供电；如当VCC3V3电源对应的供电负载发生短路，可以通过检测VCC3V3的电源参数，从而关闭第一脉宽调制信号PWM_1的输出，以此保护供电系统其它路电源(VCC1V9)仍可正常工作。以上举例，通过同时对第一脉宽调制信号PWM_1、第二脉宽调制信号PWM_2进行控制，从而使得VCC3V3、VCC1V9，可以通过1个功率电感，实现两个路电源的输出；通过监控两路电源电压的电参数，从而优化第一脉宽调制信号PWM_1、第二脉宽调制信号PWM_2的频率、占空比，从而确保两路电源电压的电质量；通过监控两路电源的电参数实时保护各路电源，从而避免某一路电源损坏时，由同一电源IC转换的其他路电源受到影响(停止工作或输出电参数不满足VCC1V9电源质量等)。

因此，在本实施例中，当该电源用于仅需要VCC3V3或VCC1V9的电路系统中进行供电时，仅需要控制主控芯片U1将对应的第一脉宽调制信号PWM_1切断(第二脉宽调制信号PWM_2可输出)或第二脉宽调制信号PWM_2切断(第一脉宽调制信号PWM_1可输出)，即可满足电源的供电需求，以此，有益于该多路电源同时可以兼容多个电路系统用于供电。

在一个实施例中，直流转换芯片U2可以为同步双路降压DC-DC转换器。

在一个实施例中，直流转换芯片U2的型号可以为TPS6242x，TPS6242x工作在2.25MHz固定开关频率，并在轻负载电流下进入省电模式，以保持整个负载的高效率当前范围，对于低噪声应用，可以通过将MODE_DATA引脚拉高来强制器件进入固定频率PWM模式。

参见图7所示，每一路直流转换单元可以由一个直流转换芯片U2组成，同时在每一路电源电压输出电路中增加采样单元对对应的电源电压进行采样，并将采样得到的电源电压反馈信号发送至直流转换单元，进一步地，每一路电源电压输出电路中还设有一个滤波单元，滤波单元由一个电阻和一个电容并联组成。

参见图7所示，第一晶闸管T1的阴极、第三晶闸管T3的阴极、第五晶闸管T5的阴极、第七晶闸管T7的阴极、第九晶闸管T9的阴极以及第十一晶闸管T11的阴极共接于功率电感L0的第一端L_P，第二晶闸管T2的阳极、第四晶闸管T4的阳极、第六晶闸管T6的阳极、第八晶闸管T8的阳极、第十晶闸管T10的阳极以及第十二晶闸管T12的阳极共接于功率电感L0的第二端L_N，第一晶闸管T1的阳极与第一直流转换芯片Q1的输出引脚OUT连接，第三晶闸管T3的阳极与第二直流转换芯片Q2的输出引脚OUT连接，第五晶闸管T5的阳极与第三直流转换芯片Q3的输出引脚OUT连接，第七晶闸管T7的阳极与第四直流转换芯片Q4的输出引脚OUT连接，第九晶闸管T9的阳极与第五直流转换芯片U2的输出引脚OUT连接，第十一晶闸管T11的阳极与第六直流转换芯片U2的输出引脚OUT连接，第一直流转换芯片Q1的输入引脚IN、第二直流转换芯片Q2的输入引脚IN、第三直流转换芯片Q3的输入引脚IN、第四直流转换芯片Q4的输入引脚IN、第五直流转换芯片U2的输入引脚IN、第六直流转换芯片U2的输入引脚IN共接于电源输入端VCC_IN。

在本实施例中，第一晶闸管T1的门极与第二晶闸管T2的门极共接于控制芯片Q7的第一脉宽调制信号输出端PWM_1，第三晶闸管T3的门极与第四晶闸管T4的门极共接于控制芯片Q7的第二脉宽调制信号输出端PWM_2，第五晶闸管T5的门极与第六晶闸管T6的门极共接于控制芯片Q7的第三脉宽调制信号输出端PWM_3，第七晶闸管T7的门极与第八晶闸管T8的门极共接于控制芯片Q7的第四脉宽调制信号输出端PWM_4，第九晶闸管T9的门极与第十晶闸管T10的门极共接于控制芯片Q7的第五脉宽调制信号输出端PWM_5，第十一晶闸管T11的门极与第十二晶闸管T12的门极共接于控制芯片Q7的第六脉宽调制信号输出端PWM_6。

在本实施例中，第二晶闸管T2的阴极、第九电阻R9的第一端、第九电容C9的第一端以及第十一电阻R11的第一端共接于控制芯片Q7的第一电源电压反馈信号输入引脚VFB，并构成第一路电源电压输出端Vout_1，以输出第一路电源电压。

在本实施例中，第四晶闸管T4的阴极、第十二电阻R12的第一端、第十电容C10的第一端以及第十四电阻R14的第一端共接于控制芯片Q7的第二电源电压反馈信号输入引脚VFB，并构成第二路电源电压输出端Vout_2，以输出第二路电源电压。

在本实施例中，第六晶闸管T6的阴极、第十五电阻R15的第一端、第十一电容C11的第一端以及第十七电阻R17的第一端共接于控制芯片Q7的第三电源电压反馈信号输入引脚VFB，并构成第三路电源电压输出端Vout_3，以输出第三路电源电压。

在本实施例中，第八晶闸管T8的阴极、第十八电阻R18的第一端、第十二电容C12的第一端以及第二十电阻R20的第一端共接于控制芯片Q7的第四电源电压反馈信号输入引脚VFB，并构成第四路电源电压输出端Vout_4，以输出第四路电源电压。

在本实施例中，第十晶闸管T10的阴极、第二十一电阻R21的第一端、第十三电容C13的第一端以及第二十三电阻R23的第一端共接于控制芯片Q7的第五电源电压反馈信号输入引脚VFB，并构成第五路电源电压输出端Vout_5，以输出第五路电源电压。

在本实施例中，第十二晶闸管T12的阴极、第二十四电阻R24的第一端、第十四电容C14的第一端以及第二十六电阻R26的第一端共接于控制芯片Q7的第六电源电压反馈信号输入引脚VFB，并构成第六路电源电压输出端Vout_6，以输出第六路电源电压。

在本实施例中，第九电阻R9的第二端与第十电阻R10的第一端共接于第一直流转换芯片Q1的反馈信号引脚VFB，第十二电阻R12的第二端与第十三电阻R13的第一端共接于第二直流转换芯片Q2的反馈信号引脚VFB，第十五电阻R15的第二端与第十六电阻R16的第一端共接于第三直流转换芯片Q3的反馈信号引脚VFB，第十八电阻R18的第二端与第十九电阻R19的第一端共接于第四直流转换芯片Q4的反馈信号引脚VFB，第二十一电阻R21的第二端与第二十二电阻R22的第一端共接于第五直流转换芯片U2的反馈信号引脚VFB，第二十四电阻R24的第二端与第二十五电阻R25的第一端共接于第六直流转换芯片U2的反馈信号引脚VFB。

在本实施例中，第十电阻R10的第二端、第九电容C9的第二端以及第十一电阻R11的第二端共接于地，第十三电阻R13的第二端、第十电容C10的第二端以及第十四电阻R14的第二端共接于地，第十六电阻R16的第二端、第十一电容C11的第二端以及第十七电阻R17的第二端共接于地，第十九电阻R19的第二端、第十二电容C12的第二端以及第二十电阻R20的第二端共接于地，第二十二电阻R22的第二端、第十三电容C13的第二端以及第二十三电阻R23的第二端共接于地，第二十五电阻R25的第二端、第十四电容C14的第二端以及第二十六电阻R26的第二端共接于地。

在一个实施例中，只有当第一脉宽调制信号PWM_1为高电平时，第一晶闸管T1、第二晶闸管T2、功率电感L0形成的通路才能导通；当第二脉宽调制信号PWM_2为高电平时，第三晶闸管T3、第四晶闸管T4、功率电感L0形成的通路才能导通；当PWM_3为高电平时，第五晶闸管T5、第六晶闸管T6、功率电感L0形成的通路才能导通；当PWM_4为高电平时，第七晶闸管T7、第八晶闸管T8、功率电感L0形成的通路才能导通；当PWM_5为高电平时，第九晶闸管T9、第十晶闸管T10、功率电感L0形成的通路才能导通；当PWM_6为高电平时，第十一晶闸管T11、第十二晶闸管T12、功率电感L0形成的通路才能导通；以此类推，当有N路电源时，相应的PWM控制信号为高电平时，相应的电源回路引脚和共用的电感形成的通路才能导通。且PWM_1、PWM_2、PWM_3、PWM_4、PWM_5、PWM_6中每一次导通只有一路导通。

同时，电源电压反馈信号Feedback_1、Feedback_2、Feedback_3、Feedback_4、Feedback_5、Feedback_6，分别用于监控各路电源电压的电参数，以便及时调整脉宽调制信号PWM_1、PWM_2、PWM_3、PWM_4、PWM_5、PWM_6的频率和占空比，以此优化输出电源Vout_1、Vout_2、Vout_3、Vout_4、Vout_5、Vout_6各路电源的电参数质量。

在一个应用实施例中，脉宽调制信号PWM_1、PWM_2、PWM_3、PWM_4、PWM_5、PWM_6的波形可以如图8所示，参见图8所示，在每个电源电压输出周期内，脉宽调制信号PWM_1、PWM_2、PWM_3、PWM_4、PWM_5、PWM_6在每个时间段至多只有一个脉宽调制信号为高电平，即多路电源电压在同一时刻只有一路电源电压输出，例如，每个电源电压输出周期包括t1、t2、t3、t4、t5、t6等6个时间段，PWM_1、PWM_2、PWM_3、PWM_4、PWM_5、PWM_6分别在t1、t2、t3、t4、t5、t6时间段内设置为高电平，从而驱动对应的六组晶闸管模块导通，输出六路电源电压。

在一个具体应用实施例中，当Vout_1、Vout_2、Vout_3、Vout_4、Vout_5、Vout_6中有某一路电源发生故障事件，通过主控模块40切断相应的电源(即使得相应的PWM_1或PWM_2或PWM_3或PWM_4或PWM_5或PWM_6停止输出)，以此确保如果多路电源是通过同一个电源芯片产生时，避免因此而使得其他路电源不正常。

在一个实施例中，主控模块40可以为控制MCU、PLM、控制器、工控机、控制卡等控制单元，以此类推多路电源的设计，设计方法同此。

本申请实施例还提供了一种基于单功率电感的多路电源输出装置，包括如上述任一项的多路电源输出电路。

本申请实施例还提供了一种供电系统，包括如上述任一项的多路电源输出电路。

在本实施例中，本实施例中的供电系统可以为一种基于单电感的多路供电系统，且可分别独立控制接通或断开某一路(或某几路)电源，当某一路(或某几路)电源的负载产生故障时，可以独立切断对应的电源输出，且不影响其他路电源的输出，因此非常在多路备用电源或多路电源控制系统的应用场景中非常实用。

本申请实施例中，提供了一种基于单功率电感的多路电源输出电路、多路电源输出装置以及供电系统，其中，通过直流转换模块用于输出多路直流输出电压，多组晶闸管模块分别与直流转换模块的多个输出端一一对应连接，用于输出多路电源电压；其中，每组晶闸管模块包括至少两个晶闸管，至少两个晶闸管与所述单功率电感模块串联，单功率电感模块设于至少两个晶闸管中的两个晶闸管之间；主控模块用于生成多个脉宽调制信号，以对所述多组晶闸管模块的导通状态和关断状态进行控制，以对所述电源电压的大小进行调节，从而在单个功率电感下输出多路电源电压，解决了现有的系统供电电源存在的成本高、应用场景受限的问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/供电系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/供电系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于单功率电感的多路电源输出电路，其特征在于，所述多路电源输出电路包括：

直流转换模块，用于输出多路直流输出电压；

单功率电感模块；

多组晶闸管模块，分别与所述直流转换模块的多个输出端一一对应连接，用于接收所述多路直流输出电压，并输出多路电源电压；其中，每组所述晶闸管模块包括至少两个晶闸管，每组所述晶闸管模块中的第一个晶闸管的阳极与直流转换模块连接，每组所述晶闸管模块中的第一个晶闸管的阴极与所述单功率电感模块的第一端连接，每组所述晶闸管模块中的第二晶闸管的阳极与所述单功率电感模块的第二端连接；

主控模块，与所述多组晶闸管模块连接，所述主控模块用于生成多个脉宽调制信号，以对所述多组晶闸管模块的导通状态和关断状态进行控制，以对所述电源电压的大小进行调节，其中，每组所述晶闸管模块中的第一个晶闸管的门极与第二晶闸管的门极与所述主控模块连接。

2.如权利要求1所述的多路电源输出电路，其特征在于，多组所述晶闸管模块中的第一个晶闸管的阳极分别与所述直流转换模块的多个直流输出端一一对应连接，多组所述晶闸管模块中的第一个晶闸管的阴极共接于所述单功率电感模块的第一端，多组所述晶闸管模块中的第二个晶闸管的阳极共接于所述单功率电感模块的第二端，多组所述晶闸管模块中的第二个晶闸管的阴极分别构成多个电源电压输出端，用于输出多路电源电压。

3.如权利要求1所述的多路电源输出电路，其特征在于，所述直流转换模块包括：

多个直流转换单元，分别用于根据输入电压生成多个所述直流输出电压。

4.如权利要求3所述的多路电源输出电路，其特征在于，所述多个直流转换单元还用于根据所述多路电源电压对所述多路直流输出电压进行调节。

5.如权利要求1所述的多路电源输出电路，其特征在于，所述主控模块还用于对多路电源电压进行采样得到电源电压反馈信号，并根据所述电源电压反馈信号对所述多个脉宽调制信号进行调节。

6.如权利要求1所述的多路电源输出电路，其特征在于，所述多路电源输出电路还包括：

多个滤波模块，分别与多组晶闸管模块一一对应连接，用于对所述多组晶闸管模块输出的多路电源电压进行滤波处理。

7.如权利要求6所述的多路电源输出电路，其特征在于，所述滤波模块包括：第一电容、第二电容以及第一电阻；

所述第一电容的第一端、所述第二电容的第二端以及所述第一电阻的第二端共接于所述晶闸管模块的输出端，所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端以及所述第一电阻的第二端共接于地。

8.如权利要求1所述的多路电源输出电路，其特征在于，所述晶闸管模块包括：第一晶闸管和第二晶闸管；

所述第一晶闸管的阳极与所述直流转换模块连接，所述第一晶闸管的阴极与所述单功率电感模块的第一端连接，所述单功率电感模块的第二端与所述第二晶闸管的阳极连接，所述第二晶闸管的阴极构成所述晶闸管模块的输出端，所述第一晶闸管的门极与所述第二晶闸管的门极共接于所述主控模块。

9.一种基于单功率电感的多路电源输出装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的多路电源输出电路。

10.一种供电系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的多路电源输出电路。

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