CN214480302U - 一种桥式双路正负输出电路 - Google Patents

一种桥式双路正负输出电路 Download PDF

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张世朋
阮启钦
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Abstract

本实用新型涉及一种桥式双路正负输出电路,包括变压器的一个次级绕组、九个整流二极管及两个滤波电容,提供正负双路输出;所述桥式双路正负输出电路具有以下优点:(1)双路整流时只需一个变压器次级绕组,减少变压器绕组与降低制造工时;(2)双路整流时可同时输出正负电压,满足更多应用需求;(3)九个整流二极管集成后,可搭建超小体积隔离产品。

Description

一种桥式双路正负输出电路
技术领域
本实用新型涉及电源领域,特别涉及使用桥式整流实现双路正负输出的电路。
背景技术
现有的双路正负输出电路的应用一:如图1所示的倍压双路正负输出电路,使用一个次级绕组、四个二极管和四个电容可实现倍压整流和双路正负输出,本质上为四倍压整流电路实现正负输出,此电路结构简单,利用二极管的整流和导引作用,将电压分别贮存在各自的电容上,然后将它们按照极性相加的原理串接起来,使得输出高于输入的电压,从而实现四倍压电路,通过其中两个二倍压来实现正负输出。
对于倍压双路正负输出电路,电容需要串联放电,导致输出纹波较大,而且要求电容的耐压值要高,基于该电路对电容的容值、耐压要求都较高,所需的电容封装也较大,而且整个电路中需要四个电容,电容难以集成,整体电路尺寸较大,故只在需求高压输出的场合被广泛使用。
现有的双路正负输出电路的应用二:如图2所示的全波双路正负输出电路,使用两个次级绕组、四个二极管和两个电容可实现整流和双路正负输出,本质上为两个全波整流电路共地使用实现正负输出,此电路结构简单,在正半周期中,其中两个二极管导通,电流流过这两个二极管,在负半周期中,另外两个二极管导通,电流流过另外这两个二极管,并且四个整流器件的连接能使流经他们的电流都以同一个方向流向各自的正负输出负载。
对于全波双路正负输出电路,需要两个次级绕组,变压器工艺较复杂,成本较高,变压器无法集成,整体电路尺寸较大,而且二极管需求耐压值较高,虽然在行业上被广泛使用,但不适用于需求小体积的产品上。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型以更小体积、和更高集成的方案实现双路正负输出,供一种只需一个次级绕组和对电压容值耐压、二极管耐压需求都不高的,且可高集成化的双路正负输出电路,来实现需求小型化的场合应用。
本实用新型提供的技术方案如下:
一种桥式双路正负输出电路,其特征在于:包括次级绕组TR1、二极管D1~D9、电容C1和电容C2;
电路工作在正半周期时,由次级绕组TR1、二极管D1、电容C1和二极管D4构成的通电回路实现正输出,由次级绕组TR1、二极管D5、电容C2、二极管D8构成的通电回路实现负输出,二极管D9连接正输出端+Vo的负端和负输出端-Vo的正端,实现正负双输出;
电路工作在负半周期时,由次级绕组TR1、二极管D2、电容C1、二极管D3构成的通电回路实现正输出,由次级绕组TR1、二极管D6、电容C2、二极管D7构成的通电回路实现负输出,二极管D9连接正输出端+Vo的负端和负输出端-Vo的正端,实现正负双输出。
一种桥式双路正负输出电路,其特征在于:包括次级绕组TR1、二极管D1~D9、电容C1和电容C2,次级绕组TR1的同名端连接二极管D1的阳极、二极管D3的阴极、二极管D5的阳极和二极管D7的阴极,次级绕组TR1的异名端连接二极管D2的阳极、二极管D4的阴极、二极管D6的阳极和二极管D8的阴极;二极管D1的阴极与二极管D2的阴极的连接点与电容C1的一端和正输出端+Vo的正端连接,二极管D3的阳极与二极管D4的阳极的连接点与电容C1的另一端、正输出端+Vo的负端和二极管D9连接;二极管D5的阴极与二极管D6的阴极的连接点与电容C2的一端、负输出端-Vo的正端和二极管D9的阴极连接,二极管D7的阳极与二极管D8的阳极的连接点与电容C2的另一端和负输出端-Vo的负端连接。
一种桥式双路正负输出电路,其特征在于:包括次级绕组TR1、开关管Q1~Q8和二极管D9,次级绕组TR1的同名端连接开关管Q1的漏极、开关管Q2的栅极、开关管Q3的栅极和漏极、开关管Q5的漏极、开关管Q6的栅极、开关管Q7的栅极和漏极;次级绕组TR1的异名端连接开关管Q1的栅极、开关管Q2的漏极、开关管Q4的栅极和漏极、开关管Q5的栅极、开关管Q6的漏极、开关管Q8的栅极和漏极;开关管Q1的源极与开关管Q2的源极连接作为正输出端+Vo的正端,二极管D9的阳极与开关管Q3的源极、开关管Q4的源极连接作为正输出端+Vo的负端,二极管D9的阴极与开关管Q5的源极、开关管Q6的源极连接作为负输出端-Vo的正端,开关管Q7的源极与开关管Q8的源极连接作为负输出端-Vo的负端。
本实用新型的工作原理将结合具体实施例进行分析,在此不赘述。本实用新型的有益效果如下:
1、只需一个变压器次级绕组,减少变压器绕组与降低制造工时;
2、输出纹波较小,对电压容值耐压、二极管耐压需求都不高,更易集成,整体电路尺寸小;
3、可同时输出正负电压,满足更多应用需求。
附图说明
图1为现有技术的倍压双路正负输出电路应用一电路原理图;
图2为现有技术的全波双路正负输出电路应用二电路原理图;
图3为本实用新型的桥式双路正负输出电路实施例一电路原理图;
图4为本实用新型的桥式双路正负输出电路实施例二电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型更加清楚明白,以下结合附图及实施例,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仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
第一实施例
如图3所示,一种双路正负输出电路,包括次级绕组TR1、二极管D1~D9、电容C1和电容C2,次级绕组TR1的同名端连接二极管D1的阳极、二极管D3的阴极、二极管D5的阳极和二极管D7的阴极,次级绕组TR1的异名端连接二极管D2的阳极、二极管D4的阴极、二极管D6的阳极和二极管D8的阴极;二极管D1的阴极与二极管D2的阴极的连接点与电容C1的一端和正输出端+Vo的正端连接,二极管D3的阳极与二极管D4的阳极的连接点与电容C1的另一端、正输出端+Vo的负端和二极管D9连接;二极管D5的阴极与二极管D6的阴极的连接点与电容C2的一端、负输出端-Vo的正端和二极管D9的阴极连接,二极管D7的阳极与二极管D8的阳极的连接点与电容C2的另一端和负输出端-Vo的负端连接。
电路工作在正半周期时,次级绕组TR1同名端为正、异名端为负,对二极管D1、二极管D4、二极管D5、二极管D8加正向电压,二极管D1、二极管D4、二极管D5、二极管D8导通;对二极管D2、二极管D3、二极管D6、二极管D7加反向电压,二极管D2、二极管D3、二极管D6、二极管D7截止,电路中由次级绕组TR1、二极管D1、电容C1和二极管D4构成通电回路,电流由正输出端+Vo的正端流向负端;电路中由次级绕组TR1、二极管D5、电容C2、二极管D8构成通电回路,电流由负输出端-Vo的正端流向负端;同时二极管D9被加正向电压,使正输出端+Vo的负端和负输出端-Vo的正端的电位相等,实现正负双输出。
电路工作在负半周期时,次级绕组TR1异名端为正、同名端为负,对二极管D2、二极管D3、二极管D6、二极管D7加正向电压,二极管D2、二极管D3、二极管D6、二极管D7导通;对二极管D1、二极管D4、二极管D5、二极管D8加负向电压,二极管D1、二极管D4、二极管D5、二极管D8截止,电路中由次级绕组TR1、二极管D2、电容C1、二极管D3构成通电回路,电流由正输出端+Vo的正端流向负端;电路中由次级绕组TR1、二极管D6、电容C2、二极管D7构成通电回路,电流由负输出端-Vo的正端流向负端;同时二极管D9被加正向电压,使正输出端+Vo的负端和负输出端-Vo的正端的电位相等,实现正负双输出。
相较于现有的倍压双路正负输出电路,其电容两端电压为两倍输出电压,本实用新型无需通过电容串联充放电以实现双路输出,电容上的电压等于输出电压,故输出纹波较小,对电容的耐压与容值需求不高,更易集成,整体电路尺寸更小。
相较于现有的全波双路正负输出电路,其需求两个绕组,且二极管两端电压为两倍输出电压。本实用新型无需通过两个绕组进行双路输出,通过二极管的整流和导引作用,只需一个次级绕组即可实现双路输出,变压器工艺简单,工时成本低,且二极管上电压等于输出电压,对二极管的耐压需求不高,更易集成,整体电路尺寸更小。
本实用新型通过二极管的导引连接与整流作用,只需一个次级绕组,且电容两端的电压为一倍输出电压,二极管两端的电压为一倍输出电压,故本实用新型具备绕组少、电容和二极管耐压需求低,且可高集成化,小体积实现双路正负输出的效果。
第二实施例
如图4所示,为本实施例桥式双路正负输出电路包括次级绕组TR1、开关管Q1~Q8和二极管D9,次级绕组TR1的同名端连接开关管Q1的漏极、开关管Q2的栅极、开关管Q3的栅极和漏极、开关管Q5的漏极、开关管Q6的栅极、开关管Q7的栅极和漏极;次级绕组TR1的异名端连接开关管Q1的栅极、开关管Q2的漏极、开关管Q4的栅极和漏极、开关管Q5的栅极、开关管Q6的漏极、开关管Q8的栅极和漏极;开关管Q1的源极与开关管Q2的源极连接作为正输出端+Vo的正端,二极管D9的阳极与开关管Q3的源极、开关管Q4的源极连接作为正输出端+Vo的负端,二极管D9的阴极与开关管Q5的源极、开关管Q6的源极连接作为负输出端-Vo的正端,开关管Q7的源极与开关管Q8的源极连接作为负输出端-Vo的负端。
本实施与第一实施例的不同之处在于:第一实施例中的桥式双路正负输出电路利用的是二极管的单向导通性来实现双路正负输出,而第二实施例利用的是开关管导通关断来实现双路正负输出,电路原理上本质无区别,本质上是利用了不同器件来实现桥式双路正负输出。

Claims (3)

1.一种桥式双路正负输出电路,其特征在于:包括次级绕组TR1、二极管D1~D9、电容C1和电容C2;
电路工作在正半周期时,由次级绕组TR1、二极管D1、电容C1和二极管D4构成的通电回路实现正输出,由次级绕组TR1、二极管D5、电容C2、二极管D8构成的通电回路实现负输出,二极管D9连接正输出端+Vo的负端和负输出端-Vo的正端,实现正负双输出;
电路工作在负半周期时,由次级绕组TR1、二极管D2、电容C1、二极管D3构成的通电回路实现正输出,由次级绕组TR1、二极管D6、电容C2、二极管D7构成的通电回路实现负输出,二极管D9连接正输出端+Vo的负端和负输出端-Vo的正端,实现正负双输出。
2.一种桥式双路正负输出电路,其特征在于:包括次级绕组TR1、二极管D1~D9、电容C1和电容C2,次级绕组TR1的同名端连接二极管D1的阳极、二极管D3的阴极、二极管D5的阳极和二极管D7的阴极,次级绕组TR1的异名端连接二极管D2的阳极、二极管D4的阴极、二极管D6的阳极和二极管D8的阴极;二极管D1的阴极与二极管D2的阴极的连接点与电容C1的一端和正输出端+Vo的正端连接,二极管D3的阳极与二极管D4的阳极的连接点与电容C1的另一端、正输出端+Vo的负端和二极管D9连接;二极管D5的阴极与二极管D6的阴极的连接点与电容C2的一端、负输出端-Vo的正端和二极管D9的阴极连接,二极管D7的阳极与二极管D8的阳极的连接点与电容C2的另一端和负输出端-Vo的负端连接。
3.一种桥式双路正负输出电路,其特征在于:包括次级绕组TR1、开关管Q1~Q8和二极管D9,次级绕组TR1的同名端连接开关管Q1的漏极、开关管Q2的栅极、开关管Q3的栅极和漏极、开关管Q5的漏极、开关管Q6的栅极、开关管Q7的栅极和漏极;次级绕组TR1的异名端连接开关管Q1的栅极、开关管Q2的漏极、开关管Q4的栅极和漏极、开关管Q5的栅极、开关管Q6的漏极、开关管Q8的栅极和漏极;开关管Q1的源极与开关管Q2的源极连接作为正输出端+Vo的正端,二极管D9的阳极与开关管Q3的源极、开关管Q4的源极连接作为正输出端+Vo的负端,二极管D9的阴极与开关管Q5的源极、开关管Q6的源极连接作为负输出端-Vo的正端,开关管Q7的源极与开关管Q8的源极连接作为负输出端-Vo的负端。
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