專利名稱：次級電流采樣的電流型多路輸出dc-dc開關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及電流型DC/DC開關(guān)電源，尤其是電流采樣的 電流型多路輸出DC-DC開關(guān)電源。
背景技術(shù)：
開關(guān)電源因其中晶體管工作于交替導(dǎo)通和關(guān)閉狀態(tài)起到類似于器械開關(guān)的作用 而得名?？刂凭w管開關(guān)的信號通常采用脈寬調(diào)制信號(PWM)。DC-DC開關(guān)電源按照開關(guān) 管導(dǎo)通關(guān)閉的時間比例將初級輸入電源的能量按該比例傳送到變壓器次級，再通過整流續(xù) 流電路和輸出濾波電路得到平整的直流電壓輸出，而PWM信號的占空比直接控制開關(guān)管導(dǎo) 通關(guān)閉的時間比例。PWM信號是通過將采樣直流輸出電壓信號Vea和三角波信號Vst比較獲得的。在 電壓型開關(guān)電源中，三角波信號Vst由專門的三角波發(fā)生電路產(chǎn)生；而在電流型開關(guān)電源 中，三角波信號Vst則是通過對功率電流采樣得到的。相對于電壓型DC-DC開關(guān)電源，電流 型DC-DC開關(guān)電源具有以下優(yōu)點(diǎn)1、能夠?qū)斎腚妷旱淖兓皶r響應(yīng)；2、反饋回路較為簡 單；3、能夠防止推挽變換器偏磁問題。在電流型DC-DC開關(guān)電源中，如何更好的對輸出電流進(jìn)行電流采樣是關(guān)鍵技術(shù)問 題。目前，電流型開關(guān)電源多采用下圖所示的初級電流采樣結(jié)構(gòu)。圖中包含兩路輸出Vol 和Vo2，其中Vol是進(jìn)行電壓采樣的主路輸出。初級電流采樣結(jié)構(gòu)簡單直觀，在次級只有一路輸出的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)較為準(zhǔn)確的 電流采樣。但是在如圖2所示的電源結(jié)構(gòu)中有兩大因素影響電流采樣的準(zhǔn)確性1、多路輸出電源只能對一路輸出(即主路Vol)進(jìn)行電壓采樣和PWM控制，因此電 流采樣必須精確采樣Vol的電流才能得到準(zhǔn)確的PWM控制信號。而圖2所示在初級電流采 樣的方式混入了 Vo2這路輸出的電流成分，極大的影響了 Vol電流采樣的準(zhǔn)確性。2、在初級進(jìn)行電流采樣會混入變壓器Tl的初級勵磁電流的成分，影響電流采樣 準(zhǔn)確性。這種問題在變壓器初級勵磁電感較小、需要較大勵磁電流的情況下更加嚴(yán)重。
發(fā)明內(nèi)容為了克服初級電流采樣不準(zhǔn)確的問題，本實(shí)用新型提供了 一種次級電流采樣的電 流型多路輸出DC-DC開關(guān)電源，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的電流采樣，避免了變壓器初級勵磁電流和 其它輸出電流對主路電流采樣的影響。本實(shí)用新型技術(shù)方案如下次級電流采樣的電流型多路輸出DC-DC開關(guān)電源，如圖3所示，包括直流輸入電 源、輸入電容Cl、主變壓器Tl、主變壓器Tl初級側(cè)開關(guān)電路、輸出電路、電壓采樣電路、光耦 反饋電路、PWM控制器以及電流采樣電路。直流輸入電源對輸入電容Cl進(jìn)行充電，輸入電 容Cl的放電電流輸入到主變壓器Tl的初級同名端；主變壓器Tl的初級異名端通過主變壓 器Tl初級側(cè)開關(guān)電路接地；主變壓器Tl次級至少包括兩個繞組，每個繞組連接一個輸出電路；所述輸出電路由整流續(xù)流電路和輸出濾波電路組成；其中一路輸出電路的輸出電壓經(jīng) 電壓采樣電路采樣，并經(jīng)光耦反饋電路將電壓采樣信號Vea輸入到PWM控制器的一個輸入 端；在被電壓采樣電路采樣的同一路輸出電路的整流續(xù)流電路和與該輸出電路相連的主變 壓器Tl的次級繞組之間還串聯(lián)了一個耦合變壓器T2，所述電流采樣電路在耦合變壓器T2 的次級對耦合電流進(jìn)行采樣，電流采樣電路的電流采樣信號Vst輸入到PWM控制器的另一 個輸入端，PWM控制器的驅(qū)動輸出信號輸入到主變壓器Tl初級側(cè)開關(guān)電路的控制端，以控 制主變壓器Tl初級側(cè)開關(guān)電路的通斷。本實(shí)用新型提供的次級電流采樣的電流型多路輸出DC-DC開關(guān)電源，由于其中電 壓采樣電路和電流采樣電路是針對同一路輸出電路進(jìn)行電壓采樣和電流采樣，這樣所得的 電流采樣信號Vst完全不受其它路輸出電流和變壓器Tl初級勵磁電流的影響，實(shí)現(xiàn)了對同 一輸出電路輸出電流的精確采樣；同時采樣耦合變壓器T2還保證了電源的初次級相互隔罔。

圖1所示的是DC-DC開關(guān)電源中，電壓采樣信號Vea、電流采樣信號Vst和PWM控 制信號Vpwm的時序圖。圖2所示的是常規(guī)初級電流采樣的多路輸出DC-DC開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)。圖3所示的是本實(shí)用新型提供的次級電流采樣的多路輸出DC-DC開關(guān)電源電路結(jié) 構(gòu)。
具體實(shí)施方式
次級電流采樣的電流型多路輸出DC-DC開關(guān)電源，如圖3所示，包括直流輸入電 源、輸入電容Cl、主變壓器Tl、主變壓器Tl初級側(cè)開關(guān)電路、輸出電路、電壓采樣電路、光耦 反饋電路、PWM控制器以及電流采樣電路。直流輸入電源對輸入電容Cl進(jìn)行充電，輸入電 容Cl的放電電流輸入到主變壓器Tl的初級同名端；主變壓器Tl的初級異名端通過主變壓 器Tl初級側(cè)開關(guān)電路接地；主變壓器Tl次級至少包括兩個繞組，每個繞組連接一個輸出電 路；所述輸出電路由整流續(xù)流電路和輸出濾波電路組成；其中一路輸出電路的輸出電壓經(jīng) 電壓采樣電路采樣，并經(jīng)光耦反饋電路將電壓采樣信號Vea輸入到PWM控制器的一個輸入 端；在被電壓采樣電路采樣的同一路輸出電路的整流續(xù)流電路和與該輸出電路相連的主變 壓器Tl的次級繞組之間還串聯(lián)了一個耦合變壓器T2，所述電流采樣電路在耦合變壓器T2 的次級對耦合電流進(jìn)行采樣，電流采樣電路的電流采樣信號Vst輸入到PWM控制器的另一 個輸入端，PWM控制器的驅(qū)動輸出信號輸入到主變壓器Tl初級側(cè)開關(guān)電路的控制端，以控 制主變壓器Tl初級側(cè)開關(guān)電路的通斷。
權(quán)利要求次級電流采樣的電流型多路輸出DC DC開關(guān)電源，包括直流輸入電源、輸入電容C1、主變壓器T1、主變壓器T1初級側(cè)開關(guān)電路、輸出電路、電壓采樣電路、光耦反饋電路、PWM控制器以及電流采樣電路；直流輸入電源對輸入電容C1進(jìn)行充電，輸入電容C1的放電電流輸入到主變壓器T1的初級同名端；主變壓器T1的初級異名端通過主變壓器T1初級側(cè)開關(guān)電路接地；主變壓器T1次級至少包括兩個繞組，每個繞組連接一個輸出電路；所述輸出電路由整流續(xù)流電路和輸出濾波電路組成；其中一路輸出電路的輸出電壓經(jīng)電壓采樣電路采樣，并經(jīng)光耦反饋電路將電壓采樣信號Vea輸入到PWM控制器的一個輸入端；其特征在于，在被電壓采樣電路采樣的同一路輸出電路的整流續(xù)流電路和與該輸出電路相連的主變壓器T1的次級繞組之間還串聯(lián)了一個耦合變壓器T2，所述電流采樣電路在耦合變壓器T2的次級對耦合電流進(jìn)行采樣，電流采樣電路的電流采樣信號Vst輸入到PWM控制器的另一個輸入端，PWM控制器的驅(qū)動輸出信號輸入到主變壓器T1初級側(cè)開關(guān)電路的控制端，以控制主變壓器T1初級側(cè)開關(guān)電路的通斷。
專利摘要次級電流采樣的電流型多路輸出DC-DC開關(guān)電源，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。該開關(guān)電源主變壓器T1次級側(cè)至少包括兩路輸出電路，在對其中一路輸出電路的輸出電壓進(jìn)行電壓采樣的同時，在該輸出電路的整流續(xù)流電路和與該輸出電路相連的主變壓器T1的次級繞組之間還串聯(lián)了一個耦合變壓器T2，在耦合變壓器T2的次級通過電流采樣電路對耦合電流進(jìn)行采樣。本實(shí)用新型電壓采樣電路和電流采樣電路是針對同一路輸出電路進(jìn)行電壓采樣和電流采樣，這樣所得的電流采樣信號完全不受其它路輸出電流和變壓器T1初級勵磁電流的影響，實(shí)現(xiàn)了對同一輸出電路輸出電流的精確采樣；同時采樣耦合變壓器T2還保證了電源的初次級相互隔離。
文檔編號H02M3/325GK201742299SQ20102025945
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者張懷武, 楊青慧, 王興蔚, 鐘智勇, 陳鑒宇, 龔軍勇 申請人:電子科技大學(xué)