開關(guān)電源電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)的驅(qū)動電源技術(shù)，特別涉及一種開關(guān)電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]電機(jī)驅(qū)動器中的輔助供電電源從最初的工頻變壓器發(fā)展至目前的開關(guān)電源，效率提高的同時尺寸也大幅度縮小。電機(jī)驅(qū)動器中針對功率模塊驅(qū)動單元的供電，常采用反激式開關(guān)電源，以達(dá)到多路隔離輸出的目的。同時，也存在采用降壓式開關(guān)電源的供電電源，如 24V，12V 等。
[0003]雖然反激式開關(guān)電源易實(shí)現(xiàn)多路隔離輸出，但是，對功率開關(guān)器件的電壓應(yīng)力需求高，需要電壓箝位電路，成本較高。而降壓式開關(guān)電源雖然集成度高，其功率開關(guān)器件電壓應(yīng)力低，但實(shí)現(xiàn)多路隔離輸出困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種開關(guān)電源電路，不但箝位功率開關(guān)電壓應(yīng)力的成本低，而且還可以實(shí)現(xiàn)多路隔離輸出，使得開關(guān)電源兼具集成度高的優(yōu)點(diǎn)；同時，可以實(shí)現(xiàn)能量的回收再利用，節(jié)約能源。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種開關(guān)電源電路，包含:供電電源、箝位電源、2個功率開關(guān)管、反饋單元、控制單元、電流方向控制單元與至少一個輸出單元;
[0006]所述供電電源與所有輸出單元分別耦合連接；所述供電電源經(jīng)所述電流方向控制單元與2個功率開關(guān)管之間的節(jié)點(diǎn)相連；其中，2個功率開關(guān)管串聯(lián)；所述電流方向控制單元僅允許流向所述功率開關(guān)管的電流通過；
[0007]所述箝位電源并聯(lián)在2個功率開關(guān)管的兩端，用于箝位住承受所述供電電源的電壓的功率開關(guān)管的電壓應(yīng)力；
[0008]所述反饋單元與所述供電電源親合連接，并輸出反饋電壓至所述控制單元；所述控制單元根據(jù)所述反饋電壓控制2個功率開關(guān)管進(jìn)行交替導(dǎo)通的時間，以對各個輸出單元輸出的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0009]本發(fā)明實(shí)施方式相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，是在2個功率開關(guān)管的兩端并聯(lián)一個箝位電源，箝位住承受供電電源的電壓的的功率開關(guān)管的電壓應(yīng)力，可以避免使用成本高的箝位電路，降低了開關(guān)電源的成本；同時，供電電源分別與各個輸出單元耦合連接，還可以實(shí)現(xiàn)多路隔離輸出，提高了開關(guān)電源的集成度；電流方向控制單元僅允許流向功率開關(guān)管的電流通過，可以使供電電源中耦合不到輸出單元的能量回饋到箝位電源，實(shí)現(xiàn)能量的回收再利用，節(jié)約能源。
[0010]另外，還包含2個濾波電容；一個濾波電容連接在所述供電電源與所述開關(guān)電源電路的最低電勢點(diǎn)之間；另一個濾波電容連接在所述箝位電源與所述開關(guān)電源的最低電勢點(diǎn)之間。利用濾波電容可以隔離干擾對開關(guān)電源、箝位電源的影響，增強(qiáng)開關(guān)電源輸出電壓的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施方式的開關(guān)電源電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中的通電時開關(guān)電源電路的電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。
[0014]本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式涉及一種開關(guān)電源電路，具體結(jié)構(gòu)如圖1?2所示，包含:供電電源、箝位電源、2個功率開關(guān)管(Ql、Q2)、反饋單元105、控制單元、電流方向控制單元106、兩個濾波電容(C1、C4)與4個輸出單元101、102、103、104。
[0015]供電電源與4個輸出單元分別耦合連接，4個輸出單元之間是相互獨(dú)立的，這樣，就實(shí)現(xiàn)了開關(guān)電源的多路隔離輸出，進(jìn)而，可以使開關(guān)電源的集成度得以提高。
[0016]2個功率開關(guān)管(Ql、Q2)串聯(lián)，供電電源經(jīng)電流方向控制單元106與2個功率開關(guān)管(Q1、Q2)之間的節(jié)點(diǎn)相連。在本實(shí)施方式中，2個功率開關(guān)管(Q1、Q2)均為MOSFET管(金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)。其中，Ql的漏極與箝位電源相連，Ql的柵極與控制單元相連，Ql的源極通過節(jié)點(diǎn)與Q2的漏極相連，Q2的源極接地，Q2的柵極與控制單元相連。其中，Q2上承受的電壓至少為供電電源的電壓，即Q2上承受的電壓應(yīng)力較高，開關(guān)電源電路的最低電勢點(diǎn)為地。電流方向控制單元106僅允許流向功率開關(guān)管的電流通過。這樣，可以使供電電源中耦合不到輸出單元的能量回饋到箝位電源，實(shí)現(xiàn)能量的回收再利用，節(jié)約能源。
[0017]在本實(shí)施方式中，電流方向控制單元106為限制電流方向的二極管(D3) ; 二極管(D3)的正極與供電電源相連，負(fù)極與2個功率開關(guān)管之間的節(jié)點(diǎn)相連。具體地說，Q2開通時，D3導(dǎo)通，此時Ql關(guān)斷，Dl截止，D4、D5、D6、D7、D8均截止。Q2關(guān)斷時，D3導(dǎo)通，此時因?yàn)門l磁通變化，T1B、T1C、T1D、T1E、T1F極性發(fā)生變化。此時Ql導(dǎo)通，D2截止。因?yàn)镈3 二極管的存在，TlA繞組的電流方向得到限制，變壓器(Tl)的能量將由供電電源提供，變壓器Tl的漏感能量可以通過Dl回饋到箝位電源，實(shí)現(xiàn)能量的回收再利用。
[0018]反饋單元105與供電電源親合連接，并輸出反饋電壓至控制單元；控制單元根據(jù)反饋電壓控制2個功率開關(guān)管(Q1、Q2)進(jìn)行交替導(dǎo)通的時間，以對4個輸出單元輸出的電壓(Vol、Vo2、Vo3、Vo4)進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，使輸出電壓穩(wěn)定。
[0019]箝位電源并聯(lián)在2個功率開關(guān)管(Q1、Q2)的兩端，使Q2兩端的電壓低于箝位電源的電壓，進(jìn)而箝位住功率開關(guān)管(Q2)的電壓應(yīng)力。其中，箝位電源一端與Ql的漏極相連，一端與Q2的源極相連。這樣，可以避免使用箝位電路，可以降低開關(guān)電源的成本。
[0020]濾波電容(Cl)連接在供電電源與開關(guān)電源電路的最低電勢點(diǎn)之間，濾波電容(C4)連接在箝位電源與開關(guān)電源電路的最低電勢點(diǎn)之間。C1、C4可以分別隔離干擾對開關(guān)電源、箝位電源的影響，增強(qiáng)開關(guān)電源輸出電壓的穩(wěn)定性。
[0021]以上對本實(shí)施方式中的開關(guān)電源電路總體上進(jìn)行了介紹，下面結(jié)合具體參數(shù)，對本實(shí)施方式中的開關(guān)電源電路進(jìn)行詳細(xì)介紹:
[0022]具體地說，在本實(shí)施方式中，供電電源通過變壓器Tl分別與4個輸出單元101、102、103、104、一個反饋單元105進(jìn)行耦合。其中，變壓器Tl包含一個原邊繞組TlA與5個次邊繞組(T1B、T1C、T1D、TIE、TlF)，繞組 T1A、T1B、T1C、T1D、TIE、TlF 的繞組圈數(shù)分別為nA、nB、nC、nD、nE與nF。反饋單元105通過次邊繞組TlC與TlA親合，4個輸出單元101、
102、103、104分別通過 T1B、T1D、TIE、TlF 與 TlA 耦合。
[0023]反饋單元105包含輸入端、輸出端、整流二極管(D5)、濾波電容(C3)、負(fù)載電阻(R2)與2個分壓電阻(R3、R4)。其中，輸入端為變壓器的次邊繞組T1C，TlC的同名端(畫小黑點(diǎn)的一端)為正端口，另一端為負(fù)端口 ；濾波電容(C3)、負(fù)載電阻(R2)依次并聯(lián)在反饋單元105的輸入端的正端口與負(fù)端口之間；二極管(D5)正極與正端口連接，負(fù)極與濾波電容(C3)連接；2個分壓電阻(R3、R4)串聯(lián)在負(fù)端口與開關(guān)電源電路的最低電勢點(diǎn)之間；2個分壓電阻之間的節(jié)點(diǎn)為反饋單元105的輸出端，用于輸出反饋電壓至控制單元。
[0024]每一個輸出單元均包含輸入端、輸出端、整流二極管、濾波電容與負(fù)載電阻?，F(xiàn)以輸出單元101為例進(jìn)行說明。在輸出單元101中，包含輸入端(TlB)、輸出端(Vol)、整流二極管(D4)、濾波電容(C2)與負(fù)載電阻(Rl)。其中，濾波電容(C2)、負(fù)載電阻(Rl)依次并聯(lián)在輸入端(TlB)的正端口與負(fù)端口之間；二極管(D4)的正極與(TlB)的正端口連接，負(fù)極與濾波電容(C2)連接；負(fù)載電阻(Rl)與(TlB)的負(fù)端口連接的節(jié)點(diǎn)與開關(guān)電源電路的最低電勢點(diǎn)連接，負(fù)載電阻(Rl)的另一端為輸出單元的輸出端(Vol)。其他輸出單元102、
103、104的輸入端(T1D、T1E、T1F)、輸出端(Vo2、Vo3、Vo4)、整流二極管(D6、D7、D8)、濾波電容(C5、