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CN106787711A - 一种开关电源的稳压电路及开关电源 - Google Patents

一种开关电源的稳压电路及开关电源 Download PDF

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CN106787711A
CN106787711A CN201611246133.2A CN201611246133A CN106787711A CN 106787711 A CN106787711 A CN 106787711A CN 201611246133 A CN201611246133 A CN 201611246133A CN 106787711 A CN106787711 A CN 106787711A
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孙书波
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Qingdao Haier Technology Co Ltd
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Qingdao Haier Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提出了一种开关电源的稳压电路及开关电源，该开关电源的稳压电路包括：参考电压输出稳压支路；所述参考电压输出稳压支路包括：稳压场效应MOS管和第一控制芯片；所述稳压MOS管的漏极与开关电源的参考电压输出端相连；所述稳压MOS管的栅极与所述第一控制芯片的输出端相连；所述稳压MOS管的源极与所述第一控制芯片的输入端相连；所述第一控制芯片，用于根据所述稳压MOS管的源极电压与基准电压的比较结果，控制所述稳压MOS管的导通时间，以稳定所述稳压MOS管的源极电压。本发明所述开关电源的稳压电路及开关电源，能够有效的提高多路输出开关电源每一路输出电源的电压精度，有效控制多路输出开关电源每一路输出电源的交叉调整率和负载调整率。

Description

一种开关电源的稳压电路及开关电源
技术领域
本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种开关电源的稳压电路及开关电源。
背景技术
目前，多路输出的开关电源方案都是变压器输出多路绕组，通过单路反馈或者多路反馈到主控开关芯片，以调整主回路的占空比，同时调整所有输出电压，不能保证每一路输出电压精度很高。
单路反馈的开关电源只能保证有反馈的一路输出电压的精度比较高，没有反馈的输出电压会因为反馈一路的负载大小受到很大的影响，导致电压变化范围比较大，从而影响开关电源负载的稳定性影响整个系统的可靠性。
多路反馈的开关电源受各路输出反馈信号占的比例影响，会提高单路反馈时的其他各路输出的电压精度，但是也会降低主反馈一路输出的电压精度，当其中一路反馈信号断路时会导致其他几路输出电压升高很多，从而影响电源稳定以及系统的可靠性。
现有多路输出单路反馈的开关电源只能保证有反馈的一路输出电压的精度比较高，多路反馈的开关电源受各路输出反馈信号占的比例影响，有如下缺点：负载调整率差，反馈回路负载电流变化时，其他输出电压变化很大，精度差；交叉调整率差，各路负载同时变化时，输出电压变化范围很大，精度差；多路反馈其中一路反馈回路异常时，其他输出电压升高，将会导致严重后果，可能导致多器件损坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种开关电源的稳压电路及开关电源，能够克服现有技术中多路输出开关电源的输出电压变化很大，精度差的缺陷。
本发明采用的技术方案是，所述一种开关电源的稳压电路，其特征在于，包括：参考电压输出稳压支路；
所述参考电压输出稳压支路包括：稳压场效应MOS管和第一控制芯片；
所述稳压MOS管的漏极与开关电源的参考电压输出端相连；
所述稳压MOS管的栅极与所述第一控制芯片的输出端相连；
所述稳压MOS管的源极与所述第一控制芯片的输入端相连；
所述第一控制芯片，用于根据所述稳压MOS管的源极电压与基准电压的比较结果，控制所述稳压MOS管的导通时间，以稳定所述稳压MOS管的源极电压。
进一步的，所述第一控制芯片，具体用于：
将所述稳压MOS管的源极电压与基准电压进行比较；
若所述稳压MOS管的源极电压大于所述基准电压，则减小输出至所述稳压MOS管栅极的信号的占空比，减小所述稳压MOS管的导通时间，以降低所述稳压MOS管的源极电压；
若所述稳压MOS管的源极电压大于所述基准电压，则增大输出至所述稳压MOS管栅极的信号的占空比，增大所述稳压MOS管的导通时间，以增高所述稳压MOS管的源极电压。
进一步的，所述参考电压输出稳压支路还包括：扼流电感；
所述稳压MOS管的源极通过所述扼流电感与所述第一控制芯片的输入端相连；
所述扼流电感，用于扼制所述稳压MOS管的源极输出的交流电流。
进一步的，所述参考电压输出稳压支路还包括：第一滤波电容；
所述滤波电容的一端与所述稳压MOS管的源极相连；
所述滤波电容的另一端接地；
所述滤波电容，用于滤除所述稳压MOS管的源极输出的交流电流。
进一步的，所述参考电压输出稳压支路还包括：隔离二极管；
所述隔离二极管的正极与所述开关电源的参考电压输出端相连；
所述隔离二极管的负极与所述稳压MOS管的漏极相连；
所述隔离二极管，用于隔离所述参考电压输出稳压支路的反向电流。
进一步的，所述参考电压输出稳压支路还包括：第一分压电阻和第二分压电阻；
所述稳压MOS管的源极通过所述第一分压电阻与所述第一控制芯片的输入端相连；
所述第一控制芯片的输入端通过所述第二分压电阻接地。
进一步的，所述开关电源的稳压电路，还包括：基础电压输出稳压支路；
所述基础电压输出稳压支路包括：光电耦合器和第二控制芯片；
所述开关电源的基础电压输出端与所述光电耦合器的输入端相连；
所述光电耦合器的输出端与所述第二控制芯片输入端相连；
所述第二控制芯片输出端与所述开关电源的输入端相连；
所述第二控制芯片，用于根据所述开关电源的基础电压输出端电压，控制所述开关电源的输入端电压，以稳定所述基础电压输出稳压支路的输出端电压。
进一步的，所述参考电压输出稳压支路还包括：第三分压电阻和第四分压电阻；
所述基础电压输出稳压支路输出端通过所述第三分压电阻与所述第一控制芯片的供电端相连；
所述第一控制芯片的基准电压端通过所述第四分压电阻接地。
进一步的，所述第一控制芯片，还用于：根据所述供电端电压生成所述基准电压。
本发明还提供一种开关电源，包括上述开关电源的稳压电路。
采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：
本发明所述开关电源的稳压电路及开关电源，能够有效的提高多路输出开关电源每一路输出电源的电压精度，有效控制多路输出开关电源每一路输出电源的交叉调整率和负载调整率。
附图说明
图1为本发明第一实施例的开关电源的稳压电路组成结构示意图；
图2为本发明第二实施例的开关电源的参考电压输出稳压支路数量为一个的电路组成结构示意图；
图3为本发明第三实施例的开关电源组成结构示意图；
图4为本发明第四实施例的开关电源组成结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。
本发明第一实施例，一种开关电源的稳压电路，如图1所示，包括以下组成部分：
参考电压输出稳压支路200；
参考电压输出稳压支路200包括：稳压MOS(MOSFET，场效应)管201和第一控制芯片202；
稳压MOS管201的漏极与开关电源100的参考电压输出端相连；
稳压MOS管201的栅极与第一控制芯片202的输出端相连；
稳压MOS管201的源极与第一控制芯片202的输入端相连；
第一控制芯片202，用于根据稳压MOS管201的源极电压与基准电压的比较结果，控制稳压MOS管201的导通时间，以稳定稳压MOS管201的源极电压。
具体的，第一控制芯片202，用于：将稳压MOS管201的源极电压与基准电压进行比较；
若稳压MOS管201的源极电压大于基准电压，则减小输出至稳压MOS管201栅极的信号的占空比，减小稳压MOS管201的导通时间，以降低稳压MOS管201的源极电压；
若稳压MOS管201的源极电压大于基准电压，则增大输出至稳压MOS管201栅极的信号的占空比，增大稳压MOS管201的导通时间，以增高稳压MOS管201的源极电压。
本发明第二实施例，一种开关电源的稳压电路，如图2所示，包括以下组成部分：
参考电压输出稳压支路200和基础电压输出稳压支路300；
基础电压输出稳压支路300包括：光电耦合器301和第二控制芯片302；
开关电源100的基础电压输出端与光电耦合器301的输入端相连；
光电耦合器301的输出端与第二控制芯片302输入端相连；
第二控制芯片302输出端与开关电源100的输入端相连；
第二控制芯片302，用于根据开关电源100的基础电压输出端电压，控制开关电源100的输入端电压，以稳定基础电压输出稳压支路300的输出端电压。
参考电压输出稳压支路200包括：稳压MOS(MOSFET，场效应)管201、第一控制芯片202、扼流电感203、隔离二极管204、滤波电容205、第一分压电阻206、第二分压电阻207、第三分压电阻208和第四分压电阻209；
稳压MOS管201的漏极与开关电源100的参考电压输出端相连；
稳压MOS管201的栅极与第一控制芯片202的输出端相连；
稳压MOS管201的源极与第一控制芯片202的输入端相连；
稳压MOS管的源极通过扼流电感203与第一控制芯片的输入端相连；
隔离二极管204的正极与开关电源100的参考电压输出端相连；
隔离二极管204的负极与稳压MOS管201的漏极相连；
滤波电容205的一端与稳压MOS管201的源极相连；
滤波电容205的另一端接地；
稳压MOS管201的源极通过第一分压电阻206与第一控制芯片202的输入端相连；
第一控制芯片202的输入端通过第二分压电阻207接地；
基础电压输出稳压支路300输出端通过第三分压电阻208与第一控制芯片202的供电端相连；
第一控制芯片202的基准电压端通过第四分压电阻209接地。
第一控制芯片202，用于根据稳压MOS管201的源极电压与基准电压的比较结果，控制稳压MOS管201的导通时间，以稳定稳压MOS管201的源极电压。
具体的，第一控制芯片202，用于：根据供电端电压生成基准电压；
将稳压MOS管201的源极电压与基准电压进行比较；
若稳压MOS管201的源极电压大于基准电压，则减小输出至稳压MOS管201栅极的信号的占空比，减小稳压MOS管201的导通时间，以降低稳压MOS管201的源极电压；
若稳压MOS管201的源极电压大于基准电压，则增大输出至稳压MOS管201栅极的信号的占空比，增大稳压MOS管201的导通时间，以增高稳压MOS管201的源极电压。
扼流电感203，用于扼制稳压301MOS管的源极输出的交流电流。
隔离二极管204，用于隔离参考电压输出稳压支路的反向电流；
滤波电容205，用于滤除稳压MOS管的源极输出的交流电流。
稳压MOS管201的源极在电压稳定状态下，通过第一分压电阻206和第二分压电阻207分压后输入至第一控制芯片202的输入端电压为基准电压。
基础电压输出稳压支路300在电压稳定状态下，通过第三分压电阻208和第四分压电阻209分压后输入至第一控制芯片202的供电端电压为第一控制芯片202的供电端工作电压。
其中，参考电压输出稳压支路200的数量为一个或多个。
本发明第三实施例，一种开关电源，如图3所示，包括以下组成部分：
变压器绕组101和参考电压输出稳压支路200；
参考电压输出稳压支路200包括：稳压MOS(MOSFET，场效应)管201和第一控制芯片202；
稳压MOS管201的漏极与开关电源100的参考电压输出端相连；
稳压MOS管201的栅极与第一控制芯片202的输出端相连；
稳压MOS管201的源极与第一控制芯片202的输入端相连；
第一控制芯片202，用于根据稳压MOS管201的源极电压与基准电压的比较结果，控制稳压MOS管201的导通时间，以稳定稳压MOS管201的源极电压。
具体的，第一控制芯片202，用于：将稳压MOS管201的源极电压与基准电压进行比较；
若稳压MOS管201的源极电压大于基准电压，则减小输出至稳压MOS管201栅极的信号的占空比，减小稳压MOS管201的导通时间，以降低稳压MOS管201的源极电压；
若稳压MOS管201的源极电压大于基准电压，则增大输出至稳压MOS管201栅极的信号的占空比，增大稳压MOS管201的导通时间，以增高稳压MOS管201的源极电压。
本发明第四实施例，一种开关电源，如图4所示，包括以下组成部分：
变压器绕组101、参考电压输出稳压支路200和基础电压输出稳压支路300；
基础电压输出稳压支路300包括：光电耦合器301和第二控制芯片302；
开关电源100的基础电压输出端与光电耦合器301的输入端相连；
光电耦合器301的输出端与第二控制芯片302输入端相连；
第二控制芯片302输出端与开关电源100的输入端相连；
第二控制芯片302，用于根据开关电源100的基础电压输出端电压，控制开关电源100的输入端电压，以稳定基础电压输出稳压支路300的输出端电压。
参考电压输出稳压支路200包括：稳压MOS(MOSFET，场效应)管201、第一控制芯片202、扼流电感203、隔离二极管204、滤波电容205、第一分压电阻206、第二分压电阻207、第三分压电阻208和第四分压电阻209；
稳压MOS管201的漏极与开关电源100的参考电压输出端相连；
稳压MOS管201的栅极与第一控制芯片202的输出端相连；
稳压MOS管201的源极与第一控制芯片202的输入端相连；
稳压MOS管的源极通过扼流电感203与第一控制芯片的输入端相连；
隔离二极管204的正极与开关电源100的参考电压输出端相连；
隔离二极管204的负极与稳压MOS管201的漏极相连；
滤波电容205的一端与稳压MOS管201的源极相连；
滤波电容205的另一端接地；
稳压MOS管201的源极通过第一分压电阻206与第一控制芯片202的输入端相连；
第一控制芯片202的输入端通过第二分压电阻207接地；
基础电压输出稳压支路300输出端通过第三分压电阻208与第一控制芯片202的供电端相连；
第一控制芯片202的基准电压端通过第四分压电阻209接地。
第一控制芯片202，用于根据稳压MOS管201的源极电压与基准电压的比较结果，控制稳压MOS管201的导通时间，以稳定稳压MOS管201的源极电压。
具体的，第一控制芯片202，用于：根据供电端电压生成基准电压；
将稳压MOS管201的源极电压与基准电压进行比较；
若稳压MOS管201的源极电压大于基准电压，则减小输出至稳压MOS管201栅极的信号的占空比，减小稳压MOS管201的导通时间，以降低稳压MOS管201的源极电压；
若稳压MOS管201的源极电压大于基准电压，则增大输出至稳压MOS管201栅极的信号的占空比，增大稳压MOS管201的导通时间，以增高稳压MOS管201的源极电压。
扼流电感203，用于扼制稳压301MOS管的源极输出的交流电流。
隔离二极管204，用于隔离参考电压输出稳压支路的反向电流；
滤波电容205，用于滤除稳压MOS管的源极输出的交流电流。
稳压MOS管201的源极在电压稳定状态下，通过第一分压电阻206和第二分压电阻207分压后输入至第一控制芯片202的输入端电压为基准电压。
基础电压输出稳压支路300在电压稳定状态下，通过第三分压电阻208和第四分压电阻209分压后输入至第一控制芯片202的供电端电压为第一控制芯片202的供电端工作电压。
其中，参考电压输出稳压支路200的数量为一个或多个。
通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

Claims (10)

1.一种开关电源的稳压电路，其特征在于，包括：参考电压输出稳压支路；
所述参考电压输出稳压支路包括：稳压场效应MOS管和第一控制芯片；
所述稳压MOS管的漏极与开关电源的参考电压输出端相连；
所述稳压MOS管的栅极与所述第一控制芯片的输出端相连；
所述稳压MOS管的源极与所述第一控制芯片的输入端相连；
所述第一控制芯片，用于根据所述稳压MOS管的源极电压与基准电压的比较结果，控制所述稳压MOS管的导通时间，以稳定所述稳压MOS管的源极电压。
2.根据权利要求1所述的开关电源的稳压电路，其特征在于，所述第一控制芯片，具体用于：
将所述稳压MOS管的源极电压与基准电压进行比较；
若所述稳压MOS管的源极电压大于所述基准电压，则减小输出至所述稳压MOS管栅极的信号的占空比，减小所述稳压MOS管的导通时间，以降低所述稳压MOS管的源极电压；
若所述稳压MOS管的源极电压大于所述基准电压，则增大输出至所述稳压MOS管栅极的信号的占空比，增大所述稳压MOS管的导通时间，以增高所述稳压MOS管的源极电压。
3.根据权利要求1所述的开关电源的稳压电路，其特征在于，所述参考电压输出稳压支路还包括：扼流电感；
所述稳压MOS管的源极通过所述扼流电感与所述第一控制芯片的输入端相连；
所述扼流电感，用于扼制所述稳压MOS管的源极输出的交流电流。
4.根据权利要求1所述的开关电源的稳压电路，其特征在于，所述参考电压输出稳压支路还包括：滤波电容；
所述滤波电容的一端与所述稳压MOS管的源极相连；
所述滤波电容的另一端接地；
所述滤波电容，用于滤除所述稳压MOS管的源极输出的交流电流。
5.根据权利要求1所述的开关电源的稳压电路，其特征在于，所述参考电压输出稳压支路还包括：隔离二极管；
所述隔离二极管的正极与所述开关电源的参考电压输出端相连；
所述隔离二极管的负极与所述稳压MOS管的漏极相连；
所述隔离二极管，用于隔离所述参考电压输出稳压支路的反向电流。
6.根据权利要求1所述的开关电源的稳压电路，其特征在于，所述参考电压输出稳压支路还包括：第一分压电阻和第二分压电阻；
所述稳压MOS管的源极通过所述第一分压电阻与所述第一控制芯片的输入端相连；
所述第一控制芯片的输入端通过所述第二分压电阻接地。
7.根据权利要求1所述的开关电源的稳压电路，其特征在于，所述开关电源的稳压电路，还包括：基础电压输出稳压支路；
所述基础电压输出稳压支路包括：光电耦合器和第二控制芯片；
所述开关电源的基础电压输出端与所述光电耦合器的输入端相连；
所述光电耦合器的输出端与所述第二控制芯片输入端相连；
所述第二控制芯片输出端与所述开关电源的输入端相连；
所述第二控制芯片，用于根据所述开关电源的基础电压输出端电压，控制所述开关电源的输入端电压，以稳定所述基础电压输出稳压支路的输出端电压。
8.根据权利要求7所述的开关电源的稳压电路，其特征在于，所述参考电压输出稳压支路还包括：第三分压电阻和第四分压电阻；
所述基础电压输出稳压支路输出端通过所述第三分压电阻与所述第一控制芯片的供电端相连；
所述第一控制芯片的基准电压端通过所述第四分压电阻接地。
9.根据权利要求8所述的开关电源的稳压电路，其特征在于，所述第一控制芯片，还用于：根据所述供电端电压生成所述基准电压。
10.一种开关电源，其特征在于，包括权利要求1～9中任一项所述的开关电源的稳压电路。
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