CN203339961U - 一种电源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种电源电路，包括：至少两个推挽拓扑电路；每个推挽拓扑电路包括：升压变压器，在原边绕组的中心引出有一抽头；第一原边开关管和第二原边开关管，两个原边开关管的输出端各连接原边绕组的两端中的一端；电源正输入端和电源负输入端，电源正输入端连接在抽头上；电源负输入端与两个原边开关管的输入端分别连接；整流电路，包括：分别连接副边绕组两端中的一端的两个输入端；每个推挽拓扑通过各自的整流电路之间串联至少一个第一滤波电感连接。本实用新型采用拓扑输入并联，输出串联的结构，有效的降低了单个推挽拓扑的输入电流，利于实现高压输出。降低了单个功率器件产生的热量，避免了器件的损坏，利于提升单位体积的输出功率。
Description
技术领域
本实用新型属于电源设备领域，尤其涉及一种电源电路。
背景技术
推挽电路采用两个参数相同的功率BJT管或MOSFET管，以推挽方式存在于电路中，各负责正负半周的波形放大任务，电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小效率高。
目前，推挽电路的技术已经比较成熟，但在设计电路时常常遇到由于电源功率过大，对功率器件（如功率MOS管，整流管，变压器，电感等）选择空间小，或者根本不存在合适的器件的情况，并且每个原边功率器件的电流应力较大，产生的大量热量，对功率器件造成严重损耗。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型在于提供一种电源电路，以解决上述现有技术中在设计电路时，电源功率过大，对功率器件产生大量的热量，造成功率器件的损耗的问题。
为解决上述问题，本实用新型提供了一种电源电路，包括：至少两个推挽拓扑电路；
每个所述推挽拓扑电路包括：
升压变压器，包括：原边绕组和副边绕组，在所述原边绕组的中心引出有一抽头，所述抽头将所述原边绕组分为上半绕组和下半绕组；
第一原边开关管和第二原边开关管，所述两个原边开关管的输出端各连接所述原边绕组的两端中的一端；
电源正输入端和电源负输入端，所述电源正输入端连接在所述抽头上；所述电源负输入端与所述两个原边开关管的输入端分别连接；
整流电路，包括：第一输入端、第二输入端，所述第一输入端连接所述副边绕组的一端，所述第二输入端连接所述副边绕组的另一端；
在所述推挽拓扑电路之间，通过各自的所述整流电路之间串联至少一个第一滤波电感串联连接。
所述第一原边开关管为带有作为第一原边开关管输出端的漏极端和作为第一原边开关管输入端的源极端的第一MOS管；
所述第二原边开关管为带有作为第二原边开关管输出端的漏极端和作为第二原边开关管输入端的源极端的第二MOS管。
所述每个推挽拓扑电路中的所述第一MOS管导通的状态，所述电源正输入端、所述原边绕组的上半绕组、所述第一MOS管的漏极端和源极端、所述电源负输入端形成回路。
所述每个推挽拓扑电路中的所述第二MOS管导通的状态，所述电源正输入端、所述原边绕组的下半绕组、所述第二MOS管的漏极端和源极端、所述电源负输入端形成回路。
所述推挽拓扑电路中位于首尾的两个推挽拓扑电路的整流电路各引出一个输出端，作为多个推挽拓扑电路的两个输出端，分别为第一输出端和第二输出端。
进一步的，还包括：LC滤波电路；
所述LC滤波电路包括：第二滤波电感、第三滤波电感和滤波电容；
所述第二滤波电感的一端接在所述多个推挽拓扑电路的第一输出端；
所述第三滤波电感的一端接在所述多个推挽拓扑电路的第二输出端；
所述滤波电容的两端分别接在所述第二滤波电感的另一端和所述第三滤波电感的另一端。
在所述滤波电容的两端引出两个电源输出端，分别为正电压输出端和负电压输出端。
所述整流电路是由四个整流二极管组成的全桥式整流电路。
本实用新型中的电源电路，具有以下优点：
1.将电源功率均摊给多个推挽拓扑电路，减小对单个功率器件的功率要求，增大功率器件的选择空间。
2.热设计分布均匀。
3.单位体积的输出功率得到有效的提高。
4.适用于低压大电流输入高压输出。
说明书附图
图1是电源电路的原理图。
具体实施方式
本实用新型在于提供一种电源电路，以解决设计电路中对功率器件选择范围小的问题。
以下描述和附图充分地示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、固定组装过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本实用新型的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。
请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的一种电源电路的原理图。
本实用新型提供的一种电源电路，包括：至少两个的推挽拓扑电路，多个第一滤波电感和LC滤波电路组成；
每个所述推挽拓扑电路结构相同，均包括：第一原边开关管Q1、第二原边开关管Q2、一个升压变压器T1和一个整流电路；
其中，第一原边开关管Q1和第二原边开关管Q2分别为第一MOS管和第二MOS管；其中，
第一MOS管，漏极端作为第一原边开关管Q1的输出端，源极端作为第一原边开关管Q1的输入端，栅极端作为第一原边开关管Q1的被控端；
第二MOS管，漏极端作为第二原边开关管Q2的输出端，源极端作为第二原边开关管Q2的输入端，栅极端作为第二原边开关管Q2的被控端；
升压变压器T1包括：原边绕组和副边绕组；
其中，在原边绕组的中心部位引出有一抽头，将原边绕组等分为上下两个部分，分别为上半绕组和下半绕组；
第一MOS管的漏极端接在升压变压器T1的原边绕组的上端，第一MOS管的源极端与电源负输入端PGND相连接，第一MOS管的栅极端接入第一驱动电压DR1。
第二MOS管的漏极端接在升压变压器T1的原边绕组的下端，第二MOS管的源极端与电源负输入端PGND相连接，第二MOS管的栅极端接入第二驱动电压。
电源正输入端+VIN接在升压变压器T1的原边绕组的中心抽头上。
在第一驱动电压DR1控制第一MOS管的栅极端导通的状态下：电源正输入端+VIN、升压变压器T1的原边绕组的上半绕组、第一MOS管的漏极端和源极端和电源负输入端PGND形成回路。
在第二驱动电压DR2控制第二MOS管的栅极端导通的状态下：电源正输入端+VIN、升压变压器T1的原边绕组的下半绕组、第二MOS管的漏极端和源极端和电源负输入PGND端形成回路。
其中，第一驱动电压DR1和第二驱动电压DR2是采用180度相位差的方式轮流交替提供。
整流电路是由四个整流二级管，分别为第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3和第四整流二极管D4组成的全桥式整流电路；
整流电路的两个输入端分别接在升压变压器T1的副边绕组的两端。
上述为一个推挽拓扑电路结构；
本实用新型还公开了一个优选的实施例，由四个上述拓扑电路组成，分别为第一推挽拓扑电路、第二推挽拓扑电路、第三推挽拓扑电路和第四推挽拓扑电路；
其中，第一推挽拓扑电路具体包括：第一原边开关管Q1、第二原边开关管Q2、第一升压变压器T1和由第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3和第四整流二极管D4组成的第一整流电路；
第二推挽拓扑电路具体包括：第三原边开关管Q3、第四原边开关管Q4、第二升压变压器T2和由第五整流二极管D5、第六整流二极管D6、第七整流二极管D7和第八整流二极管D8组成的第二整流电路；
第三推挽拓扑电路具体包括：第五原边开关管Q5、第六原边开关管Q6、第三升压变压器T3和由第九整流二极管D9、第十整流二极管D10、第十一整流二极管D11和第十二整流二极管D12组成的第三整流电路；
第四推挽拓扑电路具体包括：第七原边开关管Q7、第八原边开关管Q8、第四升压变压器T4和由第十三整流二极管D13、第十四整流二极管D14、第十五整流二极管D15和第十六整流二极管D16组成的第四整流电路；
每个推挽拓扑电路之间，通过在每个推挽拓扑电路的整流电路之间串联至少一个第一滤波电感L1连接,实现多个推挽拓扑电路输入并联，输出串联。
在推挽拓扑电路中，位于首尾的两个推挽拓扑电路的整流电路，各引出一个输出端作为连接后的多个推挽拓扑电路的输出端，分别为第一输出端和第二输出端。
LC滤波电路包括：第二滤波电感L2、第三滤波电感L3和滤波电容C；
连接后的多个推挽拓扑电路的第一输出端接在第二滤波电感L2的一端，其本身的第二输出端接在第三滤波电感L3的一端，第二滤波电感L2的另一端与滤波电容C的正极相连接，第三滤波电感L3的另一端与滤波电容C的负极相连接。其中，上述中的第一滤波电感、第二滤波电感和第三滤波电感根据电路中具体需要，至少保证一个滤波电感存在，其他可改用短接线代替。
在滤波电容C的正极引出一个正电压输出端+Vout，在滤波电容C的负极引出一个负电压输出端-Vout。
本方案中推挽拓扑电路的数量根据实际中要求和条件决定。
对于在本实用新型实施例中所阐述各个部件的外形和相互连接，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电源电路，其特征在于，包括：至少两个推挽拓扑电路；每个所述推挽拓扑电路包括：
升压变压器，包括：原边绕组和副边绕组，在所述原边绕组的中心引出有一抽头，所述抽头将所述原边绕组分为上半绕组和下半绕组；
第一原边开关管和第二原边开关管，所述两个原边开关管的输出端各连接所述原边绕组的两端中的一端；
电源正输入端和电源负输入端，所述电源正输入端连接在所述抽头上；所述电源负输入端与所述两个原边开关管的输入端分别连接；
整流电路，包括：第一输入端、第二输入端，所述第一输入端连接所述副边绕组的一端，所述第二输入端连接所述副边绕组的另一端；
在所述推挽拓扑电路之间，通过各自的所述整流电路之间串联至少一个第一滤波电感串联连接。
2.根据权利要求1所述电源电路，其特征在于，所述第一原边开关管为带有作为第一原边开关管输出端的漏极端和作为第一原边开关管输入端的源极端的第一MOS管；
所述第二原边开关管为带有作为第二原边开关管输出端的漏极端和作为第二原边开关管输入端的源极端的第二MOS管。
3.根据权利要求2所述电源电路，其特征在于，所述每个推挽拓扑电路中的所述第一MOS管导通的状态，所述电源正输入端、所述原边绕组的上半绕组、所述第一MOS管的漏极端和源极端、所述电源负输入端形成回路。
4.根据权利要求2所述电源电路，其特征在于，所述每个推挽拓扑电路中的所述第二MOS管导通的状态，所述电源正输入端、所述原边绕组的下半绕组、所述第二MOS管的漏极端和源极端、所述电源负输入端形成回路。
5.根据权利要求1至4任意一项所述电源电路，其特征在于，所述推挽拓扑电路中位于首尾的两个推挽拓扑电路的整流电路各引出一个输出端，作为多个推挽拓扑电路的两个输出端，分别为第一输出端和第二输出端。
6.根据权利要求5所述电源电路，其特征在于，还包括：LC滤波电路；
所述LC滤波电路包括：第二滤波电感、第三滤波电感和滤波电容；所述第二滤波电感的一端接在所述多个推挽拓扑电路的第一输出端；所述第三滤波电感的一端接在所述多个推挽拓扑电路的第二输出端；
所述滤波电容的两端分别接在所述第二滤波电感的另一端和所述第三滤波电感的另一端。
7.根据权利要求6所述电源电路，其特征在于，在所述滤波电容的两端引出两个电源输出端，分别为正电压输出端和负电压输出端。
8.根据权利要求7任意一项所述电源电路，其特征在于，所述整流电路是由四个整流二极管组成的全桥式整流电路。
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