一种负载周期性突变的多回路反激式开关电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种负载周期性突变的多回路反激式开关电源，包括反激式变压器，反激式变压器包括Ns1、Ns2、Ns3、Ns4和Na绕组，Ns1绕组输出端口所带的周期性突变负载远大于其余绕组输出端口所带的恒定负载；Ns1绕组的整流电路所输出电信号通过反馈电路进行PID调节，反馈电路将经PID调节后的电信号反馈给PWM控制IC电路，PWM控制IC电路调节PWM的输出占空比并通过该输出信号驱动功率管MOSFET，功率管MOSFET进而驱动反激式变压器，Na绕组的整流电路连接PWM控制IC电路并为PWM控制IC电路提供电源。本实用新型专利技术提高了电源的动态性能，满足了系统电源突加负载和突减负载时的稳压需要。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于开关电源
，具体涉及一种负载周期性突变的多回路反激式开关电源。
技术介绍
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，进而维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC、MOSFET和磁性元件构成。反激式开关电源属于开关电源的一种拓扑方式。对于多回路的反激式开关电源来说，如果有一回路带一个周期性突变的负载，就会导致其它回路输出电源电压不稳，进而影响到整个系统电源的不问题，使得整个系统的稳定性降低。对于上面的问题，现有技术中的解决方案一般采用两个开关电源系统给整个控制系统供电：一个是负载周期性突变的电源，一个是负载相对稳定的开关电源。这样就增加了系统的元器件数量，增加系统成本。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种负载周期性突变的多回路反激式开关电源，解决传统技术中当多回路反激式开关电源的一个回路负载周期性突变时，其它回路输出电压不稳定的问题。本技术的技术方案为：一种负载周期性突变的多回路反激式开关电源，包括反激式变压器，反激式变压器包括Ns1绕组、Ns2绕组、Ns3绕组、Ns4绕组和Na绕组，Ns1绕组、Ns2绕组、Ns3绕组、Ns4绕组、Na绕组均连接整流电路，Ns2绕组、Ns3绕组、Ns4绕组所连接的整流电路设置输出端口；所述Ns1绕组输出端口所带的周期性突变负载远大于Ns2绕组、Ns3绕组、Ns4绕组、Na绕组输出端口所带的恒定负载；所述Ns1绕组的整流电路连接反馈电路，反馈电路连接PWM控制IC电路，控制IC电路连接功率管MOSFET，功率管MOSFET连接反激式变压器；所述Na绕组的整流电路连接控制IC电路；Ns1绕组的整流电路所输出电信号通过反馈电路进行PID调节，反馈电路将经PID调节后的电信号反馈给PWM控制IC电路，PWM控制IC电路调节PWM的输出占空比并通过该输出信号驱动功率管MOSFET，功率管MOSFET进而驱动反激式变压器，Na绕组的整流电路连接PWM控制IC电路并为PWM控制IC电路提供电源。所述的PWM控制IC电路采用定频调宽的PWM工作方式。所述反激式变压器的绕制顺序从下往上依次为：原边Np/2、绝缘胶带、副边Ns1绕组、绝缘胶带、原边Np/2、绝缘胶带、副边Ns2绕组、绝缘胶带、副边Ns3绕组、绝缘胶带、副边Ns4绕组、绝缘胶带、副边Na绕组、绝缘胶带。本技术的有益效益：1.本技术解决了多回路反激式开关电源中一个回路负载周期性突变时，其它回路输出电压变化量大的问题，提高了电源的动态性能，满足了系统电源突加负载和突减负载时的稳压需要。2.本技术电子元件数量少，系统成本低、可靠性高。附图说明图1是本技术的电路原理图；图2是本技术PWM控制IC电路的电路图；图3是本技术反激式变压器的绕线结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术进行进一步的说明：如图1所示，一种负载周期性突变的多回路反激式开关电源，包括反激式变压器，反激式变压器包括Ns1绕组、Ns2绕组、Ns3绕组、Ns4绕组和Na绕组，Ns1绕组、Ns2绕组、Ns3绕组、Ns4绕组、Na绕组均连接整流电路，Ns2绕组、Ns3绕组、Ns4绕组所连接的整流电路设置输出端口；所述Ns1绕组的整流电路连接反馈电路，反馈电路连接PWM控制IC电路，控制IC电路连接功率管MOSFET，功率管MOSFET连接反激式变压器；所述Na绕组的整流电路连接控制IC电路；Ns1绕组的整流电路所输出电信号通过反馈电路进行PID调节，反馈电路将经PID调节后的电信号反馈给PWM控制IC电路，PWM控制IC电路调节PWM的输出占空比并通过该输出信号驱动功率管MOSFET，功率管MOSFET进而驱动反激式变压器，Na绕组的整流电路连接PWM控制IC电路并为PWM控制IC电路提供电源。所述Ns1绕组、Ns2绕组、Ns3绕组、Ns4绕组、Na绕组连接的整流电路所带的负载大小依次递减。开关电源的功率分配如下所示：1、Ns1绕组输出端口带周期性的负载峰值功率160W；2、Ns2带5W负载，Ns3和Ns4各带2W的恒定负载；3、Na绕组带0.5W的负载给PWM控制IC提供电源。当Ns1绕组带周期性的160W的峰值功率时，为保证Ns2、Ns2、Ns4和Na各个绕组的输出电压在规定的电压范围内。图2为本技术PWM控制IC电路部分的电路图，如图所示，R223和C283接到U43的4脚构成U43的震荡电路；R83和R103设置反馈回路的静态工作点，R113和R183对Ns1绕组的输出电压进行采样，D113、D123、R153和C263接到U43的3脚构成整个电源的软启动电路，减少电源启动过程的冲击电流。U43的2脚接地，屏蔽了PWM控制IC的电压环控制电路，便于提高电源反馈电路的稳定性。下半部分电路和上半电路部分的C243构成整个电源电路的电压环控制电路。R83、R93、R103、R113、R143、R173、C233、C213、U63和C263构成电压环控制部分的PID调节。R173、C233和C253构成电压环的PI（比例积分）调节，C213和R143构成电压环的微分调节，提高系统的动态性能，提高Ns1绕组输出电压的负载调整率。当Ns1绕组周期性带载时，Ns1绕组输出电压就发生变化，反馈回路的电压采样（R113和R183）与U63中的参考电压比较，通过PID参数调节电路来调整U63的1脚电压，进而调节U53的二极管电流，然后调整U53的4脚输出电流，这个输出电流接到U43的3脚来调节PWM的输出脉冲宽度，从而达到Ns1绕组稳定输出电压。参见图3，所述反激式变压器的绕制顺序从下往上依次为：原边Np/2、绝缘胶带、副边Ns1绕组、绝缘胶带、原边Np/2、绝缘胶带、副边Ns2绕组、绝缘胶带、副边Ns3绕组、绝缘胶带、副边Ns4绕组、绝缘胶带、副边Na绕组、绝缘胶带。根据各个绕组的功率大小，通过这种结构绕制调整了各个绕组与原边Np绕组的偶合系数，Ns1绕组负载最大，此绕组于原边绕组采用经典的三明治绕法，此绕组与原边绕组耦合系数最大。Ns2、Ns3、Ns4和Na绕组根据负载由大到小，与原边绕组采用顺序绕法绕制。采用这种绕制结构调节了各个绕组与原边Np绕组的耦合系数，达到各个绕组的功率分配。通过调整变压器每层的绝缘胶带层数的多少，可以微调Ns2、Ns3、Ns4和Na各个绕组与原边Np绕组的耦合系数。综上所述，本技术采取了以下两方面的技术和措施，解决传统技术中当多回路反激式开关电源的一个回路负载周期性突变时，其它回路输出电压不稳定的问题。1、根据系统负载特性和系统工作原理，设计反馈电路并设置合理的反馈电路PID参数，结合反馈电路，设计PWM控制IC电路内部反馈支路的PID参数配比；使电源系统的动态特性满足整个系统的电源要求。2、根据电源各个回路的负载要求，设计优化变压器的参数及变压器的绕制工艺和结构。本技术的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本技术说明书而对本技术技术方案采取的任何等效的变换，均为本技术的权利要求所涵盖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负载周期性突变的多回路反激式开关电源，其特征在于：包括反激式变压器，反激式变压器包括Ns1绕组、Ns2绕组、Ns3绕组、Ns4绕组和Na绕组，Ns1绕组、Ns2绕组、Ns3绕组、Ns4绕组、Na绕组均连接整流电路，Ns2绕组、Ns3绕组、Ns4绕组所连接的整流电路设置输出端口；所述Ns1绕组输出端口所带的周期性突变负载远大于Ns2绕组、Ns3绕组、Ns4绕组、Na绕组输出端口所带的恒定负载；所述Ns1绕组的整流电路连接反馈电路，反馈电路连接PWM控制IC电路，控制IC电路连接功率管MOSFET，功率管MOSFET连接反激式变压器；所述Na绕组的整流电路连接控制IC电路；Ns1绕组的整流电路所输出电信号通过反馈电路进行PID调节，反馈电路将经PID调节后的电信号反馈给PWM控制IC电路，PWM控制IC电路调节PWM的输出占空比并通过该输出信号驱动功率管MOSFET，功率管MOSFET进而驱动反激式变压器，Na绕组的整流电路连接PWM控制IC电路并为PWM控制IC电路提供电源。

【技术特征摘要】
1.一种负载周期性突变的多回路反激式开关电源，其特征在于：包括反激式变压器，反激式变压器包括Ns1绕组、Ns2绕组、Ns3绕组、Ns4绕组和Na绕组，Ns1绕组、Ns2绕组、Ns3绕组、Ns4绕组、Na绕组均连接整流电路，Ns2绕组、Ns3绕组、Ns4绕组所连接的整流电路设置输出端口；所述Ns1绕组输出端口所带的周期性突变负载远大于Ns2绕组、Ns3绕组、Ns4绕组、Na绕组输出端口所带的恒定负载；所述Ns1绕组的整流电路连接反馈电路，反馈电路连接PWM控制IC电路，控制IC电路连接功率管MOSFET，功率管MOSFET连接反激式变压器；所述Na绕组的整流电路连接控制IC电路；Ns1绕组的整流电路所输出电信号通过反馈电路进行PID调节，反馈电路将经PI...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁建国，
申请(专利权)人：陕西银星科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61