高效隔离型多路宽电压输出开关电源的电路拓扑结构制造技术

本发明专利技术涉及高效隔离型多路宽电压输出开关电源的电路拓扑结构，包括推挽电路、整流滤波电路、同步整流BUCK电路和反激电路，所述推挽电路的输入端与电源相连，其输出端与整流滤波电路的输入端相连，整流滤波电路的输出分别与同步整流BUCK电路、反激电路相连，所述同步整流BUCK电路的输出端为电源低压输出端，所述反激电路的输出端为电源高压输出端。本发明专利技术开关电源拓扑结构采用固定最大占空比ZVS软开关推挽电路拓扑与同步整流Buck电路、反激电路相级联，同时提供了高效率低压大电流输出、高压输出。简化了整体电路结构，电路的整体效率得到了提升，体积得到了减小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉开关电源
，具体涉及一种高效隔离型多路宽电压输出开关电源的电路拓扑结构。
技术介绍
开关电源的电路拓扑结构多种多样，目前应用较广泛的是包括非隔离开关电源拓扑Buck电路、Boost电路、Buck-Boost电路等，隔离开关电源拓扑正激电路、反激电路、半桥电路、全桥电路、推挽电路等。非隔离开关电源拓扑效率具有效率优于隔离开关电源拓扑的优点，但其因为非隔离的特点，在需要隔离型供电场合受限。此外，在开关电源电路拓扑中，在低电压大电流输出场合常使用同步整流技术，以提高开关电源效率。在设计隔离型多路宽电压输出开关电源时，一般常采用多路隔离开关电源拓扑，或采用同步整流技术与正激电路、反激电路、半桥电路、全桥电路、推挽电路结合使用以提高效率，不同组合适用于不同的应用场合。但存在电路复杂，体积较大，输出效率较低等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高效隔离型多路宽电压输出开关电源的电路拓扑结构，简化了整体电路结构，电路的整体效率得到了提升，体积得到了减小。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种高效隔离型多路宽电压输出开关电源的电路拓扑结构，包括推挽电路、整流滤波电路、同步整流BUCK电路和反激电路，所述推挽电路的输入端与电源相连，其输出端与整流滤波电路的输入端相连，整流滤波电路的输出分别与同步整流BUCK电路、反激电路相连，所述同步整流BUCK电路的输出端为电源低压输出端，所述反激电路的输出端为电源高压输出端。所述推挽电路包括变压器T1、VMOS管V1和VMOS管V2，所述变压器T1的初级绕组两端分别与VMOS管V1和VMOS管V2的漏极相连，变变压器T1的初级绕组中心抽头与电源相连，VMOS管V1的源极与VMOS管V2的源极均接地，VMOS管V1和VMOS管V2的栅极为后级电路的控制端，变变压器T1的次级线圈的两端为推挽电路的输出端。所述整流滤波电路包括电感L1、二极管D1、二极管D2、电容C1和电容C2，所述二极管D1和二极管D2的阳极为整流滤波电路的输入端，所述二极管D1和二极管D2的阴极均与电感L1的一端相连，电感L1的另一端经电容C2与变压器T1的次级绕组中心抽头相连，变压器T1的次级绕组中心抽头接地，所述电容C1的一端与二极管D1的阴极相连，电容C1的另一端以及电感L1与电容C2之间的节点端为整流滤波电路的输出端。所述同步整流BUCK电路包括电感L2、VMOS管V3、VMOS管V4和电容C3，所述VMOS管V3的源极与整流滤波电路的输出端相连，其漏极依次经电感L2、电容C3接地，所述VMOS管V4的漏极与VMOS管V3的漏极相连，VMOS管V4的源极接地，VMOS管V3和VMOS管V4的栅极为后级电路的控制端，电感L2与电容C3之间的节点为电源的低压输出端。所述反激电路包括变压器T2、二极管D3、VMOS管V5和电容C4，所述变压器T2的初级线圈同名端及VMOS管V5的源极与整流滤波电路的输出端相连，变压器T2的初级线圈的异名端与VMOS管V5的漏极相连，变压器T2的次级线圈异名端与二极管D3的阳极相连，二极管D3的阴极为电源高压输出端，变压器T2的次级线圈的同名端接地，所述电容C4的一端与二极管D3的阴极相连，其另一端与变压器T2的次级线圈同名端相连。由上述技术方案可知，本专利技术通过采用具有高效率的固定最大占空比ZVS软开关推挽电路与适合低压大电流输出的高效率同步整流Buck电路、具有高压输出的反激电路相结合的技术，设计出适合多路输出应用场合的隔离型多路宽电压输出开关电源的电路拓扑结构。该拓扑结构利用了推挽拓扑的隔离的特点，实现对输入电压的隔离，将输入电压预稳压到更低电压。推挽电路采用固定最大占空比控制可实现最高效率，对整流电路输出电感、推挽电路VMOS开关时间进行控制实现ZVS软开关推挽电路。该推挽电路与后级的同步整流Buck电路结合实现低压的高效输出，尤其适用于低压大电流场合。此外，该推挽电路与后级的反激电路相结合，实现高压输出，使得高压输出电路的设计简化，电路的整体效率得到了提升，体积得到了减小。附图说明图1是本专利技术的电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明：如图1所示，本实施例的高效隔离型多路宽电压输出开关电源的电路拓扑结构，包括推挽电路1、整流滤波电路2、同步整流BUCK电路3和反激电路4，推挽电路1的输入端与电源相连，其输出端与整流滤波电路2的输入端相连，整流滤波电路2的输出分别与同步整流BUCK电路3、反激电路4相连，同步整流BUCK电路3的输出端为电源低压输出端，反激电路4的输出端为电源高压输出端。该推挽电路1包括变压器T1、VMOS管V1和VMOS管V2，变压器T1的初级绕组两端分别与VMOS管V1和VMOS管V2的漏极相连，变压器T1的初级绕组中心抽头与电源相连，VMOS管V1的源极与VMOS管V2的源极均接地，VMOS管V1和VMOS管V2的栅极与开关电源的控制电路相连，变压器T1的次级线圈的两端为推挽电路1的输出端。该推挽电路1用于将输入回路的输入电压隔离预稳压到更低电压，采用固定最大占空比控制可实现最高效率，对整流电路输出电感、推挽电路VMOS开关时间进行控制实现ZVS软开关推挽电路。整流滤波电路2包括电感L1、二极管D1、二极管D2、电容C1和电容C2，二极管D1和二极管D2的阳极分别与变压器T1的次级绕组两端相连，二极管D1和二极管D2的阴极均与电感L1的一端相连，电感L1的另一端经电容C2与变压器T1的次级绕组中心抽头相连，变压器T1的次级绕组中心抽头接地，电容C1的一端与二极管D1的阴极相连，电容C1的另一端以及电感L1与电容C2之间的节点端为整流滤波电路2的输出端。同步整流BUCK电路3包括电感L2、VMOS管V3、VMOS管V4和电容C3，VMOS管V3的源极与电感L1相连，其漏极依次经电感L2、电容C3接地，VMOS管V4的漏极与VMOS管V3的漏极相连，VMOS管V4的源极接地，VMOS管V3和VMOS管V4的栅极为与开关电源的控制电路相连，电感L2与电容C3之间的节点为电源的低压输出端。该同步整流Buck电路3用于将推挽电路1的输出电压转换成电路中需要的低电压，实现高效率的低压大电流输出功能，同时简化了隔离型低压输出开关电源的设计，提高了效率。此外，推挽电路1将输入电压预稳压到更低电压，降低了同步整流Buck电路3的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效隔离型多路宽电压输出开关电源的电路拓扑结构，其特征在于：包括推挽电路(1)、整流滤波电路(2)、同步整流BUCK电路(3)和反激电路(4)，所述推挽电路(1)的输入端与电源相连，其输出端与整流滤波电路(2)的输入端相连，整流滤波电路(2)的输出分别与同步整流BUCK电路(3)、反激电路(4)相连，所述同步整流BUCK电路(3)的输出端为电源低压输出端，所述反激电路(4)的输出端为电源高压输出端。

【技术特征摘要】
1.一种高效隔离型多路宽电压输出开关电源的电路拓扑结构，其特征在
于：包括推挽电路(1)、整流滤波电路(2)、同步整流BUCK电路(3)和反激
电路(4)，所述推挽电路(1)的输入端与电源相连，其输出端与整流滤波电
路(2)的输入端相连，整流滤波电路(2)的输出分别与同步整流BUCK电路
(3)、反激电路(4)相连，所述同步整流BUCK电路(3)的输出端为电源低
压输出端，所述反激电路(4)的输出端为电源高压输出端。
2.根据权利要求1所述的高效隔离型多路宽电压输出开关电源的电路拓
扑结构，其特征在于：所述推挽电路(1)包括变压器T1、VMOS管V1和VMOS
管V2，所述变压器T1的初级绕组两端分别与VMOS管V1和VMOS管V2的漏极
相连，变压器T1的初级绕组中心抽头与电源相连，VMOS管V1的源极与VMOS
管V2的源极均接地，VMOS管V1和VMOS管V2的栅极为后级电路的控制端，变
压器T1的次级线圈的两端为推挽电路(1)的输出端。
3.根据权利要求1所述的高效隔离型多路宽电压输出开关电源的电路拓
扑结构，其特征在于：所述整流滤波电路(2)包括电感L1、二极管D1、二极
管D2、电容C1和电容C2，所述二极管D1和二极管D2的阳极为整流滤波电路
的输入端，所述二极管D1和二极管D2的阴极均与电感L1的一端相连，电感
L1的另一端经电容C2与变压...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海斌，胡进，刘猛，袁宝山，赵隆冬，毛寒松，於灵，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十三研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34