可调压多路输出电源及其调节输出电压的方法技术

本发明专利技术涉及多路输出电源，公开了一种可调压多路输出电源，包括顺次相连的输入电路、变压器和输出电路，所述输出电路包括主路输出和至少一路辅路输出，所述辅路输出包括顺次相连的辅路输出变压器绕组、整流单元和滤波单元，并且在输出电压偏高的一路或一路以上的辅路输出的变压器绕组与滤波单元之间连接有能量迟滞单元。本发明专利技术在辅路输出的变压器绕组与滤波单元之间连接能量迟滞单元，通过减小本路输出的能量来减小本路输出电压，达到调压目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
目前，在业界应用的多路(即两路或两路以上)输出电源中，由于变压器匝数的取整、输出整流二极管管压降的不同、变压器各绕组绕线工艺和对气隙的位置不同等影响，其输出电压可能比实际设计的额定值偏高或偏低。特别是变压器匝数取整(对于少数特殊应用的变压器可能可以取半匝，但取半匝的变压器对磁芯的气隙模式、绕组的分布、或绕组引出线方式就有特殊要求，这样会增加变压器的绕制成本。)，变压器的各输出绕组具体匝数一般都进行一个四舍五入的取整，且各绕组取整的入与舍是不一致的，各辅路绕组取整的电压匝数比与主路的取整的电压匝数比是不一致的，这样各绕组在设计中的输出电压就会与各路额定的电压有差异，有偏高的也有偏低的，这样对各路输出的稳压精度要求就大为提高，一般情况下变压器副边每匝对应的电压可能是零点几伏到几伏不等，相同条件下，功率越大对应各绕组的匝数就越少，每匝对应的电压就越高，目前业界中小功率多路输出电源上，在考虑综合性价比前提下，一般变压器副边每匝对应的电压可能是0.5V到2V伏左右，这样，对于目前器件对电源的电压精度要求越来越高，而工作电流相对越来越稳定的应用环境下，这种情况是十分不利的。例如在一个辅助电源中对于非主路的通讯用的输出路一般要求电源为5V±0.5V，如果这路输出实际输出电压能在5V±0.1V范围内，在主路负载和其它辅路负载变化不大的范围内都能满足的，但如果因变压器匝数的四舍五入，就可能导致此路输出实际额定值超出5V±0.1V范围，甚至可能超出5V±0.5V范围，这样输出电压精度就可能无法满足要求，甚至输出电压会直接就超出器件电源电压工作范围。这种情况对于多路输出电源或多路输出辅助电源设计中是必然是会遇到的，为能满足稳压精度的要求，业界最常用的方法是采用提高相应输出路的输出电压，然后再进行一次二次稳压，常用的二次稳压技术是采用LM780X等系列的三端稳压块的稳压技术(如图1所示)或三极管调压技术(或类似调压技术，如图2所示)。对上述电路进行分析我们可以知道，采用三端稳压块进行稳压，目前考虑综合性价比，目前应用稳压块稳压压降一般为1.25V以上，加上输出电压最小波动下限，我们设计的最小稳压压降应大于1.8V以上，如果输出电流为200mA，正常工作时稳压块功耗为0.9W，对于DPAK封装的低压差三端稳压块就必须加一定散热器进行散热。而采用三极管调压技术虽然稳压压降可以降低，但要增加基准源和反馈取样电阻等，这要增加成本和PCB面积等，且为保证输出电压下限能稳定工作，稳压压降也要大于1V以上，所以依然存在较大功耗。综上所述，对于这种对稳压精度范围较宽的输出路，应用二次稳压技术虽然使实际的稳压精度提高，但必然带来如下问题1、本路输出成本大幅提高，性价比极差；2、二次稳压带来的必然损耗，电源效率减小；3、二次稳压的热损耗需要散热器或其它形式的散热面积进行散热，同时这些损耗的热量必然使其周围器件的热应力增加，可靠性降低；4、二次稳压电路会增加电源的体积和PCB面积，对于目前电源小型化十分不利；5、变压器匝数增加，绕制工艺难度和成本均会增加。6、无法对输出电压偏低的输出回路进行电压补偿。
技术实现思路
本专利技术的主要目的就是为了解决现有技术的问题，提供一种可调压多路输出电源，将输出电压偏高的输出回路的电压调低，使多路输出电源的辅路输出电压更接近额定值。本专利技术的另一目的就是为了解决现有技术的问题，提供一种调节多路输出电源输出电压的方法，将输出电压偏高的输出回路的电压调低，使多路输出电源的辅路输出电压更接近额定值。为实现上述目的，本专利技术公开了一种可调压多路输出电源，包括顺次相连的输入电路、变压器和输出电路，所述输出电路包括主路输出和至少一路辅路输出，所述辅路输出包括顺次相连的辅路输出变压器绕组、整流单元和滤波单元，并且在输出电压高于额定电压的一路或一路以上辅路输出的变压器绕组与滤波单元之间连接有能量迟滞单元。所述能量迟滞单元可以为电感或电感与电容、电感与电阻、电感与电容、电阻通过串联、并联组成的各种组合单元，或者为电容或电容与电阻通过串联、并联组成的各种组合单元。其中所述电感的电感量与该辅路输出的变压器绕组的匝数的平方成正比、与变压器原边匝数的平方成反比、与变压器原边电感量成正比、与该辅路输出的实际输出电压和额定电压之差成正比、与该辅路输出的实际输出电压成反比。所述能量迟滞单元可以连接在辅路输出变压器绕组和整流单元之间，也可以连接在整流单元和滤波单元之间。其中，所述多路输出电源从其电路拓扑来讲，可以为反激型、正激型、推挽型、半桥型或全桥型；从其调制方式来讲可以为脉宽调制型、调幅型或调频型。为实现上述目的，本专利技术还公开了一种调节多路输出电源输出电压的方法，适用于包括顺序相连的输入电路、变压器和输出电路的多路输出电源，其中输出电路包括主路输出和至少一路辅路输出，所述辅路输出包括顺次相连的辅路输出变压器绕组、整流单元和滤波单元，该调压方法包括如下步骤在输出电压高于额定电压的一路或一路以上辅路输出的变压器绕组和滤波单元之间设置用于减少本路输出能量的能量迟滞单元，以降低本路输出电压。其中，当所述多路输出电源为带有反馈的正激、推挽、半桥或全桥电路拓扑，所述能量迟滞单元减少的能量经变压器传递到主路输出，通过反馈环路的作用使本周期内变压器的贮能减少；通过一个周期或多个周期的调节，直到能量迟滞单元减小的能量与变压器减少的能量相等时，达到动态平衡，所有输出路保持稳定；或者当所述多路输出电源为带有反馈的反激型电路拓扑，所述能量迟滞单元减少的能量经变压器传递到主路输出与其他辅路输出，使其他辅路输出的输出电压得到补偿、本周期内变压器的贮能减少，通过一个周期或多个周期的调节，达到动态平衡，所有输出路保持稳定；或者当所述多路输出电源为没有反馈或是固定占空比或是固定频率或是固定振幅的多路输出电源电路拓扑，所述能量迟滞单元减少的能量经变压器传递到其它各路输出，使其它路输出电压得到补偿。本专利技术的有益效果是本方案采用一种新型调压技术进行调压，辅路输出的变压器绕组与滤波单元之间连接能量迟滞单元，通过减小本路输出的能量来减小本路输出电压，达到调压目的。对于单端反激型多路输出电源或固定占空比的多路输出电源，同时将本路减小的能量补充到其它输出电压偏低的输出路，进一步改善各路输出电压，达到多减少补的调压目的，使多路输出电源的辅路输出电压更接近额定值。除达到调压目的外，相对于传统调压技术，本专利技术的这种新型调压技术还具有下面显著的优点1、这种新型稳压技术调压不会带来损耗，有利于电源效率的提高，同时可靠性也得到提高；2、对输出偏高路进行调节时能对输出电压偏低的输出回路进行直接补偿，对整个电源能起到的节能效果。3、调压成本极低，性价比极高；4、可以改善相关输出路的电磁兼容特性；5、所用的电感可优选磁珠，磁珠一般为表面贴(0603、0805、1206等)封装，占体积和PCB面积极小，有利于电源小型化；6、不用更改变压器，或可以减小变压器绕组成匝数，变压器绕制成本变小。本专利技术的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。附图说明图1是现有技术中采用三端稳压块调压的多路输出电源的电路图；图2是现有技术中采用三极管调压的多路输出电源的电路图；图3是本专利技术的原理方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调压多路输出电源，包括顺次相连的输入电路、变压器和输出电路，所述输出电路包括主路输出和至少一路辅路输出，所述辅路输出包括顺次相连的辅路输出变压器绕组、整流单元和滤波单元，其特征在于：在输出电压高于额定电压的一路或一路以上辅路输出的变压器绕组与滤波单元之间连接有能量迟滞单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴连日，
申请(专利权)人：艾默生网络能源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]