多路择一输出的隔离开关电源及LLC开关电路制造技术

本发明专利技术揭示了多路择一输出的隔离开关电源及LLC开关电路，其中开关电源包括功率因数校正电路及LLC开关电路，LLC开关电路包括多绕组变压器及至少两条整流回路，每条整流回路的输入端与多绕组变压器的一个次级绕组连接，每条整流回路的输出端接一反馈电路的输入端连接，多条反馈电路通过切换电路连接控制电路，切换电路控制多条反馈电路中的一者与控制电路连接，控制电路的输出端连接开关电路的输入端，开关电路连接功率因数校正电路输出端及所述多绕组变压器的初级。本方案在电源能够实现多路、隔离输出、提供稳定地大功率能量且具备低负载调整率的基础上，只需要一个控制电路和开关电路，相比同类型的产品，减小了产品体积，降低了产品成本。降低了产品成本。降低了产品成本。

【技术实现步骤摘要】
多路择一输出的隔离开关电源及LLC开关电路


[0001]本专利技术涉及医疗设备电源领域，尤其是多路择一输出的隔离开关电源及LLC开关电路。

技术介绍

[0002]随着有源医疗设备技术的进步，越来越多的有源医疗设备由单一功能向多功能集成趋势发展，甚至于一台设备具备了传统几台不同类型设备的功能。这种集成化，有利于提高医生的效率，降低医院的设备采购成本，却对医疗电源的设计、研发提出了更高要求。多类型功能融合（例如超声、电刀一体）往往需要对不同类型功能进行电气隔离，以确保设备的电气安全性，同时更好的避免不同功能之间的相互干扰。因而电源部分需要具有多路、隔离输出、每一路输出都能稳定的提供大功率能量，且具备较低的负载调整率。
[0003]现有具有多路大功率隔离输出能力的电源，多采用如下结构：使用多个变压器进行输出隔离，为确保稳定、低负载调整率的能量提供同时配备多个反馈及控制电路模块。如附图1所示的双路输出的开关电源，需要两个隔离变压器、两个开关电路、两个控制电路及两个反馈电路，一个隔离变压器、开关电路、控制电路及反馈电路构成一个输出回路，其实质上是将多个独立的开关电源组合使用。
[0004]这种结构的缺点是：需要多个变压器、开关电路及控制电路，大大增加了电路板的体积，不利于设备小型化、集成化；同时极大的增加了生产、制造成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种多路择一输出的隔离开关电源及LLC开关电路。
[0006]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：多路择一输出的隔离开关电源，包括功率因数校正电路及LLC开关电路，所述LLC开关电路包括多绕组变压器及至少两条整流回路，每条所述整流回路的输入端与所述多绕组变压器的一个次级绕组连接，每条所述整流回路的输出端接一反馈电路的输入端连接，多条所述反馈电路通过切换电路连接控制电路，所述切换电路控制多条所述反馈电路中的一者与所述控制电路连接，所述控制电路的输出端连接开关电路的输入端，所述开关电路连接所述功率因数校正电路输出端及所述多绕组变压器的初级。
[0007]优选的，所述功率因数校正电路包括过流过压保护电路，所述过流保护电路的输出端连接PFC控制电路，所述PFC控制电路在确定由所述流过压保护电路接收的信号为故障信号时，停止工作。
[0008]优选的，所述LLC开关电路为半桥 LLC 谐振开关电路。
[0009]优选的，所述切换电路包括继电器驱动电路及由其控制的继电器，所述继电器驱动电路根据外部输入的切换控制信号来控制所述继电器以使一所述反馈电路与所述控制电路连接。
[0010]优选的，所述整流回路的输出端连接降压调节电路，所述降压调节电路使所述整流回路的直流输出在预定电压范围内调整并输出。
[0011]优选的，所述降压调节电路是隔离同步整流BUCK降压调节电路及非隔离同步整流BUCK降压调节电路中的至少一种。
[0012]优选的，所述隔离同步整流BUCK降压调节电路包括第一MOS管、第二MOS管、第一电感、第一续流二极管、第一输出滤波电容、第一输出电压反馈电路、外部控制电路、第一反馈控制电路及隔离驱动电路；所述第一MOS管的漏极接所述LLC开关电路的一整流回路的输出端，所述第一MOS管的源极与第二MOS管的漏极、第一续流二极管的负极及第一电感的一端连接，所述第二MOS管的源极及第一续流二极管的正极接地，所述第一电感的另一端通过第一输出滤波电容接地且连接第一调节输出端，所述第一调节输出端连接所述第一输出电压反馈电路，所述第一输出电压反馈电路的输出端连接所述外部控制电路的输入端，所述外部控制电路的输出端与所述反馈控制电路的输入端连接，所述反馈控制电路的输出端与隔离驱动电路的输入端连接，所述隔离驱动电路的输出端与所述第一MOS管、第二MOS管的栅极连接并控制它们的通断。
[0013]优选的，所述隔离同步整流BUCK降压调节电路还包括用于至少检测其是否存在短路、电流异常的第一过流保护电路，所述第一过流保护电路的输出端通过第二光耦隔离电路连接所述反馈控制电路。
[0014]优选的，所述非隔离同步整流BUCK降压调节电路包括第三MOS管、第四MOS管、第二电感、第二续流二极管、第二输出滤波电容、第二输出电压反馈电路、第二反馈控制电路及驱动电路；所述第三MOS管的漏极接所述LLC开关电路的一整流回路的输出端，所述第三MOS管的源极与第四MOS管的漏极、第二续流二极管的负极及第二电感的一端连接，所述第四MOS管的源极及第二续流二极管的正极接地，所述第二电感的另一端通过第二输出滤波电容接地且连接第二调节输出端，所述第二调节输出端连接所述第二输出电压反馈电路，所述第二输出电压反馈电路的输出端连接所述第二反馈控制电路的输入端连接，所述第二反馈控制电路的输出端与驱动电路的输入端连接，所述驱动电路的输出端与所述第三MOS管、第四MOS管的栅极连接并控制它们的通断。
[0015]LLC开关电路，包括多绕组变压器及至少两条整流回路，每条所述整流回路的输入端与所述多绕组变压器的一个次级绕组连接，每条所述整流回路的输出端接一反馈电路的输入端连接，多条所述反馈电路通过切换电路连接控制电路，所述切换电路控制多条所述反馈电路中的一者与所述控制电路连接，所述控制电路的输出端连接开关电路的输入端，所述开关电路连接所述功率因数校正电路输出端及所述多绕组变压器的初级。
[0016]本专利技术技术方案的优点主要体现在：本方案通过设置切换电路来有选择地将多个整流回路中的一个与控制电路连接，实现了电源的多路输出的非同一时刻的隔离输出，每路输出时能稳定地提供大功率能量且具备低负载调整率，同时只需要一个变压器、控制电路和开关电路，相比同类型的产品，减小了产品体积，降低了产品成本。
[0017]本方案的功率因数校正电路能够有效地通过输入、输出光耦隔离电路与外部电路实现电气隔离，从而保证电路结构的稳定，同时，电路自带多种保护电路，极大提高了电路使用的安全性。
[0018]本方案的LLC开关电路采用半桥LLC谐振开关电路，其为软开关电路，能够在输入电压和负载大范围变化的情况下调节输出，同时开关频率变化相对很小，尽可能提高了电源效率及密度，有效满足了高频电刀在各种手术中应用。
[0019]本方案在每路整流回路后接同步整流BUCK电路，能够使开关电源的每路输出为可变输出，从而极大的拓展了使用范围，改善了适用性。
附图说明
[0020]图1是本专利技术的
技术介绍
中描述的现有技术的电路示意图；图2是本专利技术的多路择一输出的隔离开关电源的整体电路示意图；图3是本专利技术的功率因数校正电路的电路结构示意图；图4是本专利技术的半桥LLC谐振开关电路的主回路的电路结构示意图；图5是本专利技术的半桥LLC谐振开关电路的反馈电路的电路结构示意图；图6是本专利技术的半桥LLC谐振开关电路的切换电路及控制电路示意图；图7是本专利技术的隔离同步整流BUCK降压调节电路示意图；图8是本专利技术的非隔离同步整流BUCK降压调节电路示意图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多路择一输出的隔离开关电源，包括功率因数校正电路及LLC开关电路，其特征在于：所述LLC开关电路包括多绕组变压器及至少两条整流回路，每条所述整流回路的输入端与所述多绕组变压器的一个次级绕组连接，每条所述整流回路的输出端接一反馈电路的输入端连接，多条所述反馈电路通过切换电路连接控制电路，所述切换电路控制多条所述反馈电路中的一者与所述控制电路连接，所述控制电路的输出端连接开关电路的输入端，所述开关电路连接所述功率因数校正电路输出端及所述多绕组变压器的初级。2.根据权利要求1所述的多路择一输出的隔离开关电源，其特征在于：所述功率因数校正电路包括过流过压保护电路，所述过流保护电路的输出端连接PFC控制电路，所述PFC控制电路在确定由所述流过压保护电路接收的信号为故障信号时，停止工作。3.根据权利要求1所述的多路择一输出的隔离开关电源，其特征在于：所述LLC开关电路为半桥 LLC 谐振开关电路。4.根据权利要求1所述的多路择一输出的隔离开关电源，其特征在于：所述切换电路包括继电器驱动电路及由其控制的继电器，所述继电器驱动电路根据外部输入的切换控制信号来控制所述继电器以使一所述反馈电路与所述控制电路连接。5.根据权利要求1所述的多路择一输出的隔离开关电源，其特征在于：所述整流回路的输出端连接降压调节电路，所述降压调节电路使所述整流回路的直流输出在预定电压范围内调整并输出。6.根据权利要求5所述的多路择一输出的隔离开关电源，其特征在于：所述降压调节电路是隔离同步整流BUCK降压调节电路及非隔离同步整流BUCK降压调节电路中的至少一种。7.根据权利要求6所述的多路择一输出的隔离开关电源，其特征在于：所述隔离同步整流BUCK降压调节电路包括第一MOS管、第二MOS管、第一电感、第一续流二极管、第一输出滤波电容、第一输出电压反馈电路、外部控制电路、第一反馈控制电路及隔离驱动电路；所述第一MOS管的漏极接所述LLC开关电路的一整流回路的输出端，所述第一MOS管的源极与第二MOS管的漏极、第一续流二极管的负极及第一电感的一端连接，所述第二MOS管的源极及第一续流二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：李其军，韦大纶，骆威，
申请(专利权)人：以诺康医疗科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：