【技术实现步骤摘要】
本技术属于电源电路控制，具体涉及一种开关电源电路。
技术介绍
1、随着医疗技术的发展，电外科手术设备广泛应用与临床使用中，与传统手术方式相比，具有切割效率高，凝血效果好等优点。而开关电源技术作为电外科手术设备的必要组成部分，电源控制的稳定性，安全性，可靠性是设备的重要指标。
2、为了适应临床应用中，人体阻抗的特征，电外科手术设备开关电源需要在人体特征阻抗区间具有较好的输出能量；当负载小于特征阻抗时，具有自动降低输出功率，对电路进行过载保护；当负载大于特征阻抗时，仍然降低输出功率，减少能量输出，避免能量伤害。
3、为解决上述工作模式，目前电外科设备通过硬件对输出功率进行监测，然后通过软件进行分析计算，并通过控制输出功率，实现上述工作模式。该方案具有对软件计算能力要求高，采样速度要求快等难点，并且对软件依赖较高，风险比较大。
技术实现思路
1、为了弥补现有技术的不足，本申请提供了一种开关电源电路的方案。具体的技术方案内容如下：
2、一种开关电源电路，包括四个运算放大器、控制电路和功率输出电路形成的闭环电路，运算放大器n2a的输入端电连接电流设定信号i_set，输出端输出电流控制信号i_ctl与运算放大器n2c的输入端电连接；运算放大器n2c的两输入端分别电连接电压设定信号v_set和电压采样信号vb_fb，输出端输出控制信号v_ctl与运算放大器n2d的负输入端和运算放大器n2a的输入端连接；运算放大器n4c的输入端连接电流采样信号ib_s1，输出端
3、进一步地，所述运算放大器n2a的负输入引脚2电连接电流设定信号i_set，电流设定信号i_set经过电阻r25、电容c11滤波以及电阻r26后，形成电流设定信号i_set_2进入运算放大器n2a负输入端引脚2；运算放大器n2a正输入引脚3依次连接电阻r30和电容c14后接地；输出引脚1电连接运算放大器n2c的负输入引脚9，且负输入引脚2与输出引脚1之间串联电容c10。
4、进一步地，所述运算放大器n2c的负输入引脚9连接电压采样信号vb_fb，电压采样信号vb_fb串联电阻r37后进入运算放大器n2c的负输入引脚9；所述运算放大器n2c的正输入端连接电压设定信号v_set，电压设定信号v_set串联电阻r45后进入运算放大器n2c的正输入引脚10；运算放大器n2c的输出引脚8串联电阻r40后连接运算放大器n2d的负输入引脚13；且运算放大器n2c的负输入引脚9与输出引脚8之间串联电阻r32和电容c15，运算放大器n2c的负输入引脚9与运算放大器n2a的输出引脚1之间串联二极管d7和电阻r24，运算放大器n2a的正输入引脚3与运算放大器n2c输出引脚8之间电连接电阻r31。
5、进一步地，所述运算放大器n4c的正输入引脚10连接电流采样信号ib_s1+，电流采样信号ib_s1+经电阻r53和电容c26滤波后串联电阻r54进入运算放大器n4c的正输入引脚10；运算放大器n4c的负输入引脚9连接电流采样信号ib_s1-，电流采样信号ib_s1-经电阻r52和电容c24滤波后串联电阻r51进入运算放大器n4c的负输入引脚9；运算放大器n4c的输出引脚8串联电阻r55后接地；且运算放大器n4c的正输入引脚10连接电阻r56后接地，输出引脚8与运算放大器n2d的正输入引脚12之间连接r47，运算放大器n4c的负输入引脚9与输出引脚8之间连接电阻r48，电阻r48一端连接运算放大器n4c的负输入引脚9，另一端连接于r47和输出引脚8之间。
6、进一步地，所述运算放大器n2d的正输入引脚12连接电阻r47；负输入引脚13连接电阻r40，电阻r40的另一端连接运算放大器n2c的输出引脚8；运算放大器n2d的输出引脚14串联电阻r46之后输出反馈控制信号dc_fb，且运算放大器n2d的输出引脚14和负输入引脚13之间串联电容c16和电阻r34。
7、其中，当电路处于稳态工作时，运算放大器n2c处于负反馈模式，正向输入引脚10输入的电压设定信号v_set与负向输入引脚9输入的电压反馈信号vfb相同；运算放大器n2d处于负反馈模式，正向输入引脚12输入的电流反馈信号ib_s与负向输入引脚9输入的电压控制信号v_ctl相同。
8、当电流反馈信号ib_s小于电流设定信号i_set_2时，电流控制信号i_ctl等于0，电压采样信号vb_fb等于反馈信号vfb，反馈信号vfb等于电压设定信号v_set，即电压采样信号vb_fb等于电压设定信号v_set，电路工作于恒压源工作模式；当电流反馈信号ib_s大于电流设定信号i_set_2时，反馈信号vfb等于电压采样信号vb_fb与电流控制信号i_ctl求和，此时，运算放大器n2a处于负反馈状态，电压控制信号v_ctl等于电流设定信号i_set_2，电压控制信号v_ctl等于电流反馈信号ib_s，故电流设定信号i_set_2等于电流反馈信号ib_s，电路工作于恒流源工作模式。
9、进一步地，所述控制电路包括控制芯片n3，电压反馈控制信号dc_fb依次连接电阻r27、r28、r29后进入控制芯片n3的comp引脚，且电容c13一端连接于电阻r27和电阻r29之间，电容c13另一端接地；控制芯片n3的vfb引脚连接于电阻r28和电阻r29之间；控制芯片n3的out引脚连接电阻r33后输出控制信号dc_gd；控制芯片n3的vref引脚同时连接三极管q4的3c引脚、电阻r38和电容c20，电容c20的另一端接地，电阻r38的另一引脚连接三极管q4的1b引脚，三极管q4的2e引脚连接电阻r50后接地；控制芯片n3的rt/ct引脚同时连接三极管q4的1b引脚和电容c19，电容c19的另一端接地；控制芯片n3的isense引脚同时连接电容c18、电阻r41、r42和电阻r36，电容c18和电阻r41的另一端均接地，电阻r42的另一端电解电阻r50后接地，电阻r36的另一端同时连接电阻r39和电容c21，电容c21的另一端接地，电阻r39的另一端同时连接电阻r49和电容c25，电容c25的另一端接地，电阻r49另一端输出阈值电压dc_isense+。
10、进一步地，所述功率驱动电路包括场效应管q1、场效应管q3、变压器t1，场效应管q1的引脚1接收控制信号dc_gd，场效应管q1的引脚2连接直流电压hvdc+，场效应管q1的引脚3同时连接变压器t1的引脚1和s1_dcdc；且控制信号dc_gd和s1_dcdc之间连接电阻r1，即电阻r1一端连接场效应管q1的引脚本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种开关电源电路，其特征在于，包括四个运算放大器、控制电路和功率输出电路形成的闭环电路，运算放大器N2A的输入端电连接电流设定信号I_SET，输出端输出电流控制信号I_CTL与运算放大器N2C的输入端电连接；运算放大器N2C的两输入端分别电连接电压设定信号V_SET和电压采样信号VB_FB，输出端输出控制信号V_CTL与运算放大器N2D的负输入端和运算放大器N2A的输入端连接；运算放大器N4C的输入端连接电流采样信号IB_S1，输出端输出电流反馈信号IB_S连接至运算放大器N2D的正输入端；运算放大器N2D的输出端输出反馈控制信号DC_FB与控制电路的输入端连接，控制电路的输出端电连接功率驱动电路；功率驱动电路输出端分别输出电流采样信号IB_S1、电压采样信号VB_FB和直流电压信号VB+；所述控制电路的控制芯片N3根据所述电压反馈控制信号DC_FB调节功率驱动电路的PWM控制信号的占空比，控制电源的输出。
2.根据权利要求1所述的一种开关电源电路，其特征在于，所述运算放大器N2A的负输入引脚2电连接电流设定信号I_SET，电流设定信号I_SET经过电阻R25、电
3.根据权利要求2所述的一种开关电源电路，其特征在于，所述运算放大器N2C的负输入引脚9连接电压采样信号VB_FB，电压采样信号VB_FB串联电阻R37后进入运算放大器N2C的负输入引脚9；所述运算放大器N2C的正输入端连接电压设定信号V_SET，电压设定信号V_SET串联电阻R45后进入运算放大器N2C的正输入引脚10；运算放大器N2C的输出引脚8串联电阻R40后连接运算放大器N2D的负输入引脚13；且运算放大器N2C的负输入引脚9与输出引脚8之间串联电阻R32和电容C15，运算放大器N2C的负输入引脚9与运算放大器N2A的输出引脚1之间串联二极管D7和电阻R24，运算放大器N2A的正输入引脚3与运算放大器N2C输出引脚8之间电连接电阻R31。
4.根据权利要求3所述的一种开关电源电路，其特征在于，所述运算放大器N4C的正输入引脚10连接电流采样信号IB_S1+，电流采样信号IB_S1+经电阻R53和电容C26滤波后串联电阻R54进入运算放大器N4C的正输入引脚10；运算放大器N4C的负输入引脚9连接电流采样信号IB_S1-，电流采样信号IB_S1-经电阻R52和电容C24滤波后串联电阻R51进入运算放大器N4C的负输入引脚9；运算放大器N4C的输出引脚8串联电阻R55后接地；且运算放大器N4C的正输入引脚10连接电阻R56后接地，输出引脚8与运算放大器N2D的正输入引脚12之间连接R47，运算放大器N4C的负输入引脚9与输出引脚8之间连接电阻R48，电阻R48一端连接运算放大器N4C的负输入引脚9，另一端连接于R47和输出引脚8之间。
5.根据权利要求4所述的一种开关电源电路，其特征在于，所述运算放大器N2D的正输入引脚12连接电阻R47；负输入引脚13连接电阻R40，电阻R40的另一端连接运算放大器N2C的输出引脚8；运算放大器N2D的输出引脚14串联电阻R46之后输出反馈控制信号DC_FB，且运算放大器N2D的输出引脚14和负输入引脚13之间串联电容C16和电阻R34。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种开关电源电路，其特征在于，所述控制电路包括控制芯片N3，电压反馈控制信号DC_FB依次连接电阻R27、R28、R29后进入控制芯片N3的COMP引脚，且电容C13一端连接于电阻R27和电阻R29之间，电容C13另一端接地；控制芯片N3的Vfb引脚连接于电阻R28和电阻R29之间；控制芯片N3的OUT引脚连接电阻R33后输出控制信号DC_GD；控制芯片N3的Vref引脚同时连接三极管Q4的3C引脚、电阻R38和电容C20，电容C20的另一端接地，电阻R38的另一引脚连接三极管Q4的1B引脚，三极管Q4的2E引脚连接电阻R50后接地；控制芯片N3的Rt/Ct引脚同时连接三极管Q4的1B引脚和电容C19，电容C19的另一端接地；控制芯片N3的Isense引脚同时连接电容C18、电阻R41、R42和电阻R36，电容C18和电阻R41的另一端均接地，电阻R42的另一端电解电阻R50后接地，电阻R36的另一端同时连接电阻R39和电容C21，电容C21的另一端接地，电阻R39的另一端同时连接电阻R49和电容C25，电容C25的另一端接地，电阻R49...
【技术特征摘要】
1.一种开关电源电路，其特征在于，包括四个运算放大器、控制电路和功率输出电路形成的闭环电路，运算放大器n2a的输入端电连接电流设定信号i_set，输出端输出电流控制信号i_ctl与运算放大器n2c的输入端电连接；运算放大器n2c的两输入端分别电连接电压设定信号v_set和电压采样信号vb_fb，输出端输出控制信号v_ctl与运算放大器n2d的负输入端和运算放大器n2a的输入端连接；运算放大器n4c的输入端连接电流采样信号ib_s1，输出端输出电流反馈信号ib_s连接至运算放大器n2d的正输入端；运算放大器n2d的输出端输出反馈控制信号dc_fb与控制电路的输入端连接，控制电路的输出端电连接功率驱动电路；功率驱动电路输出端分别输出电流采样信号ib_s1、电压采样信号vb_fb和直流电压信号vb+；所述控制电路的控制芯片n3根据所述电压反馈控制信号dc_fb调节功率驱动电路的pwm控制信号的占空比，控制电源的输出。
2.根据权利要求1所述的一种开关电源电路，其特征在于，所述运算放大器n2a的负输入引脚2电连接电流设定信号i_set，电流设定信号i_set经过电阻r25、电容c11滤波以及电阻r26后，形成电流设定信号i_set_2进入运算放大器n2a负输入端引脚2；运算放大器n2a正输入引脚3依次连接电阻r30和电容c14后接地；输出引脚1电连接运算放大器n2c的负输入引脚9，且负输入引脚2与输出引脚1之间串联电容c10。
3.根据权利要求2所述的一种开关电源电路，其特征在于，所述运算放大器n2c的负输入引脚9连接电压采样信号vb_fb，电压采样信号vb_fb串联电阻r37后进入运算放大器n2c的负输入引脚9；所述运算放大器n2c的正输入端连接电压设定信号v_set，电压设定信号v_set串联电阻r45后进入运算放大器n2c的正输入引脚10；运算放大器n2c的输出引脚8串联电阻r40后连接运算放大器n2d的负输入引脚13；且运算放大器n2c的负输入引脚9与输出引脚8之间串联电阻r32和电容c15，运算放大器n2c的负输入引脚9与运算放大器n2a的输出引脚1之间串联二极管d7和电阻r24，运算放大器n2a的正输入引脚3与运算放大器n2c输出引脚8之间电连接电阻r31。
4.根据权利要求3所述的一种开关电源电路，其特征在于，所述运算放大器n4c的正输入引脚10连接电流采样信号ib_s1+，电流采样信号ib_s1+经电阻r53和电容c26滤波后串联电阻r54进入运算放大器n4c的正输入引脚10；运算放大器n4c的负输入引脚9连接电流采样信号ib_s1-，电流采样信号ib_s1-经电阻r52和电容c24滤波后串联电阻r51进入运算放大器n4c的负输入引脚9；运算放大器n4c的输出引脚8串联电阻r55后接地；且运算放大器n4c的正输入引脚10连接电阻r56后接地，输出引脚8与运算放大器n2d的正输入引脚12之间连接r47，运算放大器n4c的负输入引脚9与输出引脚8之间连接电阻r48，电阻r48一端连接运算放大器n4c的负输入引脚9，另一端连接于r...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈建，徐靖宁，黄君杰，邓贵澧，柴宏亮，
申请(专利权)人：浙江量子医疗器械有限公司，
类型：新型
国别省市：
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