用三极管实现辅助输出电压控制的反激变换器及控制方法技术

技术编号:7189008 阅读:817 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开用三极管实现辅助输出电压控制的反激变换器及控制方法,反激变换器包括变压器、与变压器初级绕组相连接的主开关、对主开关控制的PWM控制电路、与变压器次级绕组相连的主输出整流滤波电路、辅助输出整流滤波电路以及与辅助输出整流滤波电路相连的辅助输出控制电路,辅助输出整流滤波电路包括辅助回路开关,辅助输出控制电路通过控制辅助回路开关来开启和关闭辅助输出整流滤波电路,本发明专利技术有效的提高了辅助输出电压的稳定性、降低了电路损耗,具有体积小、成本低、控制简单等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及开关电源变换器
,特别涉及一种。
技术介绍
传统的多路输出反激变换器,由于具有电路结构简单及制造成本低的优点,广泛应用于小功率的各种复杂电子系统供电电源中。一般的多路输出反激变换器,是通过在同一个变压器耦合多个绕组以得到多个不同的输出,主输出通过反馈回路,保持输出电压稳定,主路输出有着良好的电源调整率和负载调整率,而其他辅助输出通过交调能力来调整各自的输出,理想情况下,辅助输出电压与主输出电压满足变压器匝数比的关系,即只要主输出电压稳定,则辅助输出电压也能保持稳定。但实际上由于受变压器各个绕组间的漏感、 绕组电阻、整流二极管通态压降、各输出回路寄生参数等影响,反激变换器的辅助输出电压将根据负载的改变而有较低的调整率。为提高交叉调整性能,常采用加线性电压调节稳定器、磁放大器等解决方案。图1显示使用线性调节器来控制辅助输出电压的已知的反激功率变换器。通过线性调节器的辅助,辅助输出电压更为稳定。由于线性调节器损耗大,输出电流小,此类电路配置只适用于低功率范围的情况。图2所示为采用磁放大器作为辅助输出电压控制的反激式功率变换器。加磁放大器的方案损耗小,调节性能较好,但存在电路结构复杂、体积较大、成本较高的缺陷,丧失反激变换器固有的配置简单、成本低的优势。因此,提供一种体积小、成本低、电路结构简单且能输出多路稳压电源的反激变换器是该领域技术人员所需解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种用三极管实现的辅助输出电源控制的反激变换器。本专利技术的另一目的在于,提供一种用三极管实现的反激变换器辅助输出电压控制的控制方法。为了达到上述第一目的,本专利技术采用以下技术方案一种用三极管实现辅助输出电压控制的反激变换器,包括具有一个初级绕组和多个次级绕组的变压器;与所述变压器初级绕组相连的主开关;对所述主开关进行控制的PWM控制电路;与所述变压器第一次级绕组相连的主输出整流滤波电路;与所述变压器第二次级绕组相连的辅助输出整流滤波电路;与所述辅助输出整流滤波电路相连的辅助输出控制电路;所述辅助输出整流滤波电路还包括辅助回路开关,所述辅助输出控制电路通过控制辅助回路开关来开启和关闭辅助输出整流滤波电路。优选的,所述辅助输出控制电路包括第二三极管、第三三极管、第三二极管、第一稳压二级管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第三电容、第四电容、第三次级绕组;其中,所述第二三极管射极与第二电阻、第二电容一端相连并与第三二极管阴极相连接,基极与第二电阻、第二电容另一端相连并与第三三极管集电极相连;所述第三二极管阳极与辅助回路开关三极管基极相连;所述第一电阻一端与辅助回路开关三极管基极相连,另一端与第三次级绕组相连;所述第三三极管射极与第三电阻、第四电容一端相连接并与变压器第二次级绕组另一端相连,基极与第三电阻、第四电容另一端相连并与第二三极管集电极、第一稳压二级管阳极相连;所述第一稳压二级管阴极与辅助输出整流滤波电路第二二极管阴极相连。优选的,所述辅助回路开关为NPN型三极管,其集电极与第二次级绕组一端相连, 射极与第二二极管阳极相连。优选的,所述辅助回路开关输出高电平、低电平或负电平三种输出状态中的一种。优选的,所述主开关为MOS管。优选的,所述主输出整流滤波电路包括第一二极管和第一滤波电容。优选的,所述辅助输出整流滤波电路包括第二二极管和第二滤波电容。优选的,VOl为主输出整流滤波电路输出电压,Nl为第一次级绕组匝数;V02为辅助输出整流滤波电路输出电压,N2为第二次级绕组匝数,满足V01/N1 > V02/N2优选的,所述反激变换器为多路输出反激变换器。为了达到上述另一目的,本专利技术采用以下技术方案本专利技术用三极管实现辅助输出电压控制的反激变换器的控制方法,包括下述步骤(1)闭合主开关,为变压器初级绕组储存能量;(2)断开主开关,将变压器初级绕组的能量传送到变压器各次级绕组;(3)将上述步骤O)中的能量经主输出整流滤波电路和辅助输出整流滤波电路后转换为直流电压输出;(4)PWM控制电路采集步骤(3)中主输出整流滤波电路的输出电压,并将其与电路内部的基准电压进行比较,得到主输出整流滤波电路的输出电压和内部基准电压的误差, 并将该误差返回PMW控制电路,稳定主输出整流滤波电路电压;(5)辅助输出控制电路在负载变化时调整辅助输出占空比,调整辅助输出整流滤波电路输出电压。其中,步骤⑶具体为主开关开启,辅助输出控制电路输出负电平,辅助回路开关因承受返偏电压而关闭;主开关关闭,辅助输出控制电路输出高电平,开启辅助回路开关;辅助输出控制电路输出低电平,关闭辅助回路开关。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果1、本专利技术的反激变换器体积小成本低,电路结构简单。2、由于三极管辅助回路开关的引入,使得辅助输出回路的输出电压可独立调节, 负载变化时,没有一般多输出电源产生的交互调整率问题,提高了辅助输出电压的稳定性。 且在不超过输出总功率前提下,输出功率可在各路输出之间任意分配,增加了用户使用的灵活性。3、三极管辅助回路开关工作在开关状态,通态损耗小,相对于采用线性调节,具有更低的电路损耗和更宽的负载调节范围。4、辅助输出电压可逐周期限制,无需环路补偿。附图说明图1是现有的利用三端稳压器实现辅助输出电压控制的反激功率变换器电路图;图2是现有的利用磁放大器实现辅助输出电压控制的反激功率变换器的电路图;图3是本专利技术的利用三极管实现辅助输出电压控制的反激变换器的电路原理框图;图4是本专利技术的利用三极管实现辅助输出电压控制的反激变换器的具体电路图;图5是本专利技术的利用三极管实现辅助输出电压控制的反激变换器的电路波形图;图6是本专利技术控制方法的流程图。具体实施例方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述,但本专利技术的实施方式不限于此。实施例如图3所示,是本专利技术用三极管实现辅助输出电压控制的反激变换器的原理图, 包括具有一个初级绕组和多个次级绕组的变压器Tl ;与所述变压器初级绕组相连的主开关Ql以及对所述主开关Ql进行控制的PWM控制电路;与所述变压器第一次级绕组m相连的主输出整流滤波电路,所述主输出整流滤波电路由第一二极管Dl和第一滤波电容Cl组成;与所述变压器第二次级绕组N2相连的辅助输出整流滤波电路,所述辅助输出整流滤波电路由第二二极管D2、第二滤波电容C2组成;与所述的辅助输出整流滤波电路相连的辅助输出控制电路; 所述辅助输出整流滤波电路还包括辅助回路开关,所述辅助输出控制电路通过控制辅助回路开关来开启和关闭辅助输出整流滤波电路。进一步,所述的主开关Ql为MOS管。进一步,辅助回路开关Q2为NPN型三极管,其集电极与第二次级绕组N2 —端相连,射极与第二二极管D2阳极相连。反激变换器的主要工作原理是当主开关Ql开通时,变压器初级绕组(原边)储存能量;主开关Ql关断时,将储存在变压器初级绕组(原边)的能量传送到变压器各个次级绕组(副边),经各路输出的整流滤波后得到所需的直流电压。PWM控制电路采集主输出整流滤波电路的电压V01,与内部的基准电压相比较,将其误差反馈回PWM控制芯片,从而控制主开关Ql的工作占空比,以稳定主输出电压V01,在理想情况下辅助输出整流滤波电路输出电压V02与主输出整流滤波电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用三极管实现辅助输出电压控制的反激变换器,包括:具有一个初级绕组和多个次级绕组的变压器;与所述变压器初级绕组相连的主开关;对所述主开关进行控制的PWM控制电路;与所述变压器第一次级绕组相连的主输出整流滤波电路;与所述变压器第二次级绕组相连的辅助输出整流滤波电路;与所述辅助输出整流滤波电路相连的辅助输出控制电路;其特征在于:所述辅助输出整流滤波电路还包括辅助回路开关,所述辅助输出控制电路通过控制辅助回路开关来开启和关闭辅助输出整流滤波电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李景志卢雪明石顺才
申请(专利权)人:广州三晶电气有限公司
类型:发明
国别省市:81

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