[发明专利]次级电流采样的电流型多路输出DC-DC开关电源

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，涉及电流型DC/DC开关电源，尤其是电流采样的电流型多路输出DC-DC开关电源。

背景技术

开关电源因其中晶体管工作于交替导通和关闭状态起到类似于器械开关的作用而得名。控制晶体管开关的信号通常采用脉宽调制信号(PWM)。DC-DC开关电源按照开关管导通关闭的时间比例将初级输入电源的能量按该比例传送到变压器次级，再通过整流续流电路和输出滤波电路得到平整的直流电压输出，而PWM信号的占空比直接控制开关管导通关闭的时间比例。

PWM信号是通过将采样直流输出电压信号Vea和三角波信号Vst比较获得的。在电压型开关电源中，三角波信号Vst由专门的三角波发生电路产生；而在电流型开关电源中，三角波信号Vst则是通过对功率电流采样得到的。相对于电压型DC-DC开关电源，电流型DC-DC开关电源具有以下优点：1、能够对输入电压的变化及时响应；2、反馈回路较为简单；3、能够防止推挽变换器偏磁问题。

在电流型DC-DC开关电源中，如何更好的对输出电流进行电流采样是关键技术问题。目前，电流型开关电源多采用下图所示的初级电流采样结构。图中包含两路输出Vo1和Vo2，其中Vo1是进行电压采样的主路输出。

初级电流采样结构简单直观，在次级只有一路输出的情况下能够实现较为准确的电流采样。但是在如图2所示的电源结构中有两大因素影响电流采样的准确性：

1、多路输出电源只能对一路输出(即主路Vo1)进行电压采样和PWM控制，因此电流采样必须精确采样Vo1的电流才能得到准确的PWM控制信号。而图2所示在初级电流采样的方式混入了Vo2这路输出的电流成分，极大的影响了Vo1电流采样的准确性。

2、在初级进行电流采样会混入变压器T1的初级励磁电流的成分，影响电流采样准确性。这种问题在变压器初级励磁电感较小、需要较大励磁电流的情况下更加严重。

发明内容

为了克服初级电流采样不准确的问题，本发明提供了一种次级电流采样的电流型多路输出DC-DC开关电源，能够进行准确的电流采样，避免了变压器初级励磁电流和其它输出电流对主路电流采样的影响。

本发明技术方案如下：

次级电流采样的电流型多路输出DC-DC开关电源，如图3所示，包括直流输入电源、输入电容C1、主变压器T1、主变压器T1初级侧开关电路、输出电路、电压采样电路、光耦反馈电路、PWM控制器以及电流采样电路。直流输入电源对输入电容C1进行充电，输入电容C1的放电电流输入到主变压器T1的初级同名端；主变压器T1的初级异名端通过主变压器T1初级侧开关电路接地；主变压器T1次级至少包括两个绕组，每个绕组连接一个输出电路；所述输出电路由整流续流电路和输出滤波电路组成；其中一路输出电路的输出电压经电压采样电路采样，并经光耦反馈电路将电压采样信号Vea输入到PWM控制器的一个输入端；在被电压采样电路采样的同一路输出电路的整流续流电路和与该输出电路相连的主变压器T1的次级绕组之间还串联了一个耦合变压器T2，所述电流采样电路在耦合变压器T2的次级对耦合电流进行采样，电流采样电路的电流采样信号Vst输入到PWM控制器的另一个输入端，PWM控制器的驱动输出信号输入到主变压器T1初级侧开关电路的控制端，以控制主变压器T1初级侧开关电路的通断。

本发明提供的次级电流采样的电流型多路输出DC-DC开关电源，由于其中电压采样电路和电流采样电路是针对同一路输出电路进行电压采样和电流采样，这样所得的电流采样信号Vst完全不受其它路输出电流和变压器T1初级励磁电流的影响，实现了对同一输出电路输出电流的精确采样；同时采样耦合变压器T2还保证了电源的初次级相互隔离。

附图说明

图1所示的是DC-DC开关电源中，电压采样信号Vea、电流采样信号Vst和PWM控制信号Vpwm的时序图。

图2所示的是常规初级电流采样的多路输出DC-DC开关电源电路结构。

图3所示的是本发明提供的次级电流采样的多路输出DC-DC开关电源电路结构。

具体实施方式

次级电流采样的电流型多路输出DC-DC开关电源，如图3所示，包括直流输入电源、输入电容C1、主变压器T1、主变压器T1初级侧开关电路、输出电路、电压采样电路、光耦反馈电路、PWM控制器以及电流采样电路。直流输入电源对输入电容C1进行充电，输入电容C1的放电电流输入到主变压器T1的初级同名端；主变压器T1的初级异名端通过主变压器T1初级侧开关电路接地；主变压器T1次级至少包括两个绕组，每个绕组连接一个输出电路；所述输出电路由整流续流电路和输出滤波电路组成；其中一路输出电路的输出电压经电压采样电路采样，并经光耦反馈电路将电压采样信号Vea输入到PWM控制器的一个输入端；在被电压采样电路采样的同一路输出电路的整流续流电路和与该输出电路相连的主变压器T1的次级绕组之间还串联了一个耦合变压器T2，所述电流采样电路在耦合变压器T2的次级对耦合电流进行采样，电流采样电路的电流采样信号Vst输入到PWM控制器的另一个输入端，PWM控制器的驱动输出信号输入到主变压器T1初级侧开关电路的控制端，以控制主变压器T1初级侧开关电路的通断。