本發(fā)明涉及一種電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具體涉及低電壓輸入隔離型多路輸出開關(guān)電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

開關(guān)電源和作為系統(tǒng)二次電源的DC/DC變換器廣泛應(yīng)用于航天、航空、船舶、兵器、電子、鐵路、通信、醫(yī)療電子、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備等軍民用電子系統(tǒng)中。隨著這些設(shè)備越來越小型化，對(duì)DC/DC變換器的重量、體積、成本也提出了更高的要求，小體積、高性價(jià)比的DC/DC電源越來越受到歡迎。

隔離DC/DC變換器中所使用的PWM控制芯片的工作電壓大多在5V以上，相應(yīng)的VMOS管的驅(qū)動(dòng)電壓也較高，能夠在低壓（＜4V）下正常工作的隔離型PWM控制芯片及對(duì)應(yīng)的VMOS管非常罕見，成本也非常高，對(duì)低電壓輸入隔離型多路輸出開關(guān)電源的設(shè)計(jì)造成了一定的困難。

國內(nèi)外目前設(shè)計(jì)低電壓輸入隔離型多路輸出開關(guān)電源較多的采用分立元器件（即采用多組三極管及二極管通過導(dǎo)線連接從而生成集成電路的相關(guān)功能）進(jìn)行設(shè)計(jì)，增加了產(chǎn)品的組裝密度，影響了產(chǎn)品的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低電壓輸入隔離型多路輸出開關(guān)電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)避免了選擇罕見的低工作電壓PWM控制芯片，并避免了采用分立器件進(jìn)行設(shè)計(jì)。

本發(fā)明按以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種低電壓輸入隔離型多路輸出開關(guān)電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括升壓電路、功率變換電路和整流電路；所述升壓電路連接功率變換電路，所述功率變換電路連接整流電路。

優(yōu)選的是：所述升壓電路包括電感L1、二極管D1、二極管D6、電容C1、VMOS管V1、電阻R1；所述電感L1串接VMOS管V1，所述二極管D1正向串接電容C1的線路與VMOS管V1相并聯(lián)，所述二極管D6的正極與電阻R1相連，二極管D6的負(fù)極與二極管D1的負(fù)極相連。

優(yōu)選的是： 所述功率變換電路包括PWM控制器N1、三極管V2、三極管V3、VMOS管V4及變壓器T1；所述PWM控制器N1中的Vcc引腳分別與二極管D6的負(fù)極和三極管V2的集電極相連，三極管V2的發(fā)射極與三極管V3的集電極相連，三極管V3的發(fā)射極接地，三極管V2的基極與三極管V3的基極相連后又與PWM控制器N1中的方波引腳相連，所述VMOS管V4的柵極與三極管V2的發(fā)射極相連，VMOS管V4的漏極與變壓器T1的Np繞組相連，變壓器T1的Nf繞組與電阻R1相連。

優(yōu)選的是：所述整流電路（3）包括功率電感L2，二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管D5、電容C2、電容C3；

所述二極管D2的負(fù)極分別與二極管D3的負(fù)極和功率電感L2中的第一繞組輸入端相連，二極管D2的正極與變壓器T1的Ns1繞組相連，所述二極管D4的正極分別與二極管D5的正極和功率電感L2中的第二繞組輸入端相連，二極管D4的負(fù)正極與變壓器T1的Ns2繞組相連，二極管D3的正極與二極管D5的負(fù)極相連，功率電感L2的第一繞組的輸出端與電容C2相連，功率電感L2的第二繞組的輸出端與電容C3相連，電容C2與電容C3相連，變壓器T1的Ns1繞組與變壓器T1的Ns2繞組相連，且相連的公共端依次與二極管D3與二極管D5的公共端和電容C2與電容C3的公共端相連后接地。

優(yōu)選的是：所述二極管D2、D3、D4、D5為肖特基二極管。

本發(fā)明有益效果：

（1）本發(fā)明采用新型的升壓電路，使低電壓輸入隔離型開關(guān)電源有了更多種類的設(shè)計(jì)方案，并避免了采用分立器件設(shè)計(jì)電路，從而提高了產(chǎn)品的可靠性，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)及使用成本，這在厚膜混合集成電路中尤為重要；

（2）采用了輔助供電電路，有效的利用了變壓器中的剩余能量，減少了電路中的工作損耗，提升了產(chǎn)品的可靠性，降低了產(chǎn)品的使用成本，使產(chǎn)品更加的綠色環(huán)保；

（3）采用圖騰柱式驅(qū)動(dòng)，有效的減少了VMOS管的開關(guān)損耗，提升了產(chǎn)品的工作效率。

附圖說明

為了更清楚的說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖做簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下述實(shí)施例是對(duì)于本發(fā)明內(nèi)容的進(jìn)一步說明以作為對(duì)本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的闡釋，但本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容并不僅限于下述實(shí)施例所述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以且應(yīng)當(dāng)知曉任何基于本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的簡(jiǎn)單變化或替換均應(yīng)屬于本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍。

如圖1所示，一種低電壓輸入隔離型多路輸出開關(guān)電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括升壓電路1、功率變換電路2和整流電路3；升壓電路1連接功率變換電路2，功率變換電路2連接整流電路3。

升壓電路1包括電感L1、二極管D1、二極管D6、電容C1、VMOS管V1、電阻R1；電感L1串接VMOS管V1，二極管D1正向串接電容C1的線路與VMOS管V1相并聯(lián)，二極管D6的正極與電阻R1相連，二極管D6的負(fù)極與二極管D1的負(fù)極相連。

功率變換電路2包括PWM控制器N1、三極管V2、三極管V3、VMOS管V4及變壓器T1；PWM控制器N1中的Vcc引腳分別與二極管D6的負(fù)極和三極管V2的集電極相連，三極管V2的發(fā)射極與三極管V3的集電極相連，三極管V3的發(fā)射極接地，三極管V2的基極與三極管V3的基極相連后又與PWM控制器N1中的方波引腳相連，VMOS管V4的柵極與三極管V2的發(fā)射極相連，VMOS管V4的漏極與變壓器T1的Np繞組相連，變壓器T1的Nf繞組與電阻R1相連，三極管V2為NPN型三極管，三極管V3為PNP型三極管。

整流電路3包括功率電感L2，二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管D5、電容C2、電容C3；二極管D2的負(fù)極分別與二極管D3的負(fù)極和功率電感L2中的第一繞組輸入端相連，二極管D2的正極與變壓器T1的Ns1繞組相連，二極管D4的正極分別與二極管D5的正極和功率電感L2中的第二繞組輸入端相連，二極管D4的負(fù)正極與變壓器T1的Ns2繞組相連，二極管D3的正極與二極管D5的負(fù)極相連，功率電感L2的第一繞組的輸出端與電容C2相連，功率電感L2的第二繞組的輸出端與電容C3相連，電容C2與電容C3相連，變壓器T1的Ns1繞組與變壓器T1的Ns2繞組相連，且相連的公共端依次與二極管D3與二極管D5的公共端和電容C2與電容C3的公共端相連后接地，功率電感L2中的第一繞組輸入端與功率電感L2中的第二繞組輸出端為同名端。

二極管D2、D3、D4、D5選用肖特基二極管。

肖特基二極管的主要優(yōu)點(diǎn)包括兩個(gè)方面：

1）由于肖特基勢(shì)壘高度低于PN結(jié)勢(shì)壘高度，故其正向?qū)ㄩT限電壓和正向壓降都比PN結(jié)二極管低（約低0.2V）。

2）由于肖特基二極管是一種多數(shù)載流子導(dǎo)電器件，不存在少數(shù)載流子壽命和反向恢復(fù)問題。肖特基二極管的反向恢復(fù)時(shí)間只是肖特基勢(shì)壘電容的充、放電時(shí)間，完全不同于PN結(jié)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間。由于肖特基二極管的反向恢復(fù)電荷非常少，故開關(guān)速度非?？?，開關(guān)損耗也特別小，尤其適合于高頻應(yīng)用。

整個(gè)電路工作原理如下：

首先，輸入電壓經(jīng)過由電感L1，二極管D1，電容C1、VMOS管V1組成的升壓電路1，可以將較低的輸入電壓升為所需要的電壓。

T1的Nf繞組通過限流電阻R1與整流二極管C2組成了輔助供電電路，交流信號(hào)經(jīng)過D6的整流形成了一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓，當(dāng)電路啟動(dòng)后正常工作時(shí)，可以將變壓器中剩余的能量轉(zhuǎn)換為電能為控制電路供電，此種方法有效的利用了電路中的剩余能量，減小了電路中的損耗；

其次，電路的第二部分功率變換電路2中的PWM控制芯片由于采用了常規(guī)的供電電壓，所以其可以選擇的范圍較大，種類較多，PWM的輸出波形通過有三極管V2和三極管V3組成的圖騰柱驅(qū)動(dòng)電路后，其驅(qū)動(dòng)能力加強(qiáng)，同時(shí)減少了VMOS管V4的開通和關(guān)斷時(shí)間，減少了電路的損耗；

至此，電路將輸入直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓，通過功率變換電路2中的變壓器T1傳遞至次級(jí)，完成了直流到交流的轉(zhuǎn)換；

最后，變壓器T1的次級(jí)Ns1將傳遞過來的交流信號(hào)經(jīng)過肖特基二極管D2的整流及肖特基二極管D3續(xù)流，最后經(jīng)過輸出功率電感L2和電容C1所組成的濾波電路形成了一個(gè)直流輸出電壓此電壓可以經(jīng)過一個(gè)反饋電路使其變得更加穩(wěn)定；

同理，可以通過增加變壓器T1的繞組（如Ns2），整流（肖特基二極管D2），續(xù)流（肖特基二極管D3），濾波電路（功率電感L2的另一個(gè)繞組和電容C2）從而增加多路輸出電壓。

為了更好地理解本發(fā)明，以上結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說明。但是，顯然可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行不同的變型和改型而不超出權(quán)利要求限定的本發(fā)明更寬的精神和范圍。因此，以上實(shí)施例具有示例性而沒有限制的含義。