一種自適應(yīng)開關(guān)電源均流電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種自適應(yīng)開關(guān)電源均流電路,包括第一電壓跟隨電路、反相比例放大電路、比例積分控制電路、第二電壓跟隨電路和均流保護電路，所述第一電壓跟隨電路的輸入端與輸出電流采樣電路相連，其輸出端經(jīng)反相比例放大電路分別與比例積分控制電路、第二電壓跟隨電路的輸入端相連，第二電壓跟隨電路的輸出端與比例積分控制電路的輸入端相連，比例積分控制電路的輸出端與控制環(huán)路相連，所述均流保護電路的輸入端與第二電壓跟隨電路的輸入端相連，其輸出端與均流母線相連。本實用新型所述的均流電路成本低，可靠性高，可調(diào)性好，抗干擾能力強。
【專利說明】
一種自適應(yīng)開關(guān)電源均流電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自適應(yīng)開關(guān)電源均流電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在開關(guān)電源的使用中，為了滿足一些功率、體積、靈活性等要求，并聯(lián)使用越來越重要，這樣勢必會用到均流控制電路。目前在開關(guān)電源的均流控制電路的設(shè)計中，使用芯片較多，譬如TI公司生產(chǎn)的UC1902系列。雖然這種均流控制芯片使用起來方便，電路簡單，但是溫度等級最高的UC1902(-55°C?+125°C)采購周期長，且不易采購，而UC2902和UC1902的溫度等級某些情況下不能滿足電源的的使用環(huán)境。且均流芯片內(nèi)部的電路是固化的，后期無法調(diào)試，且故障時只能更換芯片，成本也大。均流控制芯片只是滿足了基本的均流控制功能，但在功能拓展和抗干擾上未作處理。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種自適應(yīng)開關(guān)電源均流電路，該電路成本低，可靠性高，可調(diào)性好，抗干擾能力強。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0005]—種自適應(yīng)開關(guān)電源均流電路，包括第一電壓跟隨電路、反相比例放大電路、比例積分控制電路、第二電壓跟隨電路和均流保護電路，所述第一電壓跟隨電路的輸入端與輸出電流采樣電路相連，其輸出端經(jīng)反相比例放大電路分別與比例積分控制電路、第二電壓跟隨電路的輸入端相連，第二電壓跟隨電路的輸出端與比例積分控制電路的輸入端相連，比例積分控制電路的輸出端與控制環(huán)路相連，所述均流保護電路的輸入端與第二電壓跟隨電路的輸入端相連，其輸出端與均流母線相連。
[0006]所述第一電壓跟隨電路采用電壓跟隨器NI，所述電壓跟隨器NI的同向輸入端與輸出電流采樣電路相連，其輸出端與反相比例放大電路的輸入端相連。
[0007]所述反相比例放大電路采用運算放大器N2，所述運算放大器N2的同向輸入端經(jīng)電阻R3接地，其反向輸入端經(jīng)電阻Rl與第一電壓跟隨電路的輸出端相連，其輸出端作為反相比例放大電路的輸出端。
[0008]所述第二電壓跟隨電路采用電壓跟隨器N3，所述電壓跟隨器N3的同向輸入端經(jīng)電阻R4與反相比例放大電路的輸出端相連，且該同向輸入端依次經(jīng)電阻R2、電容Cl接地，電壓跟隨器N3的輸出端經(jīng)電阻R6與比例積分控制電路相連。
[0009]所述比例積分控制電路包括運算放大器N4、電阻R7、電容C2、電容C3和二極管VI，所述運算放大器N4的同相輸入端經(jīng)電阻R5與反相比例放大電路的輸出端相連，該同相輸入端并經(jīng)電阻Rll與電源相連，運算放大器N4的反向輸入端經(jīng)電阻R6與第二電壓跟隨電路的輸出端相連，所述運算放大器N4的輸出端依次經(jīng)電阻R7、電容C2與其反向輸入端相連，所述二極管Vl的陽極與均流控制環(huán)路相連，其陰極與運算放大器N4的輸出端相連，所述電容C3的一端連接在二極管Vl和電阻R7之間的節(jié)點處，其另一端與運算放大器N4的反向輸入端相連。
[0010]所述均流保護電路包括共模電感L、繼電器K、三極管Q2、二極管V2和二極管V3，所述共模電感L的輸入端與均流母線相連，其輸出端與繼電器K的其中兩靜觸點相連，繼電器K的另外兩靜觸點分別與第二電壓跟隨電路的輸出端、電容Cl的接地端相連，所述二極管V2的陽極與繼電器K的線圈負極端相連，其陰極與繼電器K的線圈正極端相連，所述三極管Q2的集電極與繼電器K的線圈負極端相連，其基極與二極管V3的陽極相連，其發(fā)射極接地，所述二極管V3的陰極經(jīng)電阻R8與輸出電壓采樣電路相連，所述二極管V3的陰極經(jīng)電容C4與三極管Q2的發(fā)射極相連，三極管Q2的基極經(jīng)電阻R9與三極管Q2的發(fā)射極相連。
[0011]由上述技術(shù)方案可知，本實用新型所述的自適應(yīng)開關(guān)電源均流電路成本低，可靠性高，可調(diào)性好，抗干擾能力強。該均流保護電路采用共模電感L、繼電器K、三極管Q2、二極管V2和二極管V3構(gòu)成，在開關(guān)電源并聯(lián)使用時，當某一臺電源由于自身原因，電壓過低，無法驅(qū)動三極管Q2導通時，繼電器不吸合，這樣，該電源的母線不與其他電源相接，不影響其他電源的均流功能，提高了該均流電路的可靠性。電路中的繼電器的兩個觸點分別與共模電感兩端相連，用于消除均流母線上竄進去的干擾，以提高電路的抗干擾能力。
【附圖說明】

[0012]圖1是本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明:
[0014]如圖1所示，本實施例的自適應(yīng)開關(guān)電源均流電路，包括第一電壓跟隨電路1、反相比例放大電路2、比例積分控制電路3、第二電壓跟隨電路4和均流保護電路5，第一電壓跟隨電路I的輸入端與輸出電流采樣電路相連，其輸出端經(jīng)反相比例放大電路2分別與比例積分控制電路3、第二電壓跟隨電路4的輸入端相連，第二電壓跟隨電路4的輸出端與比例積分控制電路3的輸入端相連，比例積分控制電路3的輸出端與控制環(huán)路相連，均流保護電路5的輸入端與第二電壓跟隨電路4的輸入端相連，其輸出端與均流母線相連。
[0015]第一電壓跟隨電路I采用電壓跟隨器NI，電壓跟隨器NI的同向輸入端與輸出電流采樣電路相連，其輸出端與反相比例放大電路2的輸入端相連。該第一電壓跟隨電路I，用于將電源的輸出電流采樣信號送至后級的反相比例放大電路2中，并且可以起到緩沖、隔離的作用，使得后級的反相比例放大電路2可以更好地工作，且不影響前級的采樣電流信號。
[0016]反相比例放大電路2采用運算放大器N2，運算放大器N2的同向輸入端經(jīng)電阻R3接地，其反向輸入端經(jīng)電阻Rl與電壓跟隨器NI的輸出端相連，其輸出端作為反相比例放大電路2的輸出端。因輸出電流采樣信號電壓值很低，且是一個負電壓，通過第一電壓跟隨電路I之后不變，且是一個負電壓，不利于后面的處理。本實施例經(jīng)過反相比例放大電路2之后，將輸出電流采樣信號放大成一個合理的正電壓，便于后面電路的處理。
[0017]第二電壓跟隨電路4采用電壓跟隨器N3，電壓跟隨器N3的同向輸入端經(jīng)電阻R4與運算放大器N2的輸出端相連，且該同向輸入端依次經(jīng)電阻R2、電容Cl接地，電壓跟隨器N3的輸出端經(jīng)電阻R6與比例積分控制電路3相連。該第二電壓跟隨電路4與第一電壓跟隨電路I的功能相類似，都是將電源的輸出電流采樣信號送至后級的比例放大電路中，并且可以起到緩沖、隔離的作用，使得后級的比例放大電路可以更好地工作，且不影響前級的采樣電流信號。
[0018]比例積分控制電路3包括運算放大器N4、電阻R7、電容C2、電容C3和二極管VI，運算放大器N4的同相輸入端經(jīng)電阻R5與運算放大器N2的輸出端相連，該同相輸入端并經(jīng)電阻Rll與電源相連，運算放大器N4的反向輸入端經(jīng)電阻R6與電壓跟隨器N3的輸出端相連，運算放大器N4的輸出端依次經(jīng)電阻R7、電容C2與其反向輸入端相連，二極管Vl的陽極與均流控制環(huán)路相連，其陰極與運算放大器N4的輸出端相連，電容C3的一端連接在二極管Vl和電阻R7之間的節(jié)點處，其另一端與運算放大器N4的反向輸入端相連。該比例積分控制電路是整個均流控制電路的核心，通過該電路控制電源的環(huán)路來控制輸出電流，起到均流的作用。具體說來即:幾臺電源并聯(lián)使用時，當其中一臺電源的電流偏低時，說明其母線電壓偏低，運算放大器N4的輸出端通過二極管Vl拉低控制環(huán)路的反饋電壓，進而使占空比增大，輸出電壓增大，輸出電流增大。
[0019]均流保護電路5包括共模電感L、繼電器K、三極管Q2、二極管V2和二極管V3，共模電感L的輸入端與均流母線相連，其輸出端與繼電器K的其中兩靜觸點相連，繼電器K的另外兩靜觸點分別與第二電壓跟隨電路4的輸出端、電容Cl的接地端相連，二極管V2的陽極與繼電器K的線圈負極端相連，其陰極與繼電器K的線圈正極端相連，三極管Q2的集電極與繼電器K的線圈負極端相連，其基極與二極管V3的陽極相連，其發(fā)射極接地，二極管V3的陰極經(jīng)電阻R8與輸出電壓采樣電路相連，二極管V3的陰極經(jīng)電容C4與三極管Q2的發(fā)射極相連，三極管Q2的基極經(jīng)電阻R9與三極管Q2的發(fā)射極相連。該繼電器K的兩個觸點分別與共模電感L兩端相連，用于消除均流母線上竄進去的干擾，在開關(guān)電源并聯(lián)使用時，當某一臺電源由于自身原因，電壓過低，無法驅(qū)動三極管Q2導通，繼電器K不能吸合，使該電源的母線不與其他電源相接，不影響其他電源的均流功能，從而提高自適應(yīng)開關(guān)電源均流電路的可靠性。
[0020]電源的輸出電流通過電流互感器得到一個輸出電流的采樣電壓信號，該電壓信號是一個較低的負電壓信號，輸入到電壓跟隨器NI的3腳，電壓跟隨器NI的I腳輸出電壓信號與3腳相同，電壓跟隨器NI的I腳經(jīng)過電阻Rl接到運算放大器N2的13腳，反相比例放大電路2將輸出電流米樣信號放大成一個合理的正電壓，運算放大器N2的14腳輸出電壓為-R10/R1倍的輸出電流采樣電壓。當電源的輸出電壓正常時，三極管Q2導通，導通后繼電器K吸合，均流母線-通過共模電感L接到地，均流母線和共模電感L接到電壓跟隨器N3的10腳，電壓跟隨器N3的8腳通過電阻R6接到運算放大器N4的6腳，比例積分控制電路3通過比較運算放大器N4的5腳和6腳電壓來調(diào)節(jié)電源的控制環(huán)路，若幾臺電源并聯(lián)使用時，當其中一臺電源的電流偏低時，說明其母線電壓偏低，運算放大器N4的輸出端通過二極管Vl拉低控制環(huán)路的反饋電壓，進而使占空比增大，輸出電壓增大，輸出電流增大，進而使得每臺電源的輸出電流大致相等。
[0021]以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種自適應(yīng)開關(guān)電源均流電路，其特征在于:包括第一電壓跟隨電路(I)、反相比例放大電路(2)、比例積分控制電路(3)、第二電壓跟隨電路(4)和均流保護電路(5)，所述第一電壓跟隨電路(I)的輸入端與輸出電流采樣電路相連，其輸出端經(jīng)反相比例放大電路(2)分別與比例積分控制電路(3)、第二電壓跟隨電路(4)的輸入端相連，第二電壓跟隨電路(4)的輸出端與比例積分控制電路(3)的輸入端相連，比例積分控制電路(3)的輸出端與控制環(huán)路相連，所述均流保護電路(5)的輸入端與第二電壓跟隨電路(4)的輸入端相連，其輸出端與均流母線相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)開關(guān)電源均流電路，其特征在于:所述第一電壓跟隨電路(I)采用電壓跟隨器NI，所述電壓跟隨器NI的同向輸入端與輸出電流采樣電路相連，其輸出端與反相比例放大電路(2)的輸入端相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)開關(guān)電源均流電路，其特征在于:所述反相比例放大電路(2)采用運算放大器N2，所述運算放大器N2的同向輸入端經(jīng)電阻R3接地，其反向輸入端經(jīng)電阻Rl與第一電壓跟隨電路(I)的輸出端相連，其輸出端作為反相比例放大電路(2)的輸出端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)開關(guān)電源均流電路，其特征在于:所述第二電壓跟隨電路(4)采用電壓跟隨器N3，所述電壓跟隨器N3的同向輸入端經(jīng)電阻R4與反相比例放大電路(2)的輸出端相連，且該同向輸入端依次經(jīng)電阻R2、電容Cl接地，電壓跟隨器N3的輸出端經(jīng)電阻R6與比例積分控制電路(3 )相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)開關(guān)電源均流電路，其特征在于:所述比例積分控制電路(3)包括運算放大器N4、電阻R7、電容C2、電容C3和二極管VI，所述運算放大器N4的同相輸入端經(jīng)電阻R5與反相比例放大電路(2)的輸出端相連，該同相輸入端并經(jīng)電阻Rll與電源相連，運算放大器N4的反向輸入端經(jīng)電阻R6與第二電壓跟隨電路(4)的輸出端相連，所述運算放大器N4的輸出端依次經(jīng)電阻R7、電容C2與其反向輸入端相連，所述二極管Vl的陽極與均流控制環(huán)路相連，其陰極與運算放大器N4的輸出端相連，所述電容C3的一端連接在二極管Vl和電阻R7之間的節(jié)點處，其另一端與運算放大器N4的反向輸入端相連。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)開關(guān)電源均流電路，其特征在于:所述均流保護電路(5)包括共模電感L、繼電器K、三極管Q2、二極管V2和二極管V3，所述共模電感L的輸入端與均流母線相連，其輸出端與繼電器K的其中兩靜觸點相連，繼電器K的另外兩靜觸點分別與第二電壓跟隨電路(4)的輸出端、電容Cl的接地端相連，所述二極管V2的陽極與繼電器K的線圈負極端相連，其陰極與繼電器K的線圈正極端相連，所述三極管Q2的集電極與繼電器K的線圈負極端相連，其基極與二極管V3的陽極相連，其發(fā)射極接地，所述二極管V3的陰極經(jīng)電阻R8與輸出電壓采樣電路相連，所述二極管V3的陰極經(jīng)電容C4與三極管Q2的發(fā)射極相連，三極管Q2的基極經(jīng)電阻R9與三極管Q2的發(fā)射極相連。
【文檔編號】H02M1/44GK205725459SQ201620565414
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月12日
【發(fā)明人】汪邦照, 吳鵬飛, 蘇俊生
【申請人】合肥華耀電子工業(yè)有限公司