一種交流輸入多路隔離低功率輸出電源制造技術(shù)

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)一種交流輸入多路隔離低功率輸出電源，包括：輸入AC電壓模塊、雷擊浪涌保護(hù)電路模塊、EMI電路模塊、多繞組變壓器、多個(gè)整流濾波電路模塊以及多個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊；所述輸入AC電壓模塊、雷擊浪涌保護(hù)電路模塊、EMI電路模塊以及多繞組變壓器依次連接，所述多繞組變壓器的輸出端分別與各個(gè)整流濾波電路模塊的輸入端相連接，各個(gè)整流濾波電路模塊的輸出端分別與各個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入端一一對(duì)應(yīng)連接。所述輸出電源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省了輸入高壓整流橋、高壓開(kāi)關(guān)MOS、PWMIC、高壓電容等器件的使用，大大降低了成本，且具有很高的輸出穩(wěn)壓精度，適合應(yīng)用于多種低功率多路輸出場(chǎng)合。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及電力應(yīng)用領(lǐng)域，具體為一種交流輸入多路隔離低功率輸出電源。
技術(shù)介紹
在多路輸出低功率的應(yīng)用場(chǎng)合，為了實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)電源的多路輸出，目前主要的實(shí)現(xiàn)方案有以下幾種：1、采用反激式開(kāi)關(guān)電源多路輸出，通過(guò)變壓器采用多個(gè)繞組設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，對(duì)各路外加電感，這種計(jì)算方法，取決于繞組漏感的精確度，對(duì)變壓器的設(shè)計(jì)和繞制方式要求很高，由于變壓器個(gè)體差異，無(wú)法保證漏感的具體數(shù)據(jù)，所以這種方式設(shè)計(jì)復(fù)雜，適用于對(duì)穩(wěn)壓精度要求不高的場(chǎng)合；2、采用外加DC/DC的方式，繞組輸出的電壓不穩(wěn)定，通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換來(lái)保證最終的輸出穩(wěn)定性，這種方式增加了成本，降低了整個(gè)電源的效率；3、每路電壓均采用光耦反饋，多路輸出的光耦接收端串聯(lián)后給反饋，這種方式可以做到多路輸出隔離，但是這種方式需要針對(duì)每一路進(jìn)行反饋，整個(gè)控制上更加復(fù)雜，由于光耦接收端串聯(lián)，在反饋時(shí)，光耦工作在線(xiàn)性區(qū)，所以光耦接收端的兩端電壓有一定要求，而多路輸出就會(huì)受到限制，因?yàn)榉答伣邮斩说碾妷河邢拗疲怦罱邮斩穗妷河邢拗疲瑒t導(dǎo)致光耦不可能多個(gè)串聯(lián)，所以這種方式，對(duì)于多路輸出的真正路數(shù)，實(shí)際上是有一定限制的。而在多路隔離輸出電源中，常用的是反激或正激拓?fù)洌ㄟ^(guò)優(yōu)化變壓器設(shè)計(jì)，外部增加電感或增加DC/DC轉(zhuǎn)換等最終得到需要的電壓。在這個(gè)過(guò)程中，交叉調(diào)整率改善比較難，設(shè)計(jì)也比較復(fù)雜，如果要求多路隔離輸出，處理起來(lái)則更復(fù)雜。在多路輸出電壓的場(chǎng)合中，通常功率不大，但是要求多種輸出電壓，因此亟需一種簡(jiǎn)單的多路輸出電源，應(yīng)用于多路輸出電壓的場(chǎng)合，滿(mǎn)足實(shí)際需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本技術(shù)公開(kāi)一種交流輸入多路隔離低功率輸出電源，其包括：輸入AC電壓模塊、雷擊浪涌保護(hù)電路模塊、EMI電路模塊、多繞組變壓器、多個(gè)整流濾波電路模塊以及多個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊；所述輸入AC電壓模塊、雷擊浪涌保護(hù)電路模塊、EMI電路模塊以及多繞組變壓器依次連接，所述多繞組變壓器的輸出端分別與各個(gè)整流濾波電路模塊的輸入端相連接，各個(gè)整流濾波電路模塊的輸出端分別與各個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入端一一對(duì)應(yīng)連接。本技術(shù)的有益效果是通過(guò)直接在開(kāi)關(guān)電源輸入端接入多繞組變壓器，將高壓交流電降低為低壓交流電，然后再整流濾波，經(jīng)過(guò)合適的DC/DC設(shè)計(jì)得到要求的輸出電壓；相比于常規(guī)的多路隔離輸出電源，所述交流輸入多路隔離低功率輸出電源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)節(jié)省了輸入高壓整流橋、高壓開(kāi)關(guān)MOS、PWM?IC、高壓電容等器件，大大降低了成本，且實(shí)現(xiàn)了多路隔離輸出，具有很高的輸出穩(wěn)壓精度，適合應(yīng)用于多種低功率多路輸出場(chǎng)合；而且由于電路設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)化，進(jìn)一步提高了電源供電的可靠性；并且所述交流輸入多路隔離低功率輸出電源的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以擴(kuò)展到其它的高壓交流輸入轉(zhuǎn)低壓直流、低功率的應(yīng)用場(chǎng)合，也可以包含高壓脈沖波形轉(zhuǎn)低壓直流、低功率電源，應(yīng)用非常廣泛。附圖說(shuō)明圖1是本技術(shù)所述交流輸入多路隔離低功率輸出電源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本技術(shù)所述交流輸入多路隔離低功率輸出電源的電路圖；圖3是本技術(shù)所述交流輸入多路隔離低功率輸出電源的實(shí)施例1的電路圖；圖4是本技術(shù)所述交流輸入多路隔離低功率輸出電源的實(shí)施例2的電路圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。如圖1所示，本技術(shù)公開(kāi)一種交流輸入多路隔離低功率輸出電源，其包括：輸入AC電壓模塊、雷擊浪涌保護(hù)電路模塊、EMI電路模塊、多繞組變壓器、多個(gè)整流濾波電路模塊以及多個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊；所述輸入AC電壓模塊、雷擊浪涌保護(hù)電路模塊、EMI電路模塊以及多繞組變壓器依次連接，所述多繞組變壓器的輸出端分別與各個(gè)整流濾波電路模塊的輸入端相連接，各個(gè)整流濾波電路模塊的輸出端分別與各個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入端一一對(duì)應(yīng)連接。下面具體講述本技術(shù)所述的交流輸入多路隔離低功率輸出電源。本技術(shù)中的輸入AC電壓模塊直接連接多繞組變壓器，經(jīng)過(guò)多繞組變壓器降壓后再整流，整流后的電壓比較低，作為DC/DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入，通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換得到要求的電壓，根據(jù)最終輸出功率的要求，這里的DC/DC轉(zhuǎn)換模塊可以是LDO、三端穩(wěn)壓集成電路、DC/DC控制芯片轉(zhuǎn)換等等。多個(gè)繞組之間互相隔離，每個(gè)繞組均可根據(jù)最終電壓來(lái)設(shè)計(jì)匝數(shù)。與常規(guī)的開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)相比，這里不再需要高壓整流橋、高壓開(kāi)關(guān)MOS、PWM?IC、高壓電容等，在低功率多路輸出電壓應(yīng)用場(chǎng)合中，成本低廉，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，供電可靠。如圖2所示，是本技術(shù)所述交流輸入多路隔離低功率輸出電源的具體實(shí)現(xiàn)的電路圖。圖2中輸入AC電壓模塊經(jīng)過(guò)保險(xiǎn)絲、雷擊浪涌保護(hù)電路模塊、EMI電路連接變壓器T1，T1是一個(gè)多繞組的變壓器，原邊一個(gè)繞組，副邊繞組個(gè)數(shù)由具體輸出電壓路數(shù)決定。副邊繞組后的電壓經(jīng)過(guò)整流橋、濾波電路，電壓變?yōu)橹绷麟妷海鳛镈C/DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入，經(jīng)過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換后得到設(shè)計(jì)要求的電壓，整個(gè)電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于變壓器的設(shè)計(jì)和整流濾波后與DC/DC轉(zhuǎn)換模塊的配合。實(shí)施例1如圖3所示，將圖2中的DC/DC轉(zhuǎn)換模塊細(xì)化，則得到圖3的設(shè)計(jì)方案。輸入電壓經(jīng)過(guò)保險(xiǎn)絲F1，MOV1、MOV2、MOV3和FG1（放電管）組成雷擊浪涌保護(hù)電路，C1、L1、C2組成EMI電路。T1是主變壓器，T1-P是一次側(cè)繞組，T1-S1、T1-S2、T1-SN是二次側(cè)輸出繞組，BD11和C11組成繞組T1-S1的整流濾波電路，BD12和C12組成繞組T1-S2的整流濾波電路，BD1N和C1N組成繞組T1-SN的整流濾波電路。R11、U11、R21、R31和C21組成VOUT1的DC/DC轉(zhuǎn)換電路，R12、U12、R22、R32和C22組成VOUT2的DC/DC轉(zhuǎn)換電路，R1N、U1N、R2N、R3N和C2N組成VOUTN的DC/DC轉(zhuǎn)換電路。U11、U12、U1N可以選擇可控精密穩(wěn)壓源，如TL431、AZ431等，每個(gè)二次側(cè)繞組經(jīng)整流濾波，DC/DC轉(zhuǎn)換輸出最終電壓。下面以輸出VOUT1為例說(shuō)明變壓器繞組設(shè)計(jì)，假定電源輸入電壓范圍是90VAC~264VAC，VOUT1要求輸出電壓值為5V，輸出電流10mA，此時(shí)要求C11上整流后的直流電壓值至少為5V，則整流前T1-S1繞組上的交流電壓為5V/1.4=3.57VAC，則理論匝比為90/3.75=24,，這是理論值，需要適當(dāng)提高整流濾波后的電壓值，因此匝比取20。90VAC~264VAC輸入時(shí)，對(duì)應(yīng)到T1-S1的電壓為4.5VAC~13.2VAC，經(jīng)過(guò)整流濾波后的直流電壓為6.3V~18.48V，經(jīng)過(guò)R11、U11、R21、R31和C21輸出5V，這里可以看出R11兩端承受的電壓范圍是1.3V~13.48V，由于輸出電流10mA，則R11電阻實(shí)際消耗的最小功率為1.3×0.01=0.013W，R11電阻實(shí)際消耗的最大功率為13.48×0.01=0.1348W。為了保證直流輸入電壓6.3~18.48V范圍內(nèi)，輸出電壓5V不變，輸出電流10mA，則R11阻值最大選擇本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種交流輸入多路隔離低功率輸出電源，其特征在于，包括：輸入AC電壓模塊、雷擊浪涌保護(hù)電路模塊、EMI電路模塊、多繞組變壓器、多個(gè)整流濾波電路模塊以及多個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊；所述輸入AC電壓模塊、雷擊浪涌保護(hù)電路模塊、EMI電路模塊以及多繞組變壓器依次連接，所述多繞組變壓器的輸出端分別與各個(gè)整流濾波電路模塊的輸入端相連接，各個(gè)整流濾波電路模塊的輸出端分別與各個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入端一一對(duì)應(yīng)連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種交流輸入多路隔離低功率輸出電源，其特征在于，包括：輸入AC電壓模塊、雷擊浪涌保護(hù)電路模塊、EMI電路模塊、多繞組變壓器、多個(gè)整流濾波電路模塊以及多個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊；所述輸入AC電壓模塊、雷擊浪涌...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李洪星，朱雪華，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：蘇州弗萊希智能科技有限公司，
類(lèi)型：新型
國(guó)別省市：江蘇;32