lage applied on slaver winding = turns of slaver winding X volage applied on each trim (4)
[(K)加]步骤4:根据上面的计算结果,选择MOS管Q1、M0S管Q2和MOS管Q3的MOSFET型号。
[0051 ]步骤5:辅路输出电感的计算,与Buck电路一样。
[0052] W实际产品为例,主路输出30V,主路绕组W4和主路绕组W5的应数是2,推挽的占空 比为50%。因此,变压器每一应线圈承受的电压为15VdM0S管Q1和M0S管Q2的占空比不能大 于50% (即辅路绕组的有效工作占空比)。
[0化3] 如果辅路绕组的线圈为2应,则辅路绕组电压为30V,M0S管Q1和M0S管Q2的占空比 为 16.7%。
[0化4] 而如果辅路绕组线圈为1应,则辅路绕组电压为15V,M0S管Q1和M0S管Q2的占空比 为33%,远局于方案2的占至比。
[0055] 而且,由于此时辅路绕组电压为15V,M0S管QUM0S管Q2W及M0S管Q3的平台电压为 15V,可W使用电压等级更低的M0S阳T,比如使用30V的M0S阳T。运样可W有利于效率的进一 步提升。
[0056] 如图7所示,电路仿真结果的主路输出为30V,辅路输出5V,实现了双路输出的目 标。
[0057] M0S管Q1、M0S管Q2与M0S管Q7同时开通,但提前关断。M0S管Q1和M0S管Q2的占空比 是33%,M0S管Q7的占空比为50%,满足M0S管Q1和M0S管Q2占空比小于M0S管Q7占空比的限 制条件。
[005引 M0S管QUM0S管Q2和M0S管Q3的平台电压大约15V,可W使用电压等级更低的 M0S阳 T。
[0059] 如图8所示,当主路输出和辅路输出之间不需要隔离时的开关电源辅路拓扑辅路 输出绕组(即辅助线圈W1)由部分主路输出绕组形成,辅路输出绕组的同名端连接M0S管Q1 的d极,M0S管Q1的S极串联电感线圈后形成辅路输出端,M0S管Q1的S极串联电感线圈和电容 后接地,M0S管Q1的S极连接M0S管Q3的d极,M0S管Q3的S极接地,M0S管Q1和M0S管Q3的g极接 工作电压。
[0060] 主路输出和辅路输出不需要隔离的应用场合,A点的电压对于参考地总是正向的, 因此,M0S管Q2省略。
[0061] 辅助绕组是从主路绕组中抽出,为了不影响主路的输出,绕组W1和绕组W4的圈数 总和应与之前相等,绕组W1+绕组W4 =绕组W5。
[0062] 此时,辅路输出与M0S管Q1、M0S管Q7,W及绕组W巧日绕组W4+绕组W 5的电压之间的 关系如下:
[00631
巧
[0064] 在运个案子里面,主路输出30V,绕组W5的应数是2,推挽的占空比为50%。因此,变 压器每一应线圈承受的电压为15VdM0S管Q1和M0S管Q2的占空比不大于50%。
[0065] 如图9所示,电路仿真辅路输出的要求与上述隔离型的辅路拓扑一样是5V,当绕组 W1的应数为1的时候,M0S管Q1的占空比为33%。而如果绕组W1的应数为2,则M0S管Q1的占空 比为16.7%。因此,我们选择绕组W1的应数为1。电路仿真结果如下:
[0066] 1)主路输出为30V,辅路输出5V,实现了双路输出的目标。
[0067] 2)M0S管Q1与M0S管Q7同时开通,但提前关断。M0S管Q1的占空比是33%,M0S管Q7的 占空比为50%。
[006引 3)M0S管Q1的平台电压为15V,和MOS管Q3的平台电压大约45V,此电压应力比隔离 的版本要高一些。
[0069] 如图10所示,当辅路输出的占空比没有限制要求。运意味着辅路输出的占空比可 W大于主路的占空比。辅助的输出上升为13.5V,我们可W计算M0S管Q1的占空比为:
[0070]
[0071] M0S管Q1的占空比大于M0S管Q7的占空比。电路仿真结果如下:
[0072] 1)M0S管Q1的占空比为63%,大于M0S管Q7 50%的占空比。在非隔离的版本里面, 对辅助的占空比没有限制的要求。
[0073] 2)主路输出为30V,辅路输出13.5V,实现了双路输出的目标。
[0074] 3)M0S管Q1和M0S管Q3的平台电压大约45V,此电压应力比图5和图6所描述的电路 要高。
[0075] 在实际应用中,主路电路与本实施例的辅路电路拓扑可W形成灵活的电路组合。
[0076] 如图11所示,本实施例的开关电源辅路拓扑与半桥全波整流形主路电路相结合, 采用本实施例的隔离型的开关电源辅路拓扑。
[0077] 如图12所示,本实施例的开关电源辅路拓扑与全桥全波整流形主路电路相结合, 采用本实施例的隔离型的开关电源辅路拓扑。
[0078] 如图13所示,本实施例的开关电源辅路拓扑与正激同步整流形主路电路相结合, 采用本实施例的隔离型的开关电源辅路拓扑。
[0079] 如图14所示,本实施例的开关电源辅路拓扑与半桥全波整流形主路电路相结合, 采用本实施例的隔离型的开关电源辅路拓扑。
[0080] 如图15所示,本实施例的开关电源辅路拓扑与全桥全波整流电路的主路电路相结 合,采用本实施例的隔离型的开关电源辅路拓扑。
[0081 ]如图16所示,本实施例的开关电源辅路拓扑与半桥全波整流电路的主路电路相结 合,采用本实施例的非隔离型的开关电源辅路拓扑。
[0082] 如图17所示,本实施例的开关电源辅路拓扑与全桥全波整流电路的主路电路相结 合,采用本实施例的非隔离型的开关电源辅路拓扑。
[0083] W上所述,仅为本发明较佳的【具体实施方式】,但本发明的保护范围并不局限于此, 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明掲露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换, 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该W权利要求书的保护范 围为准。
【主权项】
1. 一种新型开关电源辅路拓扑,其特征在于:在主路输出侧,设置辅路输出绕组,辅路 输出绕组的同名端连接MOS管Q1的d极,MOS管Q1的S极串联电感线圈后形成辅路输出端,MOS 管Q1的s极串联电感线圈和电容后接地,MOS管Q1的s极连接MOS管Q3的d极,MOS管Q3的s极接 地,MOS管Q1和MOS管Q3的g极接工作电压。2. 如权利要求1所述的新型开关电源辅路拓扑,其特征在于:辅路输出绕组由部分主路 输出绕组形成。3. 如权利要求2所述的新型开关电源辅路拓扑,其特征在于:还包括MOS管Q2,辅路输出 绕组的同名端连接MOS管Q1的d极,MOS管Q1的s极连接MOS管Q2的s极,MOS管Q1和MOS管Q2的g 极连接工作电压,MOS管Q2的d极串联电感线圈后形成辅路输出端; 辅路输出绕组的接地端连接M0S管Q3的s极,M0S管Q3的d极连接M0S管Q2的d极,M0S管Q3 的g极连接工作电压,位于电感线圈两端的M0S管Q3与电容并联,电感线圈串联电容后接地。4. 如权利要求3所述的新型开关电源辅路拓扑,其特征在于:设置隔离的辅路输出绕 组。5. 如权利要求4所述的新型开关电源辅路拓扑,其特征在于:辅路输出绕组的同名端连 接M0S管Q1的s极,M0S管Q1的d极连接M0S管Q2的d极,M0S管Q1和M0S管Q2的g极连接工作电 压,M0S管Q2的s极串联电感线圈后形成辅路输出端,替换相应连接。6. 如权利要求4或5所述的新型开关电源辅路拓扑,其特征在于:M0S管Q1和M0S管Q2的 占空比《辅路绕组的有效工作占空比。
【专利摘要】新型开关电源辅路拓扑,在主路输出侧,设置辅路输出绕组,辅路输出绕组的同名端连接MOS管Q1的d极,MOS管Q1的s极串联电感线圈后形成辅路输出端,MOS管Q1的s极串联电感线圈和电容后接地,MOS管Q1的s极连接MOS管Q3的d极,MOS管Q3的s极接地,MOS管Q1和MOS管Q3的g极接工作电压。工作效率高、输出稳定,可适用与主路和辅路电压差异较大的情况下,应用范围广泛。加入的器件数量较少、成本较低。
【IPC分类】H02M3/335
【公开号】CN105656314
【申请号】
【发明人】吴文江, 王宁, 高云
【申请人】深圳市陆巡天下科技有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年3月18日