[发明专利]一种多路隔离输出电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种多路隔离输出电源。

背景技术

当前在通讯、数据通信、无线通信、服务器、基站等通信领域的产品单板电源设计中，当需要多路隔离输出时，每一路输出均由输入电压直接采用多个如推挽、全桥、半桥、正激等隔离DC/DC变换电路拓扑中的任一拓扑变换出用户需要的电压。现有技术的多路隔离输出电源基本架构如图1所示，输入电压与多路隔离DC/DC变换电路相连，各路隔离DC/DC变换电路再分别输出电压。其中，任一路隔离DC/DC均可采用当前电源业界使用的任何一种隔离DC/DC变换电路拓扑设计而成。例如全桥、半桥、推挽、有源钳位、单端反激等各种隔离DC/DC变换电路拓扑。

如图2所示，隔离DC/DC变换电路采用全桥隔离DC/DC变换电路拓扑(副边倍压整流)，该电路中，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6为MOS管，T1为变压器，L1为电感，C1为电容。PWM控制器可以是常用的模拟PWM控制器，也可以是数字PWM控制器；Q1、Q2、Q3、Q4这几个MOS管构成全桥电路拓扑原边两桥臂，他们的导通截止受PWM控制器给出的占空比可调PWM脉冲控制，通过Q1、Q2、Q3、Q4这几个MOS管的导通截止，把直流输入电压转换成方波交流电压；T1是隔离变压器，主要起功率转换和电气隔离作用；Q5、Q6是副边同步整流MOS管，其导通截止可以通过T1上的驱动绕组控制，也可以通过来自外部的PWM脉冲控制，实际应用中根据实际功率大小，也可以用二极管替代。L1、C1对TI副边绕组输出的方波交流电压整流滤波，由此获得直流输出电压。

在实际应用中，PWM控制器可以根据采样电路的电压或电流参数来调节输出的PWM脉冲占空比，电路中MOS管的导通截止受占空比可变的PWM脉冲控制，以使整个隔离电路工作在闭环状态。PWM控制器也可以不需采样电路的电压或电流参数来调节输出的PWM脉冲占空比，电路中MOS管的导通截止受固定占空比的PWM脉冲控制，以使整个隔离电路工作在开环状态。

这种多路隔离输出电源，由于输入电压范围较宽，如通信领域一般要求36V～75V宽范围输入，这样每一路隔离DC/DC变换均需采用耐高压的MOS管，由于耐高压MOS管成本高，同时漏源导通阻抗高，总栅电荷Qg值、上升时间tr参数值、下降时间tf参数值等器件参数值较大，导致电路中功率MOS管的导通损耗和开关损耗都大，这样实际设计出的隔离电源效率低，成本高，功率密度低，从而导致整个单板或系统电源效率低，成本高，功率密度低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多路隔离输出电源，可以提高电源的效率，减小电源体积，降低成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种多路隔离输出电源，包括输入电压端、中间母线、多路电压变换电路，输入电压端通过中间母线分别与多路电压变换电路相连，所述多路电压变换电路中的每路电压变换电路将输入电压进行直流/直流变换后输出，还包括非隔离降压直流/直流变换电路，所述非隔离降压直流/直流变换电路连接在所述输入电压端与中间母线之间。

优选的，所述非隔离降压直流/直流变换电路为单相非隔离BUCK直流/直流变换电路。

所述单相非隔离BUCK直流/直流变换电路可以是包括第一BUCK变换功率管、第二BUCK变换功率管、第一电感和第一电容，所述第一BUCK变换功率管漏极耦合到输入电压，源极与第二BUCK变换功率管漏极相连，所述第二BUCK变换功率管的源极接地，所述第一BUCK变换功率管和第二BUCK变换功率管的栅极分别响应PWM信号控制，所述第一电感串接在所述第一BUCK变换功率管源极与中间母线之间，所述第一电容跨接在中间母线与地之间。

所述单相非隔离BUCK降压直流/直流变换电路还可以是包括第一BUCK变换功率管、第一二极管、第一电感和第一电容，所述第一BUCK变换功率管漏极耦合到输入电压，源极与第一二极管负极相连，栅极响应PWM信号控制，所述第一二极管的正极接地，所述第一电感串接在所述第一BUCK变换功率管源极与中间母线之间，所述第一电容跨接在中间母线与地之间。

优选的，所述非隔离降压直流/直流变换电路为多相非隔离BUCK降压直流/直流变换电路。

所述多路电压变换电路中至少一路为隔离直流/直流变换电路或隔离直流/交流变换电路。

所述电压变换电路中至少一路为非隔离直流/直流变换电路。