[发明专利]开关型变换器

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术，具体涉及一种开关型变换器，特别是一种具有多路输出的开关型变换器。

背景技术

现有技术中，应用于LED背光的驱动电源通常具有多路输出，至少一路恒流输出给LED负载提供驱动电流，至少一路恒压输出给系统或者其它负载供电。

图1为现有技术中同时具有恒压和恒流多路输出的开关型变换器的电路示意图。如图1所示，多路输出的开关型变换器1通过变压器的多个副边绕组来实现多路输出。每个副边绕组对应于一个输出电路，在恒流输出电路中，副边绕组Ns1与原边绕组Np耦合。由于与原边绕组串联的原边功率开关Q1受控地导通和关断，从而在副边绕组Ns1两端产生一方波电压，然后经过由二极管D1和电容C1构成的整流电路进行整流滤波后，生成相对稳定的输出电压Vo1。由电感L、功率开关Q2、二极管D3和电容C3组成的升压型(boost)开关变换器连接整流电路和LED负载之间。通过该升压型开关变换器在恒流控制电路11的控制下将电压Vo1变换为恒定输出电流I_LED输出到LED负载。恒流控制电路13根据电流采样信号Vs1和电流参考信号Iref来生成控制信号。同时，在恒压输出电路中，副边绕组Ns2与原边绕组Np耦合，经过由二极管D3和电容C3构成的整流电路进行整流滤波后，生成稳定的输出电压Vo2。表征输出电压Vo2的电压采样信号Vs2通过光耦电路11被传递至原边侧，恒压控制电路12根据电压采样信号Vs2和参考电压Vref控制功率开关Q1的开关状态使得输出电压Vo2保持稳定。由此，图1所示的开关型变换器通过两级功率级电路实现同时进行恒流输出和恒压输出。

但是，在恒流输出电路中，两级功率转换增加转换损耗，降低了工作效率。同时，两级功率级电路需要两个磁性元件，这增大了系统体积，不利于小型化。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种开关型变换器，以降低在进行多路恒压/恒流输出时的功率转换次数，提高工作效率，同时减少磁性元件数量，减小系统体积。

本发明提供一种开关型变换器，包括：

输入电路，包括串联连接在输入端和接地端之间的原边绕组和原边功率开关；

至少一个第一输出电路，包括与所述原边绕组耦合的第一副边绕组；

至少一个第二输出电路，包括与所述原边绕组耦合的第二副边绕组和至少一个副边功率开关；

第一控制电路，控制所述原边功率开关导通和关断以调节所述第一输出电路的输出参量；以及，

第二控制电路，控制所述副边功率开关导通和关断以调节所述第二输出电路的输出参量；

其中，所述第一输出电路和所述第二输出电路被配置为所述第二副边绕组的输出电压反射到所述第一副边绕组上的电压小于所述第一副边绕组的输出电压，从而使得所述第一输出电路在所述副边功率开关导通期间被截止。

优选地，所述原边功率开关和所述副边功率开关具有相同的开关周期；

所述第二控制电路控制所述副边功率开关在所述原边功率开关保持关断期间的至少部分时间导通以使得所述第二输出电路的输出参量保持恒定。

优选地，所述第二输出电路为恒流输出电路，还包括：

电流输出端口；

第二整流电路，连接在所述电流输出端口和所述第二副边绕组之间； 以及，

电流采样电路，与所述第二副边绕组串联；

其中，所述副边功率开关与所述第二副边绕组串联，所述副边功率开关受控地导通和关断以使得输出电流保持恒定。

优选地，所述第二控制电路用于根据电流采样信号、电流参考信号和第一控制信号生成第二控制信号控制对应的副边功率开关；

其中，所述电流采样信号由所述电流采样电路获取，所述第一控制信号用于控制所述原边功率开关，所述电流参考信号用于表征所述输出电流的预期值。

优选地，所述第二输出电路为恒流输出电路，包括：

所述第二副边绕组；以及

至少两个输出支路，每个所述输出支路包括电流输出端口、连接在所述电流输出端口和支路输入端之间的第二整流电路、以及串联连接在输出支路上的电流采样电路和所述副边功率开关；

其中，所述输出支路并联连接在所述第二副边绕组两端；

其中，所述副边功率开关受控地导通和关断以使得流过对应输出支路的输出电流保持恒定。

优选地，所述第二控制电路包括至少两个控制子电路，每个所述控制子电路用于根据对应输出支路的电流采样信号、电流参考信号和第一控制信号生成第二控制信号控制对应的副边功率开关；