一种开关降压变换器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种开关降压变换器，属于变换器领域，该开关降压变换器电路一次侧是Buck降压电路，在开关降压Buck变换器的基础上，为其输出电感增加反向耦合绕组，将电感电压耦合至二次侧，并在二次侧通过二极管整流和电容滤波，提供比较稳定的辅助输出电压；反向耦合绕组是耦合电感器或者反激式变换器，通过选择不同的匝数比，获得不同的辅助输出电压。本实用新型专利技术在传统开关降压Buck变换器的基础上增加了一路隔离辅助输出，可用来为一些要求不高的分支电路或者辅助功能电路供电。与其他低功率电源电路相比，效率要高一些。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及变换器领域，具体地说是一种开关降压变换器。
技术介绍
在一些包含分支电路的应用中，为了实现更多的功能，可能需要辅助电压来供电。这些电路对供电电压精度的要求不高，功率也不大，为此单独增加一路变换器显得没有必要。并且，有些噪声敏感型电路甚至还需要隔离边界提供抗噪功能，如隔离式RS-232和RS-485通信通道、线路驱动器、CAN收发器等，这就需要提供隔离式电源来为其供电。针对此类应用需求，可以选择为其单独设计一路供电电源轨，但这样会增加较多的器件数量、板面面积和成本。
技术实现思路
本技术的技术任务是针对以上不足之处，提供一种开关降压变换器，在传统开关降压Buck变换器的基础上增加了一路隔离辅助输出，可用来为一些要求不高的分支电路或者辅助功能电路供电。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种开关降压变换器，该开关降压变换器电路一次侧是Buck降压电路，在开关降压Buck变换器的基础上，为其输出电感增加反向耦合绕组，将电感电压耦合至二次侧，并在二次侧通过二极管整流和电容滤波，提供比较稳定的辅助输出电压；反向耦合绕组是耦合电感器或者反激式变换器，通过选择不同的匝数比，获得不同的辅助输出电压。这种设计所用元件数量很少且成本很低，并且只占用主功率电路所占空间的很小一部分。进一步的，一次侧输出电感耦合匝数为N2的二次侧绕组，并接二极管D2和电容C2作整流、滤波，电压Vo2即为隔离辅助输出。当Q1导通时，N1绕组的同名端电压为负，二次侧N2绕组的同名端电压也为负，二极管D2反偏截止，不向输出电压Vo2输出能量。当Q1关断时，二次侧N2绕组同名端电压为正，二极管D2正偏导通，经过电容C2滤波后，获得输出电压Vo2。进一步的，在Vo1一定的情况下，可以通过选择不同匝数比的耦合电感器或变换器来改变二次侧的输出电压。这种变换器结构还可以通过使用多绕组的变换器来产生多路的隔离输出。本技术的一种开关降压变换器和现有技术相比，有益效果为：本专利在传统降压Buck变换器的基础上，通过给输出电感增加耦合绕组的方式，实现了从单一变换器获得两路或多路输出电压，并且其辅助输出电压是隔离式、可抗噪的，本专利可作为对分支电路、尤其是隔离分支电路供电设计的一种参考；设计简单；成本低，无需光耦等外部元件；尺寸小，只需要增加很少的几个元件；效率高，与其他低功率电源电路相比，效率要高一些。附图说明 下面结合附图对本技术进一步说明。附图1带有辅助隔离输出电路的Buck变换器原理图。具体实施方式 下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。一种开关降压变换器，该开关降压变换器电路一次侧是Buck降压电路，在开关降压Buck变换器的基础上，为其输出电感增加反向耦合绕组，将电感电压耦合至二次侧，并在二次侧通过二极管整流和电容滤波，提供比较稳定的辅助输出电压；反向耦合绕组是耦合电感器或者反激式变换器，通过选择不同的匝数比，获得不同的辅助输出电压。这种设计所用元件数量很少且成本很低，并且只占用主功率电路所占空间的很小一部分。图1展示了带有辅助隔离输出的Buck变换器的设计原理图。此电路一次侧是一个典型的Buck降压电路，输出电压为Vo1，作为此电路的主输出。一次侧输出电感耦合了匝数为N2的二次侧绕组，并接二极管D2和电容C2作整流、滤波，电压Vo2即为隔离辅助输出。当Q1导通时，N1绕组的同名端电压为负，二次侧N2绕组的同名端电压也为负，二极管D2反偏截止，不向输出电压Vo2输出能量。当Q1关断时，二次侧N2绕组同名端电压为正，二极管D2正偏导通，经过电容C2滤波后，获得输出电压Vo2。忽略二极管D1和D2的正向导通压降，N1绕组电压为Vo1，则加在N2绕组同名端上的电压为N2/N1*Vo1，一次侧PWM占空比为D，则二次侧输出电压Vo2= N2/N1*Vo1*(1-D)。由于Q1导通时D2反偏，不对Vo2输出能量，因此Vo2与Vi无关，而仅与Vo1及一二次电感的匝数比有关。在实际应用中，在Vo1一定的情况下，可以通过选择不同匝数比的耦合电感器或变换器来改变二次侧的输出电压。这种变换器结构还可以通过使用多绕组的变换器来产生多路的隔离输出。在此电路设计中，由于二次侧没有调节作用，其输出电压Vo2受多种因素的影响明显，如输出电压占空比、电感绕组阻抗与漏感、二极管正向压降随正向电流及温度的变化等，这些因素都有可能导致Vo2精度的降低，其误差一般为2%~3%。因此，此电路仅适用于功率不大、对电压精度要求不高的应用中。通过上面具体实施方式，所述
的技术人员可容易的实现本技术。但是应当理解，本技术并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述
的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。 除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关降压变换器，其特征在于该开关降压变换器的电路一次侧是Buck降压电路，在开关降压Buck变换器的基础上，为其输出电感增加反向耦合绕组，将电感电压耦合至二次侧，并在二次侧通过二极管整流和电容滤波，提供比较稳定的辅助输出电压；反向耦合绕组是耦合电感器或者反激式变换器，通过选择不同的匝数比，获得不同的辅助输出电压。

【技术特征摘要】
1.一种开关降压变换器，其特征在于该开关降压变换器的电路一次侧是Buck降压电路，在开关降压Buck变换器的基础上，为其输出电感增加反向耦合绕组，将电感电压耦合至二次侧，并在二次侧通过二极管整流和电容滤波，提供比较稳定的辅助输出电压；反向耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴晓龙，耿士华，徐成焱，
申请(专利权)人：山东超越数控电子有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37