[發明專利]一種輸出對稱正負電壓的電源電路

在審

• 申請號: 201810120460.6
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108390569A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 徐志望;葉躍明;陳云輝
• 申請（專利權）人: 福建睿能科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 鐘子敏

本發明公開了一種輸出對稱正負電壓的電源電路。該電源電路包括諧振電路、變壓器和整流電路；其中，變壓器包括初級繞組、第一次級繞組和第二次級繞組，第一次級繞組、第二次級繞組分別連接整流電路以形成第一電壓和第二電壓，第一電壓和第二電壓為對稱正負電壓；其中，在諧振電路的一個開關周期，第一次級繞組交替向第一電壓、第二電壓提供能量，第二次級繞組交替向第二電壓、第一電壓提供能量。通過上述方式，本發明的電源電路能夠以相對簡單的電路結構輸出對稱的正負電壓，體積小、可靠性高。與此同時，本發明的電源電路能夠提高第一電壓、第二電壓的交叉調整率，使得第一電壓、第二電壓的穩壓精度、動態性能都能滿足實際的要求。

技術領域

本發明涉及電學領域，特別是涉及一種輸出對稱正負電壓的電源電路。

背景技術

在針織橫機、襪機、圓機等工業控制應用場合，由于存在選針器、伺服電機等執行控制單元，因此需要正負對稱的電壓，如±24V、±15V、±12V等，且由于該正負對稱的電壓用于驅動選針器、伺服電機等電感類負載，其負載特性屬于脈沖式沖擊負載，故而不僅要求該電源輸出峰值功率大，而且要求該正負對稱電壓的穩壓精度高、動態性能好、響應速度快等。

目前，業界在該種類型的工業控制應用場合，所采取的電源方案有雙開關電源，其電路基本結構如圖1所示：DC/DC隔離電源1和DC/DC隔離電源2分別輸出+VCC和-VCC，再將各自的地線連接在一起便構成了正負對稱輸出電壓。+VCC和-VCC通過各自反饋回路控制，能夠滿足穩壓精度高、動態性能好，響應速度快等特性要求。但是，采用雙開關電源結構需要兩個DC/DC隔離電源，元器件數量多，電路結構復雜，體積重量大，成本高；進一步，電路結構復雜會導致電源故障率增大，可靠性降低。

為了解決上述問題，現有技術的一種解決方案是采用正激式電源，其電路基本結構如圖2所示：當開關S閉合時，次級繞組N1通過二極管B1向電感L1和+VCC輸送能量，次級繞組N2通過二極管B4向電感L2和-VCC輸送能量；當開關S斷開時，二極管B1和B4反向截止，電感L1和電感L2的能量分別通過二極管B2和B3向輸出釋放。因此，該電源方案僅采用一個雙路輸出的DC/DC變換器即可實現正負電壓輸出。

但是，采用正激式電源，由于輸出負載是沖擊性電流，所以輸出電感在設計不當的情況下容易飽和，電源整體可靠性依然不高。其次，為防止飽和，需要較大體積的輸出濾波電感，這使得電源的體積變大，重量增多，成本提高；再次，正激式電源往往只能選取其中一路作為反饋回路，故而另一路的穩壓精度、動態性能都難以滿足要求。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種輸出對稱正負電壓的電源電路，能夠以相對簡單的結構輸出對稱的正負電壓，體積小、可靠性高。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種輸出對稱正負電壓的電源電路，該電源電路包括諧振電路、變壓器和整流電路；其中，變壓器包括初級繞組、第一次級繞組和第二次級繞組，第一次級繞組、第二次級繞組分別連接整流電路以形成第一電壓和第二電壓，第一電壓和第二電壓為對稱正負電壓；其中，在諧振電路的一個開關周期，第一次級繞組交替向第一電壓、第二電壓提供能量，第二次級繞組交替向第二電壓、第一電壓提供能量。

本發明的有益效果是：區別于現有技術的情況，本發明的輸出對稱正負電壓的電源電路包括諧振電路、變壓器和整流電路；其中，變壓器包括初級繞組、第一次級繞組和第二次級繞組，第一次級繞組、第二次級繞組分別連接整流電路以形成第一電壓和第二電壓，第一電壓和第二電壓為對稱正負電壓；其中，在諧振電路一個開關周期，第一次級繞組交替向第一電壓、第二電壓提供能量，第二次級繞組交替向第二電壓、第一電壓提供能量，從而使得電源電路能夠以相對簡單的電路結構輸出對稱的正負電壓，體積小、可靠性高。與此同時，本發明的電源電路能夠提高第一電壓、第二電壓的交叉調整率，使得第一電壓、第二電壓的穩壓精度、動態性能都能滿足實際的要求。

附圖說明

圖1是一種現有的雙開關電源的結構示意圖；