[發明專利]一種開關電源的輸出電壓切換電路及其切換方法

在審

• 申請號: 202011255095.3
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112564490A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 戴茂飛;程志勇;楊國斌
• 申請（專利權）人: 廣州金升陽科技有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開輸出電壓切換電路，用于開關電源的次級輸出采樣電路，包括電阻R8、電阻R9、電阻R10、電容C7、開關CN101和三極管Q1，電阻R8一端與電阻R9一端的連接點，用于與次級輸出采樣電路的二極管D206的陰極連接；電阻R8另一端與電阻R9另一端的連接點，連接三極管Q1的集電極，三極管Q1的基極連接電阻R10一端和電容C7一端，電阻R10另一端連接開關CN101一腳，開關CN101另一腳用于連接控制電壓VCC1，三極管Q1發射極和電容C7另一端用于連次級輸出采樣電路的地GND2。本發明通過控制開關CN101開通和關斷，控制切換電路是否介入次級輸出采樣電路工作，實現輸出電壓可切換。本發明電路構成器件少，電路簡單，能夠降低產品成本和體積，另外本發明電路能維持開關電源處在高性能。

技術領域

本發明涉及充電樁用、新能源汽車用開關電源領域，尤其涉及一種可切換兩檔或兩檔以上輸出電壓電流的切換電路及其切換方法。

背景技術

隨著充電樁技術和新能源汽車技術行業的興起和不斷發展，市場對新能源汽車電池充電和BMS配電系統提出更高的要求，具體為12V和24V兩檔不同的電池電壓的供電需求。為滿足該需求，現有的開關電源技術中主要采用以下兩種方案：

第一種供電方案的原理框圖如圖1所示，配置安裝兩個電源模塊，這兩個電源模塊都是單路固定輸出電壓的開關電源，用于給汽車直流充電樁電池充電或BMS系統供電(一般都是12V和24V兩種輸出電壓)，以解決單路固定輸出電壓的開關電源只能針對同一規格的電壓電池充電的局限性，滿足現有市場所需。為了滿足不同的輸出電壓，系統需要配置甚至更多的電源模塊進行組合，并通過外部開關切換來實現不同輸出電壓系統的需求。單路固定輸出電壓的電源模塊的功率電路原理圖如圖2和圖3所示。開關電源的單路固定輸出電壓的電源模塊的次級輸出采樣電路原理圖如圖4所示。這種方案不僅增加系統的成本，還會增加其體積。同時系統在不同電源之間切換時，需要人為進行切換操作，不僅增加設備系統的成本，也增加人力成本。此方案操作復雜、繁瑣，另外還容易增加終端客戶誤操作導致后端系統損壞的概率。

第二種方案就是采用多路電壓同時輸出的開關電源，與第一種方案相比，此開關電源雖然可以降低產品的成本和體積，且可以滿足不同電池電壓的充電需求，但是電源結構較為復雜，開關電源次級電路需要兩路整流濾波電路，并且電源的效率和各路電壓的精度都不高。方案二最大的缺點是：輔路輸出的電壓值會受到主路負載大小的影響，導致輔路電壓精度和穩定度都很差，輔路的輸出電壓的波動范圍比較大。并且，以兩路電壓(分別為12V和24V)同時輸出的開關電源為例，當開關電源開機工作時，兩路輸出電壓都在工作，一路帶負載時，另一路就是在空載工作，導致開關電源產品的效率比較低。

發明內容

為解決上述現有技術存在的問題缺陷，本發明提出一種開關電源的輸出電壓切換電路，簡化開關電源內部電路，同時也簡化開關電源后端的系統設計，可以通過外部的開關通斷控制多電壓的可切換輸出，給后端系統電池供電。

本發明設計的技術方案是一種開關電源的輸出電壓切換電路，其總的發明構思為：帶開關和電阻器件的切換電路并聯到開關電源的次級輸出采樣電路的采樣電阻兩端，當開關斷開時，切換電路沒有接到采樣電阻的兩端，輸出電壓保持一穩定值輸出；當開關導通時，切換電路和采樣電阻并聯，切換電路中的電阻器件協同采樣電阻工作，從而更改輸出電壓的大小，實現輸出電壓保持另一穩定值輸出。

依據上述發明構思，本發明電路技術方案如下：

本發明提供一種開關電源的輸出電壓切換電路，用于開關電源的次級輸出采樣電路，包括電阻R8、電阻R9、電阻R10、電容C7、控制開關CN101和三極管Q1，電阻R8的一端連接電阻R9的一端；電阻R8的另一端與電阻R9的另一端的連接點，連接三極管Q1的集電極，三極管Q1的基極連接電阻R10的一端和電容C7的一端，電阻R10的另一端連接開關CN101的一腳，開關CN101的另一腳用于連接控制電壓VCC1，三極管Q1的發射極和電容C7的另一端連接。