[发明专利]一种输出对称正负电压的电源电路

说明书

本发明公开了一种输出对称正负电压的电源电路。该电源电路包括谐振电路、变压器和整流电路；其中，变压器包括初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组，第一次级绕组、第二次级绕组分别连接整流电路以形成第一电压和第二电压，第一电压和第二电压为对称正负电压；其中，在谐振电路的一个开关周期，第一次级绕组交替向第一电压、第二电压提供能量，第二次级绕组交替向第二电压、第一电压提供能量。通过上述方式，本发明的电源电路能够以相对简单的电路结构输出对称的正负电压，体积小、可靠性高。与此同时，本发明的电源电路能够提高第一电压、第二电压的交叉调整率，使得第一电压、第二电压的稳压精度、动态性能都能满足实际的要求。

技术领域

本发明涉及电学领域，特别是涉及一种输出对称正负电压的电源电路。

背景技术

在针织横机、袜机、圆机等工业控制应用场合，由于存在选针器、伺服电机等执行控制单元，因此需要正负对称的电压，如±24V、±15V、±12V等，且由于该正负对称的电压用于驱动选针器、伺服电机等电感类负载，其负载特性属于脉冲式冲击负载，故而不仅要求该电源输出峰值功率大，而且要求该正负对称电压的稳压精度高、动态性能好、响应速度快等。

目前，业界在该种类型的工业控制应用场合，所采取的电源方案有双开关电源，其电路基本结构如图1所示：DC/DC隔离电源1和DC/DC隔离电源2分别输出+VCC和-VCC，再将各自的地线连接在一起便构成了正负对称输出电压。+VCC和-VCC通过各自反馈回路控制，能够满足稳压精度高、动态性能好，响应速度快等特性要求。但是，采用双开关电源结构需要两个DC/DC隔离电源，元器件数量多，电路结构复杂，体积重量大，成本高；进一步，电路结构复杂会导致电源故障率增大，可靠性降低。

为了解决上述问题，现有技术的一种解决方案是采用正激式电源，其电路基本结构如图2所示：当开关S闭合时，次级绕组N1通过二极管B1向电感L1和+VCC输送能量，次级绕组N2通过二极管B4向电感L2和-VCC输送能量；当开关S断开时，二极管B1和B4反向截止，电感L1和电感L2的能量分别通过二极管B2和B3向输出释放。因此，该电源方案仅采用一个双路输出的DC/DC变换器即可实现正负电压输出。

但是，采用正激式电源，由于输出负载是冲击性电流，所以输出电感在设计不当的情况下容易饱和，电源整体可靠性依然不高。其次，为防止饱和，需要较大体积的输出滤波电感，这使得电源的体积变大，重量增多，成本提高；再次，正激式电源往往只能选取其中一路作为反馈回路，故而另一路的稳压精度、动态性能都难以满足要求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种输出对称正负电压的电源电路，能够以相对简单的结构输出对称的正负电压，体积小、可靠性高。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种输出对称正负电压的电源电路，该电源电路包括谐振电路、变压器和整流电路；其中，变压器包括初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组，第一次级绕组、第二次级绕组分别连接整流电路以形成第一电压和第二电压，第一电压和第二电压为对称正负电压；其中，在谐振电路的一个开关周期，第一次级绕组交替向第一电压、第二电压提供能量，第二次级绕组交替向第二电压、第一电压提供能量。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的输出对称正负电压的电源电路包括谐振电路、变压器和整流电路；其中，变压器包括初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组，第一次级绕组、第二次级绕组分别连接整流电路以形成第一电压和第二电压，第一电压和第二电压为对称正负电压；其中，在谐振电路一个开关周期，第一次级绕组交替向第一电压、第二电压提供能量，第二次级绕组交替向第二电压、第一电压提供能量，从而使得电源电路能够以相对简单的电路结构输出对称的正负电压，体积小、可靠性高。与此同时，本发明的电源电路能够提高第一电压、第二电压的交叉调整率，使得第一电压、第二电压的稳压精度、动态性能都能满足实际的要求。

附图说明

图1是一种现有的双开关电源的结构示意图；