[发明专利]一种带环路的直流变换电路

说明书

技术领域

本发明涉及电源电路，尤其涉及一种高效的带环路的直流变换电路。

背景技术

目前在DC-DC（直流转直流）电源领域，主要的控制方式分为两种：闭环和开环；闭环控制是指电源输出端设有取样电路，将输出电压大小反馈给控制电路，控制电路根据反馈信号的大小调节PWM占空比，从而实现输出电压的稳压。开环控制是指没有反馈控制环节，主要应用于不调节占空比的场合（往往是满占空比工作，转换效率比较高），由隔离变压器的匝数比确定输出电压值。

闭环控制由于需要采样电路和反馈电路，其成本相对开环控制要高，但其控制的精度要好；开环控制没有采样反馈电路，其成本要低于闭环控制，但其输出电压的调整率等性能要差于闭环控制。

对于正激式隔离电源来说，占空比大的话，隔离变压器原副边的匝比就可以设置大，则原边电流就小，即原边损耗会降低；由于选择大占空比的工作状态，在常规条件下缠绕的变压器的效率也会相应变高，特别对于大功率的电源来讲，占空比大对效率的提升是很明显的。

另外，开关电源开关管的损耗由截止损耗、通态损耗、开启损耗、关断损耗组成。截止时，由于电流极小，故截止损耗极小，通态时，虽然电流很大，但开关管导通阻抗较小，故通态损耗也很小；而开关开启和关断过程中，由于高压与大电流重叠，管耗是很大的，尤其是关断损耗，由于开关承受的电压与电流都处于最大状态，所以此时的管耗最为突出。如果占空比较小，关断时间与脉宽之比则增大，故管耗也增加，效率会降低。由于占空比越大相对效率就越高，因此在实际设计中应选择尽可能大的占空比，如果占空比接近1则是最理想的。

业界DC-DC模块的输入电压范围集中在36-75V，输入电压变化范围大的开关电源模块要比输入电压变化范围小的效率低，避免输入电压大范围变化或尽可能的避免不必要的输入电压变化裕量是提高开关电源效率的最简单方法之一。而在实际使用中DC-DC电源模块供电范围大部分较窄，如：50V±2V供电，这样对于36-75V范围内的闭环电路来讲，其工作在50V±2V内由于占空比受到限制（输入电压越低占空比越大，故最大占空比不出现在50V±2V内），必然会导致其整体效率偏差；另一方面，对于输出电压精度要求高的场合，采用开环控制又难以达到要求，市场亟需一种输入电压范围宽泛，PWM占空比高，电源变换效率高的直流变换电路。

发明内容

本发明是要解决现有技术的上述问题，提出一种输入电压范围宽泛，PWM控制的占空比高，电源变换效率高的直流变换电路。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是设计一种带环路的直流变换电路，其包括：直流输入端和直流输出端，耦合连接在直流输入端与直流输出端之间的变压器，串接在直流输入端与变压器原边之间的逆变电路，串接在直流输出端与变压器副边之间的整流电路，连接直流输出端以反馈电压信号的取样电路，连接取样电路将所述电压信号同预设参考值做比较并据此发出调整信号的比较电路，连接比较电路运算调整信号向所述逆变电路控制端发出脉宽调制信号的脉宽调制控制电路。

所述比较电路与脉宽调制控制电路之间还设有隔离电路。

所述逆变电路和整流电路采用场效应管。

所述逆变电路采用全桥逆变电路，所述整流电路采用同步整流电路。

与现有技术相比，本发明输入电压范围宽泛，既具有闭环控制的高精度特点，又能够像开环控制一样充分利用PWM占空比，使效率达到最大化，故此本发明具有广阔的市场前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作出详细的说明，其中：

图1为本发明较佳实施例的电路图；

图2为本发明较佳实施例的原理框图；

图3为传统开环直流变换电源的输出特性图；

图4为传统闭环控制模式的电源输出特性图；

图5为本发明较佳实施例的电源输出特性图。

具体实施方式

本发明揭示了一种带环路的直流变换电路，其包括：直流输入端和直流输出端，耦合连接在直流输入端与直流输出端之间的变压器，串接在直流输入端与变压器原边之间的逆变电路，串接在直流输出端与变压器副边之间的整流电路，连接直流输出端以反馈电压信号的取样电路，连接取样电路将所述电压信号同预设参考值做比较并据此发出调整信号的比较电路，连接比较电路运算调整信号向所述逆变电路控制端发出脉宽调制信号的脉宽调制控制电路。