本技术涉及开关电源领域,特别涉及一种输出电压为负的调压电路。
背景技术:
1、在开关电源中,特别是高压输出电源,其输出往往需要有可以调压的功能,以应对需要不同电压的场合,而输出电压又有正输出电压与负输出电压之分。当一个负载需要不同输出电压时,一种方式是对基准参考电压源电压进行调节从而获得不同的输出电压,如申请号为201921696000.4的《一种控制电路》专利说明书中就有类似的控制方式,此专利中的输出电压控制电路如图1所示,其原理为:外置基准参考电压源vref连接到运放ic2a的同相输入端,输出采样电阻r1、r2对开关电源的输出进行采样分压后连接到运放ic2a的反相输入端。电容c4、电阻r4与运放ic2a组成误差放大器,将输入运放同相输入端与反相输入端的电压进行误差运算后输出反馈电压信号vfb,反馈电压信号vfb控制着开关电源主功率开关管的开通与关断及占空比大小从而控制输出电压大小,当外置基准参考电压源电压vref变化时,输出电压也将跟着变化。
2、以上专利电路只是针对输出电压为正值时的调节方式,当需要产生负输出的开关电源及输出电压可调时,现有一种负输出电压开关电源输出电压调节电路如图2所示,该负输出电压调节电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r6、电阻r7、电容c1、运算放大器ic2、开关电源输出端口-vo、基准电压端口vref及运算放大器输出端口vfb。外置基准参考电压源vref通过电阻r7后连到运算放大器的同相输入端,开关电源输出-vo通过电阻r6后也连到运算放大器同相输入端,连接到运算放大器ic2的同相输入端,r4一端接地,另一端接运算放大器ic2反相输入端,电阻r2、电容c1与运算放大器ic2构成误差放大器。该电压调节电路原理为:电阻r2、电容c1与运算放大器ic2构成误差放大器,将输入运放同相输入端与反相输入端的电压进行误差运算后输出反馈电压信号vfb,反馈电压信号vfb控制着开关电源主功率开关管的开通与关断及占空比大小从而控制输出电压大小,当外置基准参考电压源电压vref变化时,输出电压也将跟着变化。与图1现有的一种正输出电压调节电路控制方式相比,其在于输出电压采样点的位置是接在运算放大器的同相输入端还是反相输入端,两者都是可以通过调节基准电压对输出电压进行调节。
3、上述的正输出及负输出电压调节方式是基于基准参考电压源电压可以调节的基础上实现的,需要配合较为复杂的运放电路进行控制,且只能正向调节输出电压,即基准参考电压源电压增大时,输出电压也增大。当客户需要反向比例电压调节时不能兼顾到这一点,且控制思路较为复杂,所需器件也较多,不利于产品小型化。
4、另一种输出电压调节方式是通过调整开关电源控制ic反馈脚上的上下拉电阻以此来调节输出电压,但目前市面上大多数电源控制ic反馈脚的基准参考电压源电压为固定值,只要输出电压的采样电阻(即控制ic反馈脚上的上下拉电阻)确定,输出电压就确定。在不增加其他电路的情况下,要想实现输出电压调节只能改变输出电压采样电阻,事实上,在实际应用中改变输出电压采样电阻并不是明智的选择。
5、当使用基准电压为固定值的开关电源控制ic时,对于输出为正电压的开关电源其根据ic设计手册可以很容易设计出正输出电压的开关电源,当需要输出电压可调时也只需要增加简单的电路即可实现。但是当使用基准参考电压源电压是固定的控制ic进行负压产品设计时就会存在输出电压失控风险,其原因在于控制ic内部基准电压源控制逻辑问题,在不加外围电路时只能用于输出电压为正值的产品设计,当需要负输出电压的产品时,只根据控制ic设计手册很难得到想要的负输出电压。
技术实现思路
1、本实用新型旨在克服上述现有技术中至少一种缺陷,提供一种负输出调压电路及开关电源,实现了开关电源的负输出电压的反向比例调节。
2、作为本实用新型的第一个方面,所提供的负输出调压电路实施例的技术方案如下:
3、一种负输出调压电路,应用于包括控制ic的开关电源,所述控制ic的反馈端fb的基准参考电压源为固定值,所述负输出调压电路包括依次连接的电压采样电路和调压单元,所述调压单元包括第一分压电路、第二分压电路和第三分压电路;所述电压采样电路的负向输入端用于与开关电源的输出端连接,用于采集所述开关电源的负输出电压,所述电压采样电路的正向输入端接地,输出端与所述第三分压电路的一端连接;所述第三分压电路的另一端与所述第一分压电路的一端、所述第二分压电路的一端连接后,用于与所述控制ic的反馈端fb连接;所述第一分压电路的另一端用于接入调节电压;所述第二分压电路的另一端接地;所述负输出电压与所述调节电压成反比例关系。
4、优选地,所述第一分压电路为固定阻值的电阻r1,或者为阻值可调的电阻rp1。
5、优选地,所述第二分压电路为固定阻值的电阻r2。
6、优选地,所述第三分压电路为固定阻值的电阻r3。
7、优选地,所述电压采样电路包括电阻r4、电阻r5、电阻r6和运算放大器ic2;电阻r4的一端与运算放大器ic2的输出端连接构成所述电压采样电路的输出端,电阻r4的另一端与电阻r5的一端、运算放大器ic2反相输入端连接;电阻r5的另一端作为所述电压采样电路的负向输入端;电阻r6一端作为所述电压采样电路的正向输入端接地,电阻r6的另一端与运算放大器ic2同相输入端连接。
8、优选地,所述第二分压电路两端还并联有一电容c1。
9、优选地,所述电压采样电路还包括电阻r7,电阻r7的一端与电阻r5的一端、电阻r5的一端、运算放大器ic2的反相输入端连接,电阻r7的另一端接地。
10、第二方面,提供一种负输出调压电路,应用于包括控制ic的开关电源,所述控制ic的反馈端fb的基准参考电压源为固定值,所述负输出调压电路包括:依次连接的电压采样电路和调压单元;所述电压采样电路包括电阻r4、电阻r5、电阻r6和运算放大器ic2;所述调压单元包括电阻r1、电阻r2、电阻r3;电阻r5一端用于与开关电源的输出端连接,用于采集所述开关电源的负输出电压,电阻r5另一端与电阻r4一端、运算放大器ic2反相输入端连接;电阻r4的另一端与运算放大器ic2的输出端、电阻r3的一端连接;电阻r6一端接地,电阻r6的另一端与运算放大器ic2同相输入端连接;电阻r3的另一端与电阻r1的一端、电阻r2的一端连接后,用于与所述控制ic的反馈端fb连接;电阻r1的另一端用于接入调节电压;电阻r2的另一端接地。
11、第三方面,提供一种开关电源,包括控制ic和如上所述的负输出调压电路,所述控制ic的反馈fb的基准参考电压源电压为固定值。
12、本实用新型的工作原理将在具体实施方式部分进行详细分析,本实用新型的有益效果在于:
13、1、在使用参考电压源为固定值时的控制ic时,通过调整调节电压的电压值,或者第一分压电路的分压值,实现了开关电源负输出电压的反向比例调节。
1.一种负输出调压电路,应用于包括控制ic的开关电源,所述控制ic的反馈端fb的基准参考电压源为固定值,其特征在于,所述负输出调压电路包括依次连接的电压采样电路和调压单元,所述调压单元包括第一分压电路、第二分压电路和第三分压电路;所述电压采样电路的负向输入端用于与开关电源的输出端连接,用于采集所述开关电源的负输出电压,所述电压采样电路的正向输入端接地,输出端与所述第三分压电路的一端连接;所述第三分压电路的另一端与所述第一分压电路的一端、所述第二分压电路的一端连接后,用于与所述控制ic的反馈端fb连接;所述第一分压电路的另一端用于接入调节电压;所述第二分压电路的另一端接地;所述负输出电压与所述调节电压成反比例关系。
2.根据权利要求1所述负输出调压电路,其特征在于,所述第一分压电路为固定阻值的电阻r1,或者为阻值可调的电阻rp1。
3.根据权利要求1所述负输出调压电路,其特征在于,所述第二分压电路为固定阻值的电阻r2。
4.根据权利要求1所述负输出调压电路,其特征在于,所述第三分压电路为固定阻值的电阻r3。
5.根据权利要求1所述负输出调压电路,其特征在于,所述电压采样电路包括电阻r4、电阻r5、电阻r6和运算放大器ic2;电阻r4的一端与运算放大器ic2的输出端连接构成所述电压采样电路的输出端,电阻r4的另一端与电阻r5的一端、运算放大器ic2反相输入端连接;电阻r5的另一端作为所述电压采样电路的负向输入端;电阻r6一端作为所述电压采样电路的正向输入端接地,电阻r6的另一端与运算放大器ic2同相输入端连接。
6.根据权利要求1至5任一项所述负输出调压电路,其特征在于,所述第二分压电路两端还并联有一电容c1。
7.根据权利要求5所述的负输出调压电路,其特征在于,所述电压采样电路还包括电阻r7,电阻r7的一端与电阻r5的一端、电阻r5的一端、运算放大器ic2的反相输入端连接,电阻r7的另一端接地。
8.一种负输出调压电路,应用于包括控制ic的开关电源,所述控制ic的反馈端fb的基准参考电压源为固定值,其特征在于,所述负输出调压电路包括:依次连接的电压采样电路和调压单元;所述电压采样电路包括电阻r4、电阻r5、电阻r6和运算放大器ic2;所述调压单元包括电阻r1、电阻r2、电阻r3;电阻r5一端用于与开关电源的输出端连接,用于采集所述开关电源的负输出电压,电阻r5另一端与电阻r4一端、运算放大器ic2反相输入端连接;电阻r4的另一端与运算放大器ic2的输出端、电阻r3的一端连接;电阻r6一端接地,电阻r6的另一端与运算放大器ic2同相输入端连接;电阻r3的另一端与电阻r1的一端、电阻r2的一端连接后,用于与所述控制ic的反馈端fb连接;电阻r1的另一端用于接入调节电压;电阻r2的另一端接地。
9.一种开关电源,其特征在于,包括控制ic和如权利要求1-8任一项所述的负输出调压电路,所述控制ic的反馈fb的基准参考电压源电压为固定值。
