可輸出正負(fù)電壓的直流變換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明創(chuàng)造涉及直流變換器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及可輸出正負(fù)電壓的直流變換器。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)代電子設(shè)備中，涉及的元器件越來越復(fù)雜，越來越精密，許多元器件需要電子 設(shè)備為之提供穩(wěn)定的電源，例如構(gòu)成采樣電路、調(diào)理電路等基礎(chǔ)電路的基本元件運(yùn)算放大 器。由于這些元器件對電源的穩(wěn)定性要求比較高，因此必須采用一定的電源電路來為之提 供可靠的電源。直流（DC-DC)變換器是在電子設(shè)備中常用的電源電路。
[0003] 直流變換器一般采用隔離式開關(guān)電源電路，例如boost(升壓）電路、buck(降壓） 電路和buck-boost(升降壓）電路，其中boost電路用于對輸入的電壓進(jìn)行升壓后穩(wěn)定輸 出，buck電路用于對輸入電壓降壓后穩(wěn)定輸出，buck-boost電路用于對輸入電壓進(jìn)行極性 翻轉(zhuǎn)后在升壓/降壓輸出。隔離式開關(guān)電源電路具有開關(guān)管，通過一個(gè)PWM模塊來控制開 關(guān)管的開關(guān)管的開/關(guān)，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電壓輸出的目的。
[0004] 目前，一個(gè)直流變換器一般只能提供一種電壓，但是在電子設(shè)備中，由于元器件類 型多樣，其對電源的要求也不盡相同，有些元器件需要電子設(shè)備為之提供正電源，有些需要 為之提供負(fù)電源，例如不同類型的運(yùn)算放大器其要求的電源就不同。因此，在電子設(shè)備中一 般需要采用兩個(gè)變換器，一個(gè)用來輸出正電壓，一個(gè)用來輸出負(fù)電壓，由于一個(gè)變換器電路 需要一個(gè)PWM模塊，而每個(gè)PWM模塊中需采用一個(gè)PWM芯片，因此，在目前的電子設(shè)備中至 少需要配備兩個(gè)PWM芯片，導(dǎo)致產(chǎn)品成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明創(chuàng)造的目的在于提供一種利用一個(gè)PWM模塊即可同時(shí)輸出正電壓和負(fù)電 壓的直流變換器，從而能夠減少PWM芯片的使用，降低生產(chǎn)成本。
[0006] 為此給出可輸出正負(fù)電壓的直流變換器，包括電壓輸入端Vin和PWM開關(guān)模塊，所 述PWM開關(guān)模塊依其內(nèi)部產(chǎn)生的PWM信號周期性導(dǎo)通/截止，其特征在于：還包括第一輸出 支路和第二輸出支路，電壓輸入端Vin經(jīng)PWM開關(guān)模塊與第一輸出支路構(gòu)成boost變換電 路或者buck變換電路，電壓輸入端Vin經(jīng)PWM開關(guān)模塊與第二輸出支路構(gòu)成buck-boost 變換電路使第二輸出支路輸出相反極性的電壓，第一輸出支路和第二輸出支路之間設(shè)置有 隔離電路。
[0007] 其中，PWM開關(guān)模塊根據(jù)第一輸出支路和/或第二輸出支路的輸出反饋來調(diào)節(jié)其 導(dǎo)通/截止周期。
[0008] 其中，PWM開關(guān)模塊根據(jù)第一輸出支路的輸出反饋來調(diào)節(jié)其導(dǎo)通/截止周期。
[0009] 其中，第一輸出支路和第二輸出支路當(dāng)中，一個(gè)輸出支路的輸出反饋信號至PWM 開關(guān)模塊以調(diào)節(jié)PWM開關(guān)模塊的導(dǎo)通/截止周期，另一個(gè)輸出支路的輸出端連接有穩(wěn)壓芯 片。
[0010] 其中，所述隔離電路包括二極管D2,第一輸出支路的輸入端和第二輸出支路的輸 入端中，在PWM開關(guān)模塊導(dǎo)通時(shí)電位高的輸入端與二極管D2的負(fù)極連接，電位低的一端與 二極管D2的正極連接。
[0011] 其中，第一輸出支路經(jīng)PWM開關(guān)模塊與電壓輸入端Vin構(gòu)成buck變換電路，其包 括二極管D1、儲能電感L1、輸入電容C2和第一電壓輸出端VI，所述儲能電感L1在PWM開關(guān) 模塊導(dǎo)通時(shí)經(jīng)PWM開關(guān)模塊連通電壓輸人端Vin構(gòu)成第一供電通路給第一電壓輸出端VI 供電，儲能電感L1在PWM開關(guān)模塊閉合時(shí)經(jīng)二極管D1連接電源地構(gòu)成第二供電通路給第 一電壓輸出端VI供電，輸入電容C2 -端與第一電壓輸出端VI連接，另一端與電源地連接。
[0012] 其中，第二輸出支路包括二極管D3、儲能電感L2、輸入電容C4和第二電壓輸出端 V2,儲能電感L2在PWM開關(guān)模塊導(dǎo)通時(shí)經(jīng)PWM開關(guān)模塊連通電壓輸入端Vin構(gòu)成儲能通路 給電感L2存儲電能，所述儲能電感L2在PWM開關(guān)模塊閉合時(shí)經(jīng)二極管D3連接電源地構(gòu)成 供電通路給第二電壓輸出端V2供電，輸入電容C4 一端與第二電壓輸出端V2連接，另一端 與電源地連接。
[0013] 本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果：本發(fā)明創(chuàng)造提供了一種直流變換器，該變換器的電壓輸 入端Vin輸入的電壓值經(jīng)開關(guān)管后同時(shí)提供給兩個(gè)被隔離支路隔離開來的輸出支路，其中 一個(gè)輸出支路與電壓輸入端Vin構(gòu)成boost變換電路或者buck變換電路，其對輸入的電壓 進(jìn)行升/降壓等穩(wěn)壓操作后輸出與電壓輸入端Vin極性相同的電壓，另一輸出支路與電壓 輸入端Vin構(gòu)成buck-boost變換電路，其對輸入的電壓進(jìn)行極性翻轉(zhuǎn)并升/降壓后輸出與 電壓輸入端Vin極性相反的電壓，由于存在隔離支路，兩個(gè)輸出支路不會相互干擾，有效保 證兩個(gè)輸出支路有效工作。本電路在一個(gè)變換器中實(shí)現(xiàn)了兩種電壓(正電壓和負(fù)電壓）輸 出，即采用一個(gè)PWM芯片即可實(shí)現(xiàn)兩種電壓輸出，在滿足元器件需求的同時(shí)可以有效減少 PWM芯片的使用量，節(jié)約了成本。
【附圖說明】
[0014] 圖1是可輸出正負(fù)電壓的直流變換器的電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 可輸出正負(fù)電壓的直流變換器如圖1所示，本實(shí)施例中PWM開關(guān)模塊采用控制芯 片U1，控制芯片U1具體為MC34063型芯片，這種芯片集成了PWM芯片的和受PWM芯片控制 的開關(guān)管，該芯片的1腳可視為開關(guān)管的集電極，該芯片的2腳可視為開關(guān)管的發(fā)射極，開 關(guān)管的基極(即控制極)與在芯片內(nèi)部與PWM芯片連接使得其集電極和發(fā)射極之間依PWM控 制信號周期性導(dǎo)通/截止，即控制芯片U1的1腳和2腳依控制芯片U1內(nèi)部的PWM信號周 期性導(dǎo)通/截止。根據(jù)實(shí)際情況，也可以選用沒有集成開關(guān)管的PWM芯片和一個(gè)與PWM芯 片連接的開關(guān)管來構(gòu)成功能與控制芯片U1類似的PWM開關(guān)模塊。
[0016] 具體地，該電路的結(jié)構(gòu)是控制芯片U1的1腳經(jīng)電阻R3與正極的電壓輸入端Vin 連接，控制芯片U1的發(fā)射極一方面經(jīng)過隔離二極管D2后與由二極管D1、儲能電感L1、輸入 電容C2和第一電壓輸出端VI構(gòu)成的第一輸出支路1連接，另一方與由二極管D3、儲能電感 L2、輸入電容C4和第二電壓輸出端V2構(gòu)成的第二輸出支路2連接。
[0017] 從圖1中可以明顯地得知，第一輸出支路1經(jīng)控制芯片U1內(nèi)置的開關(guān)管與電壓輸 入端Vin構(gòu)成buck變換電路。當(dāng)控制芯片U1內(nèi)置的開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，電壓輸入端Vin輸入 的電壓通過電阻R3、開關(guān)管和隔離二極管D2加載到儲能電感L1的左端，二極管D1處于反 向偏置狀態(tài)。由于電阻R3和開關(guān)管的壓降很低，在此忽略。設(shè)電壓輸入端Vin的電壓值為 Vin，第一電壓輸