CN212846706U - 一种功率均流管理电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电源，特别是一种功率均流管理电源,其特征是：包括电源DC/DC转换电路，电源DC/DC转换电路由两组同样的电源并联形成输出，并联输出的DC/DC转换电路输出端分别通过第一PWM电路（20）和第二PWM电路（18）连接到负载（16）的输入端，第一PWM电路（20）和第二PWM电路（18）的控制端与单片机控制电路(10)的控制端电连接，两组同样的DC/DC转换电路通过单片机控制电路(10)控制分时输出到负载（16）。它提供了一种具有多电压输出的电源故障甄别、多电压输出同步和输出冗余能力的功率均流管理电源。
Description
该案是申请号“2020205010049”、申请日“2020-04-08”、实用新型名称“一种多电压输出电源”的分案申请。
技术领域
本实用新型涉及一种电源，特别是一种功率均流管理电源。
背景技术
具有电源过压、过流、短路等保护功能已经是电源必不可少的功能要求。
然而在嵌入式计算机应用中，由于在许多应用场合下，其使用具有特殊性，常需要电源输出除了具有多路输出外，更需要电源具有安全、可靠、冗余和多电压输出同步，以使计算机应用处在稳定和应急处理能力状态下。
嵌入式计算机包括+12V、+5V 、+3.3V、±12V电压供给，这些电压在有些情况下需要同时达到加电后输出稳定的电压，保证***处在很稳定的工作状态下。
而上述的电压一旦一路处于不正常工作时，会使***工作在不正常的状态下，因此，当一路不正常时，需要另一路迅速给出相同的电压。也就是电源需要有稳定性。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种具有多电压输出的电源故障甄别、多电压输出同步和输出冗余能力的多电压输出电源。
本实用新型的目的是这样实现的，一种功率均流管理电源，其特征是：包括电源DC/DC转换电路，电源DC/DC转换电路由两组同样的电源并联形成输出，并联输出的DC/DC转换电路输出端分别通过第一PWM电路（20）和第二PWM电路（18）连接到负载（16）的输入端，第一PWM电路（20）和第二PWM电路（18）的控制端与单片机控制电路(10)的控制端电连接，两组同样的DC/DC转换电路通过单片机控制电路(10) 控制分时输出到负载（16）。
所述的电源DC/DC转换电路包括多组，多组DC/DC转换电路分别为由两组同样的电源并联形成输出。
所述的多组电源的DC/DC转换电路输出电压为5V,12V和3.3V。
本实用新型的优点是：本实用新型使每一个电源提供的输出功率实际输出功率的70%，也就是均流工作，以保证电路的可靠性。当一路出现问题时，关断故障电源工作，由另一路工作，同时将故障电源状态通过电源输出口12进行输出。以保证电路的冗余能力，进一步提高整体电源的可靠性。
附图说明
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型实施例电路原理图；
图2是本实用新型实施例电路原理图；
图3是本实用新型实施例电路原理图；
图中，1、EMI滤波器；2、检测保护电路；3、第一DC/DC转换电路；4、第二DC/DC转换电路；5、第三DC/DC转换电路；6、第四DC/DC转换电路；7、第五DC/DC转换电路；8、第六DC/DC转换电路；9、采样电路；10、单片机控制电路；11、隔离电路；12、电源输出口；13、电源控制电路；和14、均流电路；15、电源输入电路；16、负载；17、第二电源；18、第二PWM电路；19、第一电源；21、第一电流电压检测电路；20、第一PWM电路；22、第二电流电压检测电路。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种功率均流管理电源，其特征是：至少包括：EMI滤波器1、检测保护电路2、第一DC/DC转换电路3、第二DC/DC转换电路4、第三DC/DC转换电路5、第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8，采样电路9、单片机控制电路10、隔离电路11、电源输出口12、电源控制电路13和均流电路14，电源输入电路15通过EMI滤波器1后分四路，第一路进入第一DC/DC转换电路3的输入端，第二路进入第二DC/DC转换电路4的输入端，第三路进入第三DC/DC转换电路5的输入端，第四路进入隔离电路11的输入端，第一路DC/DC转换电路3输出12V的直流电压，第一路12V的直流电压输出，第一DC/DC转换电路3的输出端分四路，第一路直接与电源输出口12的接线端口电连接；12V输出的第二路与第四DC/DC转换电路6输入端电连接，由第四DC/DC转换电路6产生±12V输出，±12V输出与电源输出口12的对应接线端口电连接；
12V输出的第三路与第五DC/DC转换电路7输入端电连接，由第五DC/DC转换电路7产生3.3V输出，3.3V输出与电源输出口12的对应接线端口电连接；
12V输出的第四路与第六DC/DC转换电路8输入端电连接，由第六DC/DC转换电路8产生5V输出，5V输出与电源输出口12的对应接线端口电连接；
所述的采样电路9分别与第一DC/DC转换电路3、第二DC/DC转换电路4、第三DC/DC转换电路5、第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8的输出端电连接，用于获取第一DC/DC转换电路3、第二DC/DC转换电路4、第三DC/DC转换电路5、第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8的实时输出电压和电流，将获取的实时输出电压和电流输入到单片机控制电路10的A/D输入端，由单片机控制电路10进行信号处理，提供给电源控制电路13；
电源控制电路13分别与第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8和均流电路14控制端电连接，用于通过均流电路14控制第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8均流电流输出。
实施例2
如图1所示，一种功率均流管理电源，其特征是：至少包括：EMI滤波器1、检测保护电路2、第一DC/DC转换电路3、第二DC/DC转换电路4、第三DC/DC转换电路5、第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8，采样电路9、单片机控制电路10、隔离电路11、电源输出口12、电源控制电路13和均流电路14，电源输入电路15通过EMI滤波器1后分四路，第一路进入第一DC/DC转换电路3的输入端，第二路进入第二DC/DC转换电路4的输入端，第三路进入第三DC/DC转换电路5的输入端，第四路进入隔离电路11的输入端，第一路DC/DC转换电路3输出12V的直流电压，第一路12V的直流电压输出，第一DC/DC转换电路3的输出端分四路，第一路直接与电源输出口12的接线端口电连接；12V输出的第二路与第四DC/DC转换电路6输入端电连接，由第四DC/DC转换电路6产生±12V输出，±12V输出与电源输出口12的对应接线端口电连接；
12V输出的第三路与第五DC/DC转换电路7输入端电连接，由第五DC/DC转换电路7产生3.3V输出，3.3V输出与电源输出口12的对应接线端口电连接；
12V输出的第四路与第六DC/DC转换电路8输入端电连接，由第六DC/DC转换电路8产生5V输出，5V输出与电源输出口12的对应接线端口电连接；
所述的采样电路9分别与第一DC/DC转换电路3、第二DC/DC转换电路4、第三DC/DC转换电路5、第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8的输出端电连接，用于获取第一DC/DC转换电路3、第二DC/DC转换电路4、第三DC/DC转换电路5、第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8人实时输出电压和电流，将获取的实时输出电压和电流输入到单片机控制电路10的A/D输入端，由单片机控制电路10进行信号处理，提供给电源控制电路13；
电源控制电路13分别与第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8和均流电路14控制端电连接，用于通过均流电路14控制第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8均流电流输出。
如图2所示，所述的第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8分别由两组同样的电源第二电源17和第一电源19并联形成输出，第二电源17和第一电源19分别包括一个电源使能端，电源使能端分别与单片机控制电路10电连接，由单片机控制电路10控制第二电源17和第一电源19同时工作或分时工作，当第二电源17和第一电源19工作状态正常时，由其两路共同提供负载16的电流，当一路出现问题时，由另一路工作提供负载16的电流，第二电源17或第一电源19的最大输出电流大于负载16的工作电流，这样由第二电源17和第一电源19形成冗余。
第二电源17和第一电源19工作状态正常是由分别电连接的第一电流电压检测电路21和第二电流电压检测电路22，第一电流电压检测电路21和第二电流电压检测电路22给出供给负载16的实时电流值，由单片机控制电路10进行数据处理。单片机控制电路10接收第一电流电压检测电路21和第二电流电压检测电路22的电流电压量是模拟量，由单片机控制电路10的A/D电路转换成数字信息供给其内的处理器进行处理。
实施例3
如图1所示，一种功率均流管理电源，其特征是：至少包括：EMI滤波器1、检测保护电路2、第一DC/DC转换电路3、第二DC/DC转换电路4、第三DC/DC转换电路5、第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8，采样电路9、单片机控制电路10、隔离电路11、电源输出口12、电源控制电路13和均流电路14，电源输入电路15通过EMI滤波器1后分四路，第一路进入第一DC/DC转换电路3的输入端，第二路进入第二DC/DC转换电路4的输入端，第三路进入第三DC/DC转换电路5的输入端，第四路进入隔离电路11的输入端，第一路DC/DC转换电路3输出12V的直流电压，第一路12V的直流电压输出，第一DC/DC转换电路3的输出端分四路，第一路直接与电源输出口12的接线端口电连接；12V输出的第二路与第四DC/DC转换电路6输入端电连接，由第四DC/DC转换电路6产生±12V输出，±12V输出与电源输出口12的对应接线端口电连接；
12V输出的第三路与第五DC/DC转换电路7输入端电连接，由第五DC/DC转换电路7产生3.3V输出，3.3V输出与电源输出口12的对应接线端口电连接；
12V输出的第四路与第六DC/DC转换电路8输入端电连接，由第六DC/DC转换电路8产生5V输出，5V输出与电源输出口12的对应接线端口电连接；
所述的采样电路9分别与第一DC/DC转换电路3、第二DC/DC转换电路4、第三DC/DC转换电路5、第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8的输出端电连接，用于获取第一DC/DC转换电路3、第二DC/DC转换电路4、第三DC/DC转换电路5、第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8人实时输出电压和电流，将获取的实时输出电压和电流输入到单片机控制电路10的A/D输入端，由单片机控制电路10进行信号处理，提供给电源控制电路13；
电源控制电路13分别与第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8和均流电路14控制端电连接，用于通过均流电路14控制第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8均流电流输出。
如图3所示，所述的第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8分别由两组同样的电源第二电源17和第一电源19并联形成输出，第二电源17和第一电源19输出端分别通过一个开关管并联到负载16的输入端形成均流电路14，两个开关管构成的第一PWM电路20和第二PWM电路18工作在PWM状态，由第二电源17和第一电源19实现各自的功率输出调节，当两个是以工作频率50 khz -100khz, 占空比1：1时，第二电源17和第一电源19分别可输出50%的最大功率，当导通时间为60%，阻断时间40%时，将提供比单一输出大20%的输出功率，当一路出现问题，关闭其导通，由另一个导通形成全功率工作。
第一PWM电路20和第二PWM电路18采用交叉式导通工作，一个导通时，另一个至少部分时间为非导通过状态，以便使输出稳定。
这种工作方式最大好处是使每一个电源提供的输出功率只是实际输出功率的70%，也就是均流工作，以保证电路的可靠性，当一路出现问题时，关断故障电源工作，由另一路工作，同时将故障电源状态通过电源输出口12进行输出。
作为本实用新型的另一个功能是：电源输出的同步性，如图1和图3所示，当第一DC/DC转换电路3、第二DC/DC转换电路4、第三DC/DC转换电路5、第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8由电源输入电路15加电后，其输出由采样电路9获取，采样电路9将第一DC/DC转换电路3、第二DC/DC转换电路4、第三DC/DC转换电路5、第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8的电压输出信息提供给单片机控制电路10后，由单片机控制电路10控制第一DC/DC转换电路3、第二DC/DC转换电路4、第三DC/DC转换电路5、第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8的控制开关工作，向负载提供同步工作电压。
单片机控制电路10控制第一DC/DC转换电路3、第二DC/DC转换电路4、第三DC/DC转换电路5、第四DC/DC转换电路6、第五DC/DC转换电路7、第六DC/DC转换电路8的控制开关工作实际上是通过前述的第一PWM电路20和第二PWM电路18工作实现。
本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
Claims (3)
1.一种功率均流管理电源，其特征是：包括电源DC/DC转换电路，电源DC/DC转换电路由两组同样的电源并联形成输出，并联输出的DC/DC转换电路输出端分别通过第一PWM电路（20）和第二PWM电路（18）连接到负载（16）的输入端，第一PWM电路（20）和第二PWM电路（18）的控制端与单片机控制电路(10)的控制端电连接，两组同样的DC/DC转换电路通过单片机控制电路(10) 控制分时输出到负载（16）。
2.根据权利要求1所述的一种功率均流管理电源，其特征是：所述的电源DC/DC转换电路包括多组，多组DC/DC转换电路分别为由两组同样的电源并联形成输出。
3.根据权利要求1所述的一种功率均流管理电源，其特征是：所述的多组电源的DC/DC转换电路输出电压为5V,12V和3.3V。
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