电源电路的制作方法

电源电路的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种电源电路，具有互相耦合的多个输出线圈，所述多个输出线圈中的至少一对输出线圈中的、双方具有相同的绕线圈数的部分的一个同名端之间通过电容连接，所述至少一对输出线圈中的双方具有相同的绕线圈数的部分的另一个同名端之间电气连接。根据本发明的电源电路，能够提高多个输出端之间的交叉调整率。
【专利说明】电源电路

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电源电路，特别是一种能够具有改善的交叉调整率的电源电路。

【背景技术】
[0002] 开关电源中，通常需要不断对输出电压进行监视，通过误差放大器与基准电压进 行比较，以保持输出正确的电压的方式对电源电路的输出进行控制。此处，具有多个输出端 子的开关电源（多输出电源）的情况下，为了进行稳定化，对某一个输出进行监视，则会有 无法保持另一方的稳定性的问题。特别地，在进行了稳定化监视的输出侧有负载变动的话， 则共享一次侧线圈的其他输出收到干涉而无法保证稳定的输出。多输出电源中，某一输出 侧的电压变动干涉到其他输出电压的情况被称为"交叉调整率"。该交叉调整率是多输出电 源的一个常见问题。"交叉调整率的判断"，利用了变动的输出端的相对于基准电压值的实 际电压值的变动率。
[0003] 具有两个以上输出端子的电源装置被广泛使用。但是，从输出端子输出的功率有 较大差异时，电压变动率恶化的情况也广泛地为人所知。图1是典型的反激式的具有两个 输出的电源装置1。电源装置1具备初级线圈Np和互相耦合的第1输出线圈（次级线圈） Nsl和第2输出线圈（次级线圈）Ns2 ;与初级线圈Np串联的开关元件Q1 ;用于控制开关元 件Q1的控制电路1C (图中未示）；用于给第1输出端Vol供电的第1整流元件（二极管） D1以及用于给第2输出端V〇2供电的第2整流元件（二极管）D2。
[0004] 在这样的电源装置1中，对一个输出端Vol的电压进行监视（反馈控制），以其输 出电压值稳定的方式进行开关控制。通常调整开关元件Q1的占空比来进行反馈控制。而 另一个输出端V 〇2通常不进行监视（反馈控制），其结果，各输出端子的输出功率具有较大 差异时，未进行反馈控制的输出端的电压变动率有变大的可能性。
[0005] 在图1所示的电路中，第1输出端Vol = 10V(进行反馈控制），负载为0. 1?20A， 第2输出端V〇2 = 5V (不进行反馈控制），负载为5A (固定），此时，输出电压的变动值如图 2所示。从图中可以看到，V02非常不稳定，在3V至6V的范围内有较大变动。
[0006] 为了抑制像这样的电压变动率的恶化，采取了使用虚设电阻等模拟加重负载而使 输出稳定化的手段，但是这种情况无法避免转换效率的恶化。


【发明内容】

[0007] 本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够抑制转换效率的恶 化，并改善电压变动率的电路。
[0008] 本发明的电源电路，其特征在于，具有互相耦合的多个输出线圈，所述多个输出线 圈中的至少一对输出线圈中的、双方具有相同的绕线圈数的部分的一个同名端之间通过电 容（跨接电容）连接，所述至少一对输出线圈中的双方具有相同的绕线圈数的部分的另一 个同名端之间电气连接。根据这样的结构，能够提高多个输出端之间的交叉调整率，降低电 压变动率。
[0009] 另外，本发明的电源电路，其中，所述至少一对输出线圈中的双方具有相同的绕线 圈数的部分的另一个同名端之间，通过电容、稳压管、或恒压源连接。根据这样的结构，能够 保证跨接电容与一对输出线圈构成回路，并且方便地调整输出端的极性。而且，根据这样的 结构，能够在多个输出端提供相对稳定的电压，并且，电源电路的多个输出端的正负极性不 同的情况下也能够应用，因此应用范围广泛。
[0010] 另外，本发明的电源电路，其中，所述至少一对输出线圈中的双方具有相同的绕线 圈数的部分的另一个同名端之间直接连接。根据这样的结构，能够直接在跨接电容与一对 输出线圈之间构成回路，提高交叉调整率。
[0011] 而且，本发明的电源电路，其中，将所述至少一对输出线圈中的至少一方,通过抽 出中间抽头或者增设附加线圈，而与另一方的输出线圈的绕线圈数一致。根据这样的结构， 能够简单地将跨接电容连接至各种电源电路中，从而提高交叉调整率。
[0012] 另外，本发明的电源电路，其中，对于所述至少一对输出线圈中的双方，通过抽出 中间抽头或者增设附加线圈，而使该双方的绕线圈数一致。根据这样的结构，能够简单地将 跨接电容连接至各种电源电路中，从而提高交叉调整率。
[0013] 另外，本发明的电源电路，其中，具有互相耦合的2个输出线圈，在该两个输出线 圈中，分别从绕线圈数相同且为同名端的部分抽出中间抽头，该两个中间抽头之间连接有 电容。根据这样的结构，能够方便地形成交叉调整率高的2输出的电源电路。
[0014] 另外，本发明的电源电路，其中，具有第一输出线圈、第二输出线圈和第三输出线 圈，在所述第一输出线圈中，从与所述第二输出线圈的绕线圈数相同且为同名端的部分抽 出第一中间抽头、从与所述第三输出线圈的绕线圈数相同且为同名端的部分抽出第二中间 抽头，并在所述第一中间抽头与所述第二输出线圈之间、以及所述第二中间抽头与所述第 三输出线圈之间通过电容连接。根据这样的结构，能够方便地形成交叉调整率高的3输出 的电源电路。
[0015] 另外，本发明的电源电路，其中，具有互相耦合的第一输出线圈、第二输出线圈和 第三输出线圈，在所述第一输出线圈中从与所述第三输出线圈的绕线圈数相同且为同名端 的部分抽出第一中间抽头，在所述第二输出线圈中从与所述第三输出线圈的绕线圈数相同 且为同名端的部分抽出第二中间抽头，并在所述第一中间抽头与所述第三输出线圈之间、 以及所述第二中间抽头与所述第三输出线圈之间通过电容连接。根据这样的结构，能够方 便地形成交叉调整率高的3输出的电源电路。
[0016] 另外，本发明的电源电路，其中，具有互相耦合的3个输出线圈，在该3个输出线圈 中分别从绕线圈数相同且为同名端的部分抽出中间抽头，该3个中间抽头的任意两者之间 连接有电容。根据这样的结构，能够方便地形成交叉调整率高的3输出的电源电路。
[0017] 另外，本发明的电源电路，其中，具有第一输出线圈、第二输出线圈和第三输出线 圈，在所述第一输出线圈中，从与所述第二输出线圈的绕线圈数相同且为同名端的部分抽 出第一中间抽头，并在所述第一中间抽头与所述第二输出线圈之间通过电容连接，在所述 第二输出线圈中，从与所述第三输出线圈的绕线圈数相同且为同名端的部分抽出第二中间 抽头，并在所述第二中间抽头与所述第三输出线圈之间通过电容连接。根据这样的结构，能 够方便地形成交叉调整率高的3个输出端的输出电压不同的电源电路。
[0018] 另外，本发明的电源电路，其中，具有第一输出线圈、第二输出线圈和第三输出线 圈，第一输出线圈与所述第二输出线圈的绕线圈数相同，其同名端通过电容连接，在所述第 二输出线圈中，从与所述第三输出线圈的绕线圈数相同且为同名端的部分抽出中间抽头， 并在该中间抽头与所述第三输出线圈之间通过电容连接。根据这样的结构，能够方便地形 成交叉调整率高的3个输出端中两个输出电压相同或者互为相反，另一个输出电压与上述 两个输出电压均不同的电源电路。
[0019] 另外，本发明的电源电路，其中，所述多个输出线圈中的至少一个进行反馈控制。 根据这样的结构，能够减小不进行反馈控制的输出端的电压变动率，从而提高交叉调整率。
[0020] 另外，本发明的电源电路，其中，所述电源电路是反激式或正激式的电源电路。根 据这样的结构，能够将跨接电容连接到各种类型的电源电路上，并提高交叉调整率。
[0021] 另外，本发明的电源电路，其中，所述多个输出线圈构成输出互感。根据这样的结 构，能够将跨接电容连接到输出为互感结构的电源电路上，并提高交叉调整率。
[0022] 发明效果
[0023] 根据本发明的电源电路，不必大幅改变电源电路的结构，只要追加通常的电容元 件，就能够提高电源电路的交叉调整率。

【专利附图】

【附图说明】
[0024] 图1表示现有的反激式的具有两个输出的电源装置1的图。
[0025] 图2是图1所示的电源电路1的输出电压的曲线图。
[0026] 图3是表示本发明第1实施方式所涉及的电源电路100的图。
[0027] 图4是图3所示的电源电路工作时的等效电路图。
[0028] 图5、图6是用于说明图3所示的电源电路100中的跨接电容(；MSS的作用的图。
[0029] 图7是图3所示的电源电路100的输出电压的曲线图。
[0030] 图8A是表示本发明第2实施方式所涉及的电源电路200的图。
[0031] 图8B是表示本发明第2实施方式的变形例的电源电路201的图。
[0032] 图8C是表示本发明第2实施方式的变形例的电源电路202的图。
[0033] 图9是表示本发明第3实施方式所涉及的电源电路300的图。
[0034] 图10是表示本发明第4实施方式所涉及的电源电路400的图。
[0035] 图11是表示本发明第5实施方式所涉及的电源电路500的图。
[0036] 图12是表示本发明第6实施方式所涉及的电源电路600的图。
[0037] 图13是图12所示的电源电路600工作时的等效电路图。
[0038] 图14是表示本发明第7实施方式所涉及的电源电路700的图。
[0039] 图15是表示本发明第8实施方式所涉及的电源电路800的图。
[0040] 图16是表示本发明第9实施方式所涉及的电源电路900的图。
[0041] 图17是表示本发明第10实施方式所涉及的电源电路1000的图。
[0042] 图18A是表示本发明第11实施方式所涉及的电源电路1100的图。
[0043] 图18B是表示本发明第11实施方式的变形例的电源电路1101的图。
[0044] 符号说明
[0045] Np…初级线圈；Nsl…第1输出线圈；Ns2…第2输出线圈；Ns3…第3输出线圈； Q1…开关兀件；Vol…第1输出端；Vo2…第2输出端；Vo3…第3输出端；D1…第1整流 元件；D2…第 2 整流元件；100, 200, 201，202, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 110 0, 1101…电源电路；TaplOl, Tap201, Tap202, Tap301, Tap401, Tap402, Tap601, Tap602, Ta p701,Tap702，Tap801，Tap802，Tap803，Tap901，Tap902，Tapl001…中间抽头；NodelOl ? 104，Node201 ?204，Node301 ?305，Node401 ?404，Node501 ?502，Node601 ? 6〇5，Node7〇l ?7〇5，Node8〇l ?8〇6，Node9〇l ?9〇2…节点；Cert)SS，Cer()Ss5(ll?5(l2，C er()Ss601? 602J Ccross7〇i ?702J Ccrossg〇i ?803J Ccross9〇i ?902J Ccrossi〇〇i ?1002，Ccrossii〇i ) ?C1 C3 电容（输出电容）；Lfl-l，Lfl-2, Lfl-3, Lf2, Lf3…漏感；Nsl-1, Nsl-2, Nsl-3, Nsl-4, Ns2_l ,Ns2-2, Ns2-3, Ns2-4, Ns3-1, Ns3-2…线圈；Ns2-add…附加线圈，N1101 ?1104…线圈

【具体实施方式】
[0046] 下面结合附图和实施例对本发明进行更详细的说明。
[0047] 以下参照附图详细说明本发明所涉及的电源电路的优选的实施方式。此外，在附 图的说明中，给同一或者相当部分附以同一符号，省略重复的说明。
[0048](第1实施方式）
[0049] 图3是图1所示的反激式2输出的电源装置1中附加了本发明所涉及的特征的电 路，即图3是表示本发明第1实施方式所涉及的电源电路100的图。图3的电源电路100， 具备初级线圈Np和互相耦合的第1输出线圈（次级线圈）Nsl和第2输出线圈（次级线 圈）Ns2 ;与初级线圈Np串联的开关元件Q1 ;用于控制开关元件Q1的控制电路IC(图中未 示）；用于给第1输出端Vol供电的整流元件（二极管）D1以及用于给第2输出端V 〇2供电 的整流元件（二极管）D2。初级线圈Np与次级线圈Nsl，Ns2的绕线方向相反，从而构成了 反激式电源装置。此处，在第1输出线圈Nsl中，与第2输出线圈Ns2的绕线圈数相同的部 分（节点NodelOl)被抽出中间抽头TaplOl，并且该中间抽头TaplOl与第2输出线圈Ns2 的同名端（节点Nodel03)之间通过跨接电容C eMSS连接，而另一个同名端（节点Nodel02， 节点Nodel04)之间直接电气连接。
[0050] 图4是图3所示的电源电路工作时的等效电路图。此处，如果连接负载，则由于负 载电流的差异在跨接电容C_ ss的两端产生电位差。从电压高的输出电路侧的输出线圈经 由跨接电容向电压低的输出电路侧的输出线圈，电流以跨接电容两端的电压下降的方式流 动。假定Nsl-2侧的电压高于Ns2侧的电压的情况，考虑等效电路图（图4)中Nsl-2的漏 感Lf 1-2和绕线电阻R1-2以及Ns2的漏感Lf2和绕线电阻R2,以Ceross - R1-2 - Lf 1-2 - N sl-2 - Ns2 - Lf2 - R2 - (；ross的路径，在跨接电容C_ss中流过电流。其结果，输出电压的差 减小。
[0051] 图5、图6是用于说明图3所示的电源电路100中的电容(；ross的作用的图，在此， 为了便于说明，将线圈Nsl-Ι的圈数设为0。当第1输出端Vol承载较重的负载，而第2输 出端V 〇2承载较轻的负载时，第1输出端Vol中有大电流流过，由于漏感Lf 1-2的存在，漏 感Lfl-2两端的电压Vm_2(Vm_ 2 = L · dl/dt)增大。其结果，Nsl-2两端的电压VNsl_2(VNsl_ 2 = Vm_2+Vol)增大。伴随于此，线圈Ns2电压升高而能量会传递到第2输出端V〇2,但由于 增加了电容C_ ss，在图5所示的第1状态下，跨接电容C_ss提供了一个路径，使得线圈Ns2 的能量传递到第1输出端Vol而非第2输出端V 〇2。在图6所示的第2状态下，当能量传递 完毕以后，由于传递能量导致的跨接电容CeMSS电压变动通过线圈Nsl-2，Ns2自动平衡。由 于跨接电容C_ss电压平衡作用，交叉调整率得到很大改善。
[0052] 当第1输出端承载较轻的负载，而第2输出端承载较重的负载时，同样地，跨接电 容C_ ss可以把线圈Nsl-2上多余的能量转移到第2输出端V〇2,从而改善交叉调整率。
[0053] 图7是图3所示的电源电路100的输出电压的曲线图。在图3所示的电源电路中， 第1输出端Vol = 10V (进行反馈控制），负载为0. 1?20A，第2输出端V〇2 = 5V (不进行 反馈控制），负载为5A(固定），此时，电压的变动值如图7所示。从图中可以看到，V〇2也 非常稳定，几乎固定在5V。由此可以得出，电源电路100的交叉调整率被大大改善。
[0054] 另外，本实施方式中的控制为一个输出端进行反馈控制，另一个输出端不进行反 馈控制。但是，也可以使用两个输出端各自的输出电压以一定比例相加的值来进行反馈控 制，例如，以第1输出端Vol的电压值的80%和第2输出端ν〇2的电压值的20%的合计值 为规定值的方式进行反馈控制。在这样的电源电路中，通过跨接电容C_ ss的能量平衡作用， 同样能够改善交叉调整率。
[0055] 另外，本实施方式中，上述另一个同名端（节点Nodel02,节点Nodel04)之间通过 导线直接连接，但也可以在节点Nodel02,节点Nodel04之间连接例如电容，恒压源、或稳压 管等元件。只要使线圈Nsl-2和线圈Ns2之间能够经由跨接电容C_ ss产生回路均可。此 处，作为例子使用电容、恒压源、或稳压管是为了在节点Nodel02,节点Nodel04之间提供相 对稳定的电压。
[0056] 另外，本实施方式中，线圈Nsl-1的圈数可以为0,此时电源电路100能够成为具有 相同或相反的2个输出的电源电路。
[0057] 另外，本实施方式中，对于第2输出线圈Ns2,也可以不抽出中间抽头，而采用增设 附件线圈的方式，使第2输出线圈Ns2经由附加线圈与跨接电容C_ ss相连接。这样，通过 使第2输出线圈Ns2加上附加线圈之后的总绕线圈数等于线圈Nsl-2(或线圈Nsl)，从而将 绕线圈数相同的部分通过跨接电容C_ ss连接，由此能够得到与上述相同的提高交叉调整率 的效果。
[0058] 另外，本发明的第1输出线圈Nsl和第2输出线圈Ns2的位置也可互换。
[0059](第2实施方式）
[0060] 图8A是表示本发明第2实施方式所涉及的电源电路200的图。第2实施方式所 涉及的电源电路200,与第1实施方式所涉及的电源电路100的主要不同点在于，在第1输 出线圈（次级线圈）Nsl和第2输出线圈（次级线圈）Ns2均抽出中心抽头。
[0061] 电源电路200,具备初级线圈Np和互相耦合的第1输出线圈（次级线圈）Nsl和第 2输出线圈（次级线圈）Ns2 ;与初级线圈Np串联的开关元件Q1 ;用于控制开关元件Q1的控 制电路1C(图中未示）；用于给第1输出端Vol供电的整流元件（二极管）D1以及用于给第 2输出端V 〇2供电的整流元件（二极管）D2。初级线圈Np与次级线圈Nsl，Ns2的绕线方向 相反，从而构成了反激式电源装置。并且，在第1输出线圈Nsl和第2输出线圈Ns2中，分别 从绕线圈数互相相同的部分（节点Node201，节点Node203)抽出中间抽头Tap201，Tap202， 并且中间抽头Tap201，Tap202与第2输出线圈的同名端（节点Node203)之间通过跨接电 容C eross连接，而另一个同名端（节点Node202,节点Node204)之间电气连接。
[0062] 电源电路200与图3所示的电源电路100的工作原理相同，线圈Nsl-2和线圈 Ns2-2通过跨接电容(；ross连接。通过跨接电容(；ross的能量平衡作用，从而提高了交叉调整 率。
[0063] 另外，本实施方式中可以为一个输出端进行反馈控制，另一个输出端不进行反馈 控制。但是，也可以是两个输出端按比例进行反馈控制，在这样的电源电路中，通过跨接电 容C_ ss的能量平衡作用，同样能够改善交叉调整率。
[0064] 另外，本实施方式中，上述另一个同名端（节点Node202,节点Node204)之间通 过导线直接连接，从而构成两个正输出端的电源电路。但是，也可以在节点Node202,节点 Node204之间连接电容，恒压源、或稳压管等元件。只要使线圈Nsl-2和线圈Ns2-2之间能 够经由跨接电容(；ross产生回路均可。
[0065] 例如，图8B是表示本发明第2实施方式的变形例的电源电路201的图。上述另一 个同名端（节点Node202,节点Node204)之间通过电容C2连接，从而构成具有一正一负两 个输出端的电源电路。并且，通过2个电容C2, C_ss使绕线圈数相同的线圈Nsl-2和线圈 Ns2-2之间产生回路，从而能够减小两个输出端的电压差，并提高交叉调整率。
[0066] 又例如，图8C是表示本发明第2实施方式的变形例的电源电路202的图。上述另 一个同名端（节点Node202,节点Node204)分别交流接地，从而构成了具有两个隔离输出的 电源电路。并且，通过大地GND与(；ross使绕线圈数相同的线圈Nsl-2和线圈Ns2-2之间产 生回路，从而能够减小两个输出端的电压差，并提高交叉调整率。
[0067] 另外，本实施方式及其变形例中，线圈Nsl-1和Ns2_l的绕线圈数均可以为0。当 仅线圈Ns2-1或仅线圈Nsl-1为0时，则与第1实施方式的结构相同。当线圈Nsl-1和线 圈Ns2-1均为0时，则电源电路200成为具有相同或相反的2个输出的电源电路。
[0068] 另外，本实施方式及其变形例的第1输出线圈Nsl和第2输出线圈Ns2的位置也 可互换。
[0069](第3实施方式）
[0070] 图9是表示本发明第3实施方式所涉及的电源电路300的图。第3实施方式所涉 及的电源电路300,与第2实施方式所涉及的电源电路200的主要不同点在于，第2输出线 圈（次级线圈）Ns2通过增加附加线圈与第1输出线圈（次级线圈）Nsl相连。
[0071] 电源电路300,具备初级线圈Np和互相耦合的第1输出线圈（次级线圈）Nsl和 第2输出线圈（次级线圈）Ns2 ;与初级线圈Np串联的开关元件Q1 ;用于控制开关元件Q1 的控制电路1C(图中未示）；用于给第1输出端Vol供电的整流元件（二极管）D1以及用 于给第2输出端Vout供电的整流元件（二极管）D2。初级线圈Np与次级线圈Nsl，Ns2的 绕线方向相反，从而构成了反激式电源装置。并且，在第1输出线圈Nsl中抽出中间抽头 Tap301 (节点Node301)，对于第2输出线圈Ns2增设附加线圈Ns2-add(节点Node303与节 点Node305之间），从而使得线圈Nsl-2的绕线圈数等于线圈Ns2与Ns2_add的合计圈数。 本实施例中，第1输出线圈Nsl的中间抽头Tap301 (节点Node301)与第2输出线圈Ns2的 附加线圈Ns2-add的同名端（节点Node305)之间通过电容CeMSS连接，而另一个同名端（节 点Node302,节点Node304)之间电气连接。
[0072] 电源电路300与图3所示的电源电路100的工作原理相同，线圈Nsl-2和线圈 (Ns2+Ns2-add)通过跨接电容(； ross连接。通过跨接电容(；ross的能量平衡作用，从而提高了 交叉调整率。
[0073] 另外，本实施方式中可以为一个输出端进行反馈控制，另一个输出端不进行反馈 控制。但是，也可以是两个输出端按比例进行反馈控制，在这样的电源电路中，通过跨接电 容c_ss的能量平衡作用，同样能够改善交叉调整率。
[0074] 另外，本实施方式中，上述另一个同名端（节点Node302,节点Node304)之间通过 导线直接连接，但也可以在节点Node302,节点Node304之间连接电容，恒压源、或稳压管等 元件。只要使线圈Nsl-2和线圈（Ns2-add+Ns2)之间能够经由跨接电容C eross产生回路均 可。
[0075] 另外，本实施方式中，也可以对第1输出线圈Nsl增设附加线圈Nsl-add，使得线圈 (Nsl-add+Nsl)与线圈（Ns2_add+Ns2)的绕线圈数相同。通过这样的结构，同样能够得到上 述改善交叉调整率的效果。此外，也可对于第1输出线圈Nsl和第2输出线圈Ns2中的双 方或者任意一方，通过抽出中间抽头或者增设附加线圈，而使包括跨接电容C_ ss、第1输出 线圈Nsl和第2输出线圈Ns2的回路（图中的粗线部分）中的两个输出端的线圈的绕线圈 数一致。
[0076] 另外，本发明的第1输出线圈Nsl和第2输出线圈Ns2的位置也可互换。
[0077](第4实施方式）
[0078] 图10是表示本发明第4实施方式所涉及的电源电路400的图。第4实施方式所 涉及的电源电路400,与第2实施方式所涉及的电源电路200的主要不同点在于，电源电路 400为正激式电源电路。
[0079] 图10所示的电源电路400,与第2实施方式的电源电路200相比，次级线圈侧的 结构不同。次级线圈Nsl，Ns2的绕线方向与第2实施方式的电源电路200的次级线圈的 绕线方向相反，即初级线圈Npl与次级线圈Nsl，Ns2的绕线方向相同，从而构成了正激式 电源电路。另外，第1输出线圈侧由整流元件D3、整流元件D4、电感器Lsl和电容器C1构 成。第2输出线圈侧由整流元件D5、整流元件D6、电感器Ls2和电容器C2构成。并且，在第 1输出线圈Nsl和第2输出线圈Ns2中，分别从绕线圈数互相相同的部分（节点Node401， 节点Node403)抽出中间抽头Tap401，Tap402,并且两个中间抽头Tap401，Tap402 (节点 Node401，节点Node403)之间通过跨接电容Ceross连接，而另一个同名端（节点Node402,节 点Node404)之间电气连接。
[0080] 电源电路400与图8A所示的电源电路200的工作原理相同，线圈Nsl-2和线圈 Ns2-2通过跨接电容(；ross连接。通过跨接电容(；ross的能量平衡作用，从而提高了交叉调整 率。
[0081] 另外，本实施方式中可以为一个输出端进行反馈控制，另一个输出端不进行反馈 控制。但是，也可以是两个输出端按比例进行反馈控制，在这样的电源电路中，通过跨接电 容c_ ss的能量平衡作用，同样能够改善交叉调整率。
[0082] 另外，本实施方式中，上述另一个同名端（节点Node402,节点Node404)之间通过 导线直接连接，但也可以在节点Node402,节点Node404之间连接电容，恒压源、或稳压管等 元件。只要使线圈Nsl-2和线圈Ns2-2之间能够经由跨接电容C_ ss产生回路均可。
[0083] 另外，本实施方式的电源电路400与第二实施方式的电源电路200相同地，上述另 一个同名端（节点Node402,节点Node404)之间通过导线直接连接，构成两个正输出端的电 源电路。但是，也可以如第二实施方式的变形例那样，将上述另一个同名端（节点Node402， 节点Node404)之间通过电容连接，从而构成具有一正一负两个输出端的电源电路。或者将 上述另一个同名端（节点Node402,节点Node404)分别经由电容交流接地，从而构成了具有 两个隔离输出的电源电路。其可以起到与第二实施方式的变形例相同的效果。
[0084] 另外，本实施方式中，线圈Nsl-1和Ns2_l的绕线圈数中的任意一者可以为0。当 线圈Nsl-1和线圈Ns2-1的圈数均为0时，则电源电路400成为具有相同或相反的2个输 出的电源电路。
[0085] 另外，本发明的第1输出线圈Nsl和第2输出线圈Ns2的位置也可互换。
[0086] 另外，第4实施方式的输出线圈Ns2也可以与第3实施方式相同地，通过增设附加 线圈的方式与跨接电容C_ ss相连接。
[0087](第5实施方式）
[0088] 图11是表示本发明第5实施方式所涉及的电源电路500的图。第5实施方式所 涉及的电源电路500,与第2实施方式所涉及的电源电路200的主要不同点在于，电源电路 500为半桥式电源电路。
[0089] 电源电路500,具备初级线圈Np和互相耦合的第1输出线圈（次级线圈）Nsl和第 2输出线圈（次级线圈）Ns2 ;与初级线圈Np相连的开关元件Q2，Q3。第1输出线圈Nsl被 分割为线圈Nsl-1，Nsl-2, Nsl-3, Nsl-4。第2输出线圈Ns2被分割为线圈Ns2-1，Ns2-2， Ns2-3, Ns2-4。
[0090] 其中，线圈Nsl-2和线圈Ns2-2、以及线圈Nsl-3和线圈Ns2-3的绕线圈数相同。 线圈Nsl-2和线圈Ns2-2通过第1跨接电容C； Mss5(ll相连，线圈Nsl-3和线圈Ns2-3通过第 2跨接电容Ceross5Q2相连。另外，Nsl-Ι和Nsl-4,或者，Ns2-1和Ns2-4的绕线圈数也可以为 0。在这一情况下，没有中间抽头。
[0091] 电源电路500与之前的电源电路200的工作原理相同，线圈Nsl-2和线圈Ns2-2通 过跨接电容C_ ss5(ll连接。通过跨接电容c_ss5(ll的能量平衡作用，从而提高了交叉调整率。 另外，线圈Nsl-3和线圈NS2-3通过跨接电容C； Mss5(l2连接。通过跨接电容C；Mss5(l2的能量平 衡作用，从而提高了交叉调整率。
[0092] 另外，本实施方式中，另一个同名端（节点Node501和节点Node502)之间通过导 线直接连接，但也可以在节点Node501和节点Node502之间连接电容，恒压源、或稳压管等 元件。只要使线圈Nsl-2和线圈Ns2-2之间、线圈Nsl-3和线圈Ns2-3之间能够经由跨接 电容C eross5Q2产生回路均可。
[0093] (第6实施方式）
[0094] 图12是表示本发明第6实施方式所涉及的电源电路600的图。第6实施方式所 涉及的电源电路600,与第2实施方式所涉及的电源电路200的主要不同点在于，具有3个 输出端。
[0095] 电源电路600,具备初级线圈Np和互相耦合的第1输出线圈（次级线圈）Nsl、第 2输出线圈（次级线圈）Ns2、以及第3输出线圈（次级线圈）Ns3 ;与初级线圈Np串联的开 关元件Q1 ;用于控制开关元件Q1的控制电路1C(图中未示）；用于给第1输出端Vol供电 的整流元件（二极管）D1、用于给第2输出端V 〇2供电的整流元件（二极管）D2、以及用于 给第3输出端V〇3供电的整流元件（二极管）D3。初级线圈Np与次级线圈Nsl、Ns2、Ns3 的绕线方向相反，从而构成了反激式电源装置。并且，在第1输出线圈Nsl中，从与第2输 出线圈的绕线圈数相同且为同名端的部分抽出中间抽头（节点Node601)Tap601、从与第3 输出线圈Ns3的绕线圈数相同且为同名端的部分抽出中间抽头（节点Node602)Tap602,并 在中间抽头Tap601与第2输出线圈Ns2之间、以及所述中间抽头Tap602与第三输出线圈 Ns3之间通过跨接电容（CeMss6Q1、CeMss6(l2)连接。
[0096] 图13是图12所示的电源电路600工作时的等效电路图。从电压高的输出电路侧 的输出线圈经由电容向电压低的输出电路侧的输出线圈，即以C eross6Q1 - R1-3 - Lf 1-3 - Ns 1 -3 - Ns2 - Lf2 - R2的路径，以跨接电容CeMSS两端的电压下降的方式流过电流。其结果，输 出电压的差减小。同样地，以 Ccmss6(i2 - R1-2 - Lfl-2 - Nsl-2 - R1-3 - Lfl-3 - Nsl-3 - Ns3 - Lf3 - R3的路径，以跨接电容C；Mss6(l2两端的电压下降的方式流过电流。
[0097] 电源电路600与电源电路200的工作原理相同，线圈（Nsl-2+Nsl-3)和线圈Ns2通 过跨接电容C_ ss6(ll连接。通过跨接电容c_ss6(ll的能量平衡作用，从而提高了交叉调整率。 另外，线圈Nsl-3和线圈Ns3通过跨接电容C； Mss6(l2连接。通过跨接电容C；Mss6(l2的能量平衡 作用，从而提高了交叉调整率。
[0098] 另外，本实施方式中可以为一个输出端进行反馈控制，另两个输出端不进行反馈 控制。但是，也可以是其中两个输出端按比例进行反馈控制，另一个输出端不进行反馈控 制。或者，也可以是三个输出端按比例均进行反馈控制。在这样的电源电路中，通过跨接电 容c;ross6(ll、c; ross6(l2的能量平衡作用，同样能够改善交叉调整率。
[0099] 另外，本实施方式中，另一个同名端（节点Node603和节点Node604)之间通过电 容直接连接，节点Node603和节点Node605之间通过导线连接，但也可以在节点Node603和 节点Node604之间、节点Node603和节点Node605之间连接电容，恒压源、或稳压管等元件。 只要使线圈（Nsl-2+Nsl-3)和线圈Ns2之间、线圈Nsl-3和线圈Ns3之间能够经由跨接电 名1 Ccr()ss6(ll、Ccr()ss6(l2 广生回路均可。
[0100] 另外，本实施方式中，线圈Nsl-1的绕线圈数可以为0。这样的设置一般应用于第 一输出电压和第二输出电压相等的情况下（例如均为12V或为±12V)。
[0101] (第7实施方式）
[0102] 图14是表示本发明第7实施方式所涉及的电源电路700的图。第7实施方式所 涉及的电源电路700,与第6实施方式所涉及的电源电路600的主要不同点在于，中间抽头 的位置不同。
[0103] 电源电路700,具备初级线圈Np和互相耦合的第1输出线圈（次级线圈）Nsl、第 2输出线圈（次级线圈）Ns2、以及第3输出线圈（次级线圈）Ns3 ;与初级线圈Np串联的开 关元件Q1 ;用于控制开关元件Q1的控制电路1C(图中未示）；用于给第1输出端Vol供电 的整流元件（二极管）D1、用于给第2输出端V 〇2供电的整流元件（二极管）D2、以及用于 给第3输出端V〇3供电的整流元件（二极管）D3。初级线圈Np与次级线圈Nsl、Ns2、Ns3 的绕线方向相反，从而构成了反激式电源装置。在第1输出线圈Nsl中从与第3输出线圈 Ns3的绕线圈数相同且为同名端的部分抽出中间抽头Tap701，在第2输出线圈Ns2中从与 第3输出线圈Ns3的绕线圈数相同且为同名端的部分抽出中间抽头Tap702,并在中间抽头 Tap701与第3输出线圈Ns3之间、以及中间抽头Tap702与第3输出线圈Ns3之间通过跨接 电右' Ccr〇ss7〇i、Ccr〇ss7〇2
[0104] 电源电路700与电源电路600的工作原理相同，线圈Nsl-2和线圈Ns3通过跨接 电容连接。通过跨接电容c erQS的能量平衡作用，从而提高了交叉调整率。另外， 线圈Ns2-2和线圈Ns3通过跨接电容C；Mss7(l2连接。通过跨接电容C；Mss7(l2的能量平衡作用， 从而提高了交叉调整率。
[0105] 另外，本实施方式中可以为一个输出端进行反馈控制，另两个输出端不进行反馈 控制。但是，也可以是其中两个输出端按比例进行反馈控制，另一个输出端不进行反馈控 制。或者，也可以是三个输出端按比例均进行反馈控制。在这样的电源电路中，通过跨接电 容C； ross7(ll、C；ross7(l2的能量平衡作用，同样能够改善交叉调整率。
[0106] 另外，本实施方式中，同名端（节点Node703和节点Node705)之间通过导线直接 连接，同名端（节点Node704和节点Node705)之间通过电容连接。在这一结构下，输出端 可以配置为两正一负的输出，例如为（+5V，-12V，+12V)，（+5V，-15V，+15V)等。另外，也可 以在节点Node703和节点Node705之间、节点Node704和节点Node705之间连接电容，恒压 源、或稳压管等元件。只要使线圈Nsl-2和线圈Ns3之间、线圈Ns2-2和线圈Ns3之间能够 经由跨接电容C eMss7Q1、CeMss7Q2产生回路均可。
[0107] (第8实施方式）
[0108] 图15是表示本发明第8实施方式所涉及的电源电路800的图。第8实施方式所 涉及的电源电路800,与第6实施方式所涉及的电源电路600的主要不同点在于，中间抽头 和跨接电容的位置及数量不同。
[0109] 电源电路800,具备初级线圈Np和互相耦合的第1输出线圈（次级线圈）Nsl、 第2输出线圈（次级线圈）Ns2、以及第3输出线圈（次级线圈）Ns3;与初级线圈Np串联 的开关元件Q1 ;用于控制开关元件Q1的控制电路1C(图中未示）；用于给第1输出端Vol 供电的整流元件（二极管）D1、用于给第2输出端V〇2供电的整流元件（二极管）D2、以及 用于给第3输出端V 〇3供电的整流元件（二极管）D3。上述互相耦合的3个输出线圈中， 在该3个输出线圈中分别从绕线圈数相同且为同名端的的部分抽出中间抽头TapSOl? 803(Node801?803)，该3个中间抽头的任意两者之间连接有电容。即，电源电路800具有 在节点Node801，802, 803的两两之间连接的至少一个电容。
[0110] 电源电路800与之前的电源电路600的工作原理相同，线圈Nsl-2和线圈NS2-2通 过跨接电容C_ ss8(ll连接。通过跨接电容c_ss8(ll的能量平衡作用，从而提高了交叉调整率。 另外，线圈NS2-2和线圈NS3-2通过跨接电容C； Mss8(l2连接。通过跨接电容C；Mss8(l2的能量平 衡作用，从而提高了交叉调整率。另外，线圈Nsl-2和线圈Ns3-2通过跨接电容C； Mss8(l3连 接。通过跨接电容C_ss8(l3的能量平衡作用，从而提高了交叉调整率。
[0111] 另外，本实施方式中，同名端（节点Node804和节点Node805)之间通过电容连接， 同名端（节点Node805和节点Node806)之间通过电容连接，同名端（节点Node804和节点 Node806)之间通过导线直接连接。在这一结构下，输出端可以配置为两正一负的输出，例如 为（+5V，-12V，+12V)，（+5V，-15V，+15V)等。另外，也可以在节点 Node804 和节点 Node805 之间、节点Node805和节点Node806、节点Node804和节点Node806之间连接电容，恒压源、 或稳压管等元件。只要使线圈Nsl-2和线圈Ns2-2之间、线圈Ns2-2和线圈Ns3-2之间、线 圈Nsl-2和线圈Ns3-2之间能够经由跨接电容C； Mss8(l2产生回路均可。
[0112] (第9实施方式）
[0113] 图16是表示本发明第9实施方式所涉及的电源电路900的图。第9实施方式所 涉及的电源电路900,与第6实施方式所涉及的电源电路600的主要不同点在于，中间抽头 和跨接电容的位置不同。
[0114] 电源电路900,具备初级线圈Np和互相耦合的第1输出线圈（次级线圈）Nsl、第2 输出线圈（次级线圈）Ns2、以及第3输出线圈（次级线圈）Ns3;与初级线圈Np串联的开关 元件Q1 ;用于控制开关元件Q1的控制电路1C(图中未示）；用于给第1输出端Vol供电的 整流元件（二极管）D1、用于给第2输出端V 〇2供电的整流元件（二极管）D2、以及用于给 第3输出端Vout供电的整流元件（二极管）D3。并且，在第1输出线圈Nsl中，从与第2输 出线圈Ns2的绕线圈数相同且为同名端的部分抽出中间抽头Tap901，并在中间抽头Tap901 与第2输出线圈Ns2之间通过跨接电容C； ross9(ll连接；在第2输出线圈Ns2中，从与第3输 出线圈Ns3的绕线圈数相同且为同名端的部分抽出中间抽头Tap902，并在中间抽头Tap902 与第3输出线圈Ns3之间通过跨接电容C； Mss9(l2连接。
[0115] 电源电路900与之前的电源电路600的工作原理相同，线圈Nsl-2和线圈Ns2通 过跨接电容C_ ss9(ll连接。通过跨接电容c_ss9(ll的能量平衡作用，从而提高了交叉调整率。 另外，线圈NS2-2和线圈Ns3通过跨接电容C； Mss9(l2连接。通过跨接电容C；Mss9(l2的能量平衡 作用，从而提高了交叉调整率。
[0116] 通过电源电路900可以实现例如输出为5V、12V、24V的三输出电源电路。
[0117] (第10实施方式）
[0118] 图17是表示本发明第10实施方式所涉及的电源电路1000的图。第10实施方式 所涉及的电源电路1000,与第6实施方式所涉及的电源电路600的主要不同点在于，中间抽 头和跨接电容的位置及数量不同。
[0119] 电源电路1000,具备初级线圈Np和互相耦合的第1输出线圈（次级线圈）Nsl、 第2输出线圈（次级线圈）Ns2、以及第3输出线圈（次级线圈）Ns3 ;与初级线圈Np串联的 开关元件Q1 ;用于控制开关元件Q1的控制电路1C(图中未示）；用于给第1输出端Vol供 电的整流元件（二极管）D1、用于给第2输出端V 〇2供电的整流元件（二极管）D2、以及用 于给第3输出端Vout供电的整流元件（二极管）D3。并且，第1输出线圈Nsl与第2输出 线圈Ns2的绕线圈数相同，其同名端通过跨接电容C_ ssl(l(ll连接，在第2输出线圈中，从与 第3输出线圈的绕线圈数相同且为同名端的部分抽出中间抽头TaplOOl，并在该中间抽头 TaplOOl与第3输出线圈之间通过跨接电容Cerossl(KI2连接。
[0120] 电源电路1000与电源电路600的工作原理相同，线圈Nsl和线圈Ns2通过跨接电 容C_ ss_连接。通过跨接电容c_ss_的能量平衡作用，从而提高了交叉调整率。另外，线 圈NS2-2和线圈Ns3通过跨接电容(； ross_连接。通过跨接电容(；MSS_的能量平衡作用， 从而提高了交叉调整率。
[0121] 通过电源电路1000可以实现例如输出为5V、±12V或5V、±15V的三输出电源电 路。
[0122] (第11实施方式）
[0123] 图18A是表示本发明第11实施方式所涉及的电源电路1100的图。以上说明的实 施方式中，跨接电容均将构成变压器的输出线圈连接在一起。但是，跨接电容也可将构成输 出互感的输出线圈连接。
[0124] 第11实施方式所涉及的电源电路1100,具备由线圈N1101?N1104构成的输出互 感。其中，线圈N1101与线圈N1103的绕线圈数相同。跨接电容C eMsslKll连接于线圈N1101 与线圈N1103的同名端（节点NodellOl，节点Nodell03)。另一个同名端（节点Nodell02， 节点Nodell04)之间通过输出电容Cl，C2而电气连接。
[0125] 通过跨接电容CeMssllQ1和输出电容C1，C2,线圈N1101与线圈N1103构成回路。与 上述各实施方式相同地，由于跨接电容C erossllQ1，线圈N1101与线圈N1103之间的电压差被 减小，从而提高了两个输出端之间交叉调整率。
[0126] 图18B是表示本发明第11实施方式的变形例的电源电路1101的图。上述另一个 同名端（节点Nodell02,节点Nodell04)之间通过电容C1连接，从而构成具有一正一负两 个输出端的电源电路。并且，通过电容Cl，C eMssll(ll使绕线圈数相同的线圈NsllOl和线圈 Nsll02之间产生回路，从而能够减小两个输出端的电压差，并提高交叉调整率。
[0127] 另外，本实施方式及其变形例中，线圈N1102与线圈N1104的绕线圈数也可以为0。
[0128] 虽然以上结合附图和实施例对本发明进行了具体说明，但是可以理解，上述说明 不以任何形式限制本发明。本领域技术人员在不偏离本发明的实质精神和范围的情况下可 以根据需要对本发明进行变形和变化，这些变形和变化均落入本发明的范围内。
【权利要求】
1. 一种具有多输出端的电源电路，其特征在于， 具有互相耦合的多个输出线圈， 所述多个输出线圈中的至少一对输出线圈中的、双方具有相同的绕线圈数的部分的一 个同名端之间通过电容连接， 所述至少一对输出线圈中的双方具有相同的绕线圈数的部分的另一个同名端之间电 气连接。
2. 如权利要求1所述的电源电路，其特征在于， 所述至少一对输出线圈中的双方具有相同的绕线圈数的部分的另一个同名端之间，通 过电容、稳压管、或恒压源连接。
3. 如权利要求1所述的电源电路，其特征在于， 所述至少一对输出线圈中的双方具有相同的绕线圈数的部分的另一个同名端之间直 接连接。
4. 如权利要求1?3中任一项所述的电源电路，其特征在于， 将所述至少一对输出线圈中的至少一方，通过抽出中间抽头或者增设附加线圈，而与 另一方的输出线圈的绕线圈数一致。
5. 如权利要求1?3中任一项所述的电源电路，其特征在于， 对于所述至少一对输出线圈中的双方，通过抽出中间抽头或者增设附加线圈，而使该 双方的绕线圈数一致。
6. 如权利要求1?3中任一项所述的电源电路，其特征在于， 具有互相耦合的2个输出线圈， 在该两个输出线圈中，分别从绕线圈数相同且为同名端的部分抽出中间抽头，该两个 中间抽头之间连接有电容。
7. 如权利要求1?3中任一项所述的电源电路，其特征在于， 具有第一输出线圈、第二输出线圈和第三输出线圈， 在所述第一输出线圈中，从与所述第二输出线圈的绕线圈数相同且为同名端的部分抽 出第一中间抽头、从与所述第三输出线圈的绕线圈数相同且为同名端的部分抽出第二中间 抽头，并在所述第一中间抽头与所述第二输出线圈之间、以及所述第二中间抽头与所述第 三输出线圈之间通过电容连接。
8. 如权利要求1?3中任一项所述的电源电路，其特征在于， 具有互相耦合的第一输出线圈、第二输出线圈和第三输出线圈， 在所述第一输出线圈中从与所述第三输出线圈的绕线圈数相同且为同名端的部分抽 出第一中间抽头，在所述第二输出线圈中从与所述第三输出线圈的绕线圈数相同且为同名 端的部分抽出第二中间抽头，并在所述第一中间抽头与所述第三输出线圈之间、以及所述 第二中间抽头与所述第三输出线圈之间通过电容连接。
9. 如权利要求1?3中任一项所述的电源电路，其特征在于， 具有互相耦合的3个输出线圈， 在该3个输出线圈中分别从绕线圈数相同且为同名端的的部分抽出中间抽头，该3个 中间抽头的任意两者之间连接有电容。
10. 如权利要求1?3中任一项所述的电源电路，其特征在于， 具有第一输出线圈、第二输出线圈和第三输出线圈， 在所述第一输出线圈中，从与所述第二输出线圈的绕线圈数相同且为同名端的部分抽 出第一中间抽头，并在所述第一中间抽头与所述第二输出线圈之间通过电容连接 在所述第二输出线圈中，从与所述第三输出线圈的绕线圈数相同且为同名端的部分抽 出第二中间抽头，并在所述第二中间抽头与所述第三输出线圈之间通过电容连接。
11. 如权利要求1?3中任一项所述的电源电路，其特征在于， 具有第一输出线圈、第二输出线圈和第三输出线圈， 第一输出线圈与所述第二输出线圈的绕线圈数相同，其同名端通过电容连接， 在所述第二输出线圈中，从与所述第三输出线圈的绕线圈数相同且为同名端的部分抽 出中间抽头，并在该中间抽头与所述第三输出线圈之间通过电容连接。
12. 如权利要求1?11中任一项所述的电源电路，其特征在于， 所述多个输出线圈中的至少一个进行反馈控制。
13. 如权利要求1?11中任一项所述的电源电路，其特征在于， 是反激式或正激式的电源电路。
14. 如权利要求1?3中任一项所述的电源电路，其特征在于， 所述多个输出线圈构成输出互感。
【文档编号】H02M5/08GK104143918SQ201410181689
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2013年5月6日
【发明者】王跃庆, 王红蕾 申请人:Tdk株式会社