CN104348372A - 正激开关电源的辅助供电电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种正激开关电源的辅助供电电路，该电路包括输出滤波电感、三极管、稳压芯片和正激开关电源芯片，输出滤波电感包括用于与输入电源连接的输出储能线圈和用于对输出储能线圈进行取脉冲电压并整流滤波的整流滤波线圈。本发明中输出滤波电感对输入电源进行滤波整流后，再经由三极管和稳压芯片构成的稳压回路稳压后给正激开关电源芯片提供高质量的辅助电压。该电路直接利用输出滤波电感给正激开关电源芯片提供辅助电压，解决了现有技术中采用主变压器绕组作为其的辅助供电而存在供电电压不稳定的问题等的问题，且具有电路简单可靠、实现容易、成本低、体积小、工作效率高等特点。

Description

正激开关电源的辅助供电电路
  
技术领域
本发明涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种正激开关电源的辅助供电电路。 
  
背景技术
   正激开关电源具有外围电路简单、电压和电流应力小、抗过载能力强、不易饱和、易于集成等许多优点,是中小功率降压式隔离DC/DC变换器最常使用的拓朴之一。目前市面上正激开关电源一直是采用主变压器绕组作为其的辅助供电，这种形式的辅助供电存在供电电压不稳定的问题，导致正激开关电源设计大多采用独立供电电源、存在电路复杂、增加成本和增加产品体积等缺陷。因此，现有市面上正激开关电源的辅助供电形式已无法满足市场的需求了。 
  
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种电路简单、使用安全、体积小、成本低及工作性能稳定的正激开关电源的辅助供电电路，该电路利用输出滤波电感给正激开关电源芯片提供辅助电压，大大降低了成本，并且电路简单可靠。 
为实现上述目的，本发明提供一种正激开关电源的辅助供电电路，包括输出滤波电感、三极管、稳压芯片和正激开关电源芯片，所述输出滤波电感包括用于与输入电源连接的输出储能线圈和用于对输出储能线圈进行取脉冲电压并整流滤波的整流滤波线圈； 
所述整流滤波线圈的第三引脚通过第一二极管连接三极管的集电极，所述三极管的基极连接稳压芯片的负极，所述整流滤波线圈的第四引脚分别连接稳压芯片的正极和正激开关电源芯片，且所述三极管的发射极通过第二二极管与正激开关电源芯片连接。
其中，所述第一二极管的负极与三极管的集电极的公共端连接有第一电阻，所述第一电阻又分别与三极管的基极和稳压芯片的负极连接。 
其中，所述电路还包括串联的第二电阻和第三电阻，所述第二电阻和第三电阻的公共端连接稳压芯片的基准电压端。 
其中，所述第一二极管的负极与整流滤波线圈的第四引脚之间串接有稳压电容。 
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的正激开关电源的辅助供电电路,该电路中输出滤波电感对输入电源进行滤波整流后，再经由三极管和稳压芯片构成的稳压回路稳压后给正激开关电源芯片提供高质量的辅助电压。该电路直接利用输出滤波电感给正激开关电源芯片提供辅助电压，解决了现有技术中采用主变压器绕组作为其的辅助供电而存在供电电压不稳定的问题等的问题，且具有电路简单可靠、实现容易、成本低、体积小、工作效率高等特点。 
  
附图说明
图1为本发明的正激开关电源的辅助供电电路的工作原理图； 
图2为本发明实验中正激开关电源芯片7脚电压的波形图；
图3为本发明实验中所测试的开关电源输出的波形图；
图4为本发明具体应用例中输出滤波电感两端的波形图；
图5为本发明具体应用例中辅助供电的波形图；
图6为本发明具体应用例中MOS VGS驱动的波形图。
  
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。 
请参阅图1，本发明的正激开关电源的辅助供电电路，包括输出滤波电感T1、三极管Q1、稳压芯片U1和正激开关电源芯片U2，输出滤波电感T1包括用于与输入电源连接的输出储能线圈和用于对输出储能线圈进行取脉冲电压并整流滤波的整流滤波线圈,在图中输出储能线圈标识为引脚1和引脚2，整流滤波线圈标识为引脚3和引脚4；整流滤波线圈的第三引脚3通过第一二极管D1连接三极管Q1的集电极C，三极管Q1的基极B连接稳压芯片U1的负极K，整流滤波线圈的第四引脚4分别连接稳压芯片U1的正极A和正激开关电源芯片U2，且三极管Q1的发射极E通过第二二极管D2与正激开关电源芯片U2连接。稳压芯片U1的型号为TL431，正激开关电源芯片U2的型号为UC3844。 
本发明的工作原理为：输出滤波电感T1的输出储能线圈对输入电源进行储能电感的输出，输出滤波电感T1的整流滤波线圈对储能电感进行取脉冲电压后整流滤波，整流滤波后的电压经三极管Q1和稳压芯片U1稳压后给正激开关电源芯片U2提供辅助电压。 
在本实施例中，第一二极管D1的负极K与三极管Q1的集电极C的公共端连接有第一电阻R1，第一电阻R1又分别与三极管Q1的基极B和稳压芯片U1的负极K连接,第一电阻R1分别为三极管Q1和稳压芯片U1提供偏置电流。 
在本实施例中，电路还包括串联的第二电阻R2和第三电阻R3，第二电阻R2和第三电阻R3的公共端连接稳压芯片U1的基准电压端REF，第二电阻R2和第三电阻R3确定正激开关电源芯片U2辅助电压的幅值，以防止辅助电压过高而对正激开关电源芯片U2造成损坏。 
在本实施例中，第一二极管D1的负极K与整流滤波线圈的第四引脚4之间串接有稳压电容C1，稳压电容C1使得整流滤波后的电压更加稳定。 
以下为本发明实际测试所得的两组数据： 
下表为第一组数据：各输入电压下空载所测试的数据
输入电压 C1端电压 3844 7脚电压 输出电压 输入电压 C1端电压 3844 7脚电压 输出电压
300V 11.9V 9.5V 24.3V 540V 25.4V 16.5V 24.5V
320V 12.5V 10.6V 24.5V 600V 28.3V 16.5V 24.5V
350V 14.3V 12.3V 24.5V 650V 30.9V 16.5V 24.5V
380V 16.0V 14.0V 24.5V 700V 33.4V 16.5V 24.5V
400V 17.2V 16.5V 24.5V 750V 35.4V 16.5V 24.5V
450V 20.4V 16.5V 24.5V 800V 37.9V 16.5V 24.5V
500V 23.0V 16.5V 24.5V        
下表为第二组数据：各输入电压下空载5A所测试数据
输入电压 C1端电压 3844 7脚电压 输出电压 输入电压 C1端电压 3844 7脚电压 输出电压
300V 11.2V 9.25V 24.4V 540V 25.5V 16.5V 24.5V
320V 12.7V 10.6V 24.5V 600V 28.5V 16.5V 24.5V
350V 14.2V 12.1V 24.5V 650V 32.1V 16.5V 24.5V
380V 15.3V 15.0V 24.5V 700V 35.0V 16.5V 24.5V
400V 17.6V 16.5V 24.5V 750V 38.5V 16.5V 24.5V
450V 20.6V 16.5V 24.5V 800V 41.0V 16.5V 24.5V
500V 23.1V 16.5V 24.5V        
从上述的两个测试数据和图2-3的波形来看，在宽电压范围300-800VDC的输入下，都满足电源的工作要求，并且一致较好。
本发明的具体应用例：将本发明的正激开关电源的辅助供电电路运用于风扇电源板上，图4-6为批量生产测试中的风扇电源板质量波形图，从这三个图中说明了正激开关电源的辅助供电电路风扇电源板上，通过成本预算与之前的设计对比，成本下降30%。体积缩小20%；另外，该正激开关电源的辅助供电电路运用于AC70系列变频器上，一年来故障率为0.0%。 
本发明提供的正激开关电源的辅助供电电路，其具有以下优势：该电路中输出滤波电感T1对输入电源进行滤波整流后，再经由三极管Q1和稳压芯片U1构成的稳压回路稳压后给正激开关电源芯片U2提供高质量的辅助电压。该电路直接利用输出滤波电感T1给正激开关电源芯片U2提供辅助电压，解决了现有技术中采用主变压器绕组作为其的辅助供电而存在供电电压不稳定的问题等的问题，该电路具有电路简单可靠、实现容易、成本低、体积小、工作效率高等特点。 
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。 

Claims (4)

1.一种正激开关电源的辅助供电电路，其特征在于，包括输出滤波电感、三极管、稳压芯片和正激开关电源芯片，所述输出滤波电感包括用于与输入电源连接的输出储能线圈和用于对输出储能线圈进行取脉冲电压并整流滤波的整流滤波线圈；
所述整流滤波线圈的第三引脚通过第一二极管连接三极管的集电极，所述三极管的基极连接稳压芯片的负极，所述整流滤波线圈的第四引脚分别连接稳压芯片的正极和正激开关电源芯片，且所述三极管的发射极通过第二二极管与正激开关电源芯片连接。
2.根据权利要求1所述的正激开关电源的辅助供电电路，其特征在于，所述第一二极管的负极与三极管的集电极的公共端连接有第一电阻，所述第一电阻又分别与三极管的基极和稳压芯片的负极连接。
3.根据权利要求1或2所述的正激开关电源的辅助供电电路，其特征在于，所述电路还包括串联的第二电阻和第三电阻，所述第二电阻和第三电阻的公共端连接稳压芯片的基准电压端。
4.根据权利要求3所述的正激开关电源的辅助供电电路，其特征在于，所述第一二极管的负极与整流滤波线圈的第四引脚之间串接有稳压电容。
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