CN106100301A - 一种波纹尖峰抑制型低损耗便携式开关电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波纹尖峰抑制型低损耗便携式开关电源，其特征在于，主要由控制芯片U2，变压器T1，变压器T2，二极管整流器U1，反激式转换电路，串接在二极管整流器U1的负极输出端与控制芯片U2的VC管脚正极的波纹尖峰抑制电路，以及分别与变压器T2副边电感线圈的同名端和非同名端相连接的高阻抗电压输出电路等组成。本发明能有效的降低电流的传导损耗和电路所造成的电流损耗，并且本发明还能对脉冲宽度进行调整，能有效的避免本发明的磁性组件的磁性强度出现饱和状态，从而确保了本发明能有效的降低自身对电流的损耗，能有效的提高本发明输出电流稳定性。

Description

一种波纹尖峰抑制型低损耗便携式开关电源

技术领域

本发明涉及铝电解领域，具体是指一种波纹尖峰抑制型低损耗便携式开关电源。

背景技术

便携式开关电源的兴起和发展为现代电子工业注入了一股新鲜血液，并且经过长时间发展便携式开关电源已成为人们生活中使用的电子产品必不可缺的组成部分，因而，便携式开关电源的性能是否稳定便成为了电子产品的工作状态是否稳定的重要因数。随着电子产品的不断发展，人们对，便携式开关电源在性能、可靠性、安全性等方面的要求也越来越高。然而，现有的便携式开关电源存在自身对电流损耗过高的问题，而导致负载能力低；并且，现有的便携式开关电源还存在输出电流不稳定的问题，从而不能满足人们的要求。

因此，提供一种既能降低电流损耗，又能输出稳定的电流的便携式开关电源便成是当务之急。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的便携式开关电源因存在自身对电流的损耗过高，输出电流不稳定的缺陷，提供一种波纹尖峰抑制型低损耗便携式开关电源。

本发明的目的用以下技术方案实现：一种波纹尖峰抑制型低损耗便携式开关电源，主要由控制芯片U2，变压器T1，变压器T2，二极管整流器U1，P极经电阻R1后与二极管整流器U1的正极输出端相连接、N极与控制芯片U2的VIN管脚相连接的稳压二极管D1，正极与二极管整流器U1的正极相连接、负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接后接地的极性电容C1，一端与极性电容C1的正极相连接、另一端与极性电容C1的负极相连接的电阻R2，串接在二极管整流器U1的其中一个输入端与变压器T1副边电感线圈的同名端之间的开关S，N极与变压器T2原边电感线圈的同名端相连接、P极经电阻R11后与控制芯片U2的VOUT管脚相连接的二极管D5，正极经电阻R12后与二极管D5的P极相连接、负极接地的极性电容C6，串接在二极管整流器U1的负极输出端与控制芯片U2的VC管脚正极的波纹尖峰抑制电路，分别与控制芯片U2的ON/OF管脚和FB管脚以及GND管脚相连接的反激式转换电路，以及分别与变压器T2副边电感线圈的同名端和非同名端相连接的高阻抗电压输出电路组成；所述变压器T2的原边电感线圈的非同名端接地；所述控制芯片U2的LX管脚与BST管脚相连接；所述二极管整流器U1的另一个输入端与变压器T1副边电感线圈的非同名端相连接。

进一步的，所述波纹尖峰抑制电路由放大器P，三极管VT5，三极管VT6，三极管VT7，N极经电阻R23后与放大器P的正极相连接、P极与二极管整流器U1的负极输出端相连接的二极管D10，负极与三极管VT5的发射极相连接、正极经热敏电阻RT后与二极管D10的N极相连接的极性电容C10，P极经电阻R20后与三极管VT5的集电极相连接、N极经电阻R22后与放大器P的输出端相连接的二极管D9，负极与三极管VT5的基极相连接、正极经电阻R21后与二极管D9的N极相连接的极性电容C11，P极与三极管VT7的发射极相连接、N极接地的二极管D11，正极经可调电阻R24后与放大器P的负极相连接、负极经电阻R27后与二极管D11的N极相连接的极性电容C12，正极与三极管VT7的基极相连接、负极经电阻R25后与可调电阻R24的可调端相连接的极性电容C13，一端与三极管VT7的集电极相连接、另一端与三极管VT6的集电极相连接后接地的可调电阻R29，一端与三极管VT6的发射极相连接、另一端与放大器P的负极相连接的电感L3，以及正极经电阻R28后与三极管VT6的基极相连接、负极经电阻R26后与放大器P的输出端相连接的极性电容C14组成；所述三极管VT5的基极还与放大器P的正极相连接；所述极性电容C14的负极还与控制芯片U2的VC管脚相连接后接地。

所述反激式转换电路由三极管VT1，三极管VT2，负极与三极管VT1的集电极相连接、正极经电阻R4后与控制芯片U2的ON/OF管脚相连接的极性电容C3，P极与极性电容C3的正极相连接、N极与三极管VT1的集电极相连接的二极管D2，正极经电阻R3后与二极管D2的P极相连接、负极接地的极性电容C2，一端与极性电容C2的正极相连接、另一端与三极管VT2的集电极相连接的电感L1，正极经电阻R6后与三极管VT2的集电极相连接、负极经电阻R8后与三极管VT2的发射极相连接的极性电容C5，N极经可调电阻R5后与三极管VT1的基极相连接、P经电阻R7后与极性电容C5的负极相连接的二极管D3，负极与三极管VT1的发射极相连接、正极与三极管VT2的基极相连接的极性电容C4，一端与极性电容C4的负极相连接、另一端与极性电容C4的正极相连接的电阻R9，以及P极与极性电容C5的负极相连接、N极经可调电阻R10后与三极管VT1的发射极相连接的二极管D4组成；所述二极管D3的N极还与三极管VT2的集电极相连接；所述可调电阻R10的可调端与控制芯片U2的FB管脚相连接；所述二极管D4的N极与控制芯片U2的GND管脚相连接后接地。

所述高阻抗电压输出电路由场效应管MOS，三极管VT3，三极管VT4，正极与变压器T2副边电感线圈的非同名端相连接、负极经电阻R14后与三极管VT3的发射极相连接的极性电容C7，P极经电阻R13后与极性电容C7的负极相连接、N极与三极管VT3的发射极相连接的二极管D6，P极与极性电容C7的负极相连接、N极经电阻R16后与三极管VT3的基极相连接的二极管D7，正极与变压器T2副边电感线圈的同名端相连接、负极与场效应管MOS的漏极相连接后接地的极性电容C8，正极经电阻R15后与三极管VT3的发射极相连接、负极经电阻R17后与三极管VT3的集电极相连接的极性电容C9，一端与极性电容C9的负极相连接、另一端与三极管VT4的发射极相连接的可调电阻R18，以及P极经电阻R19后与三极管VT4的基极相连接、N极经电感L2后与场效应管MOS的栅极相连接的二极管D8组成；所述场效应管MOS的栅极还有三极管VT4的集电极相连接、其源极与三极管VT3的集电极相连接；所述二极管D8的N极与场效应管MOS的栅极共同形成高阻抗电压输出电路的输出端。

为了本发明的实际使用效果，所述的处理芯片U2则优先采用了MAX5035集成芯片来实现。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明能有效的降低电流的传导损耗和电路所造成的电流损耗，并且本发明还能对脉冲宽度进行调整，能有效的避免本发明的磁性组件的磁性强度出现饱和状态，从而确保了本发明能有效的降低自身对电流的损耗，能有效的提高本发明负载能力，很好的满足人们的要求。

(2)本发明能将输入电压中谐波进行消除或抑制，并能对本发明自身所产生的浪通电压和浪通电流进行抑制，从而提高了本发明输出电流的稳定性。

(3)本发明能对输出电流的异常波动进行抑制，使输出电流的强度保持稳定，从而提高了本发明输出电流的稳定性。

(4)本发明的处理芯片U2则优先采用了MAX5035集成芯片来实现，该芯片与外围电路相结合，能有效的确保本发明降低自身对电流损耗的可靠性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的波纹尖峰抑制电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明主要由控制芯片U2，变压器T1，变压器T2，二极管整流器U1，电阻R1，电阻R2，电阻R11，电阻R12，开关S，极性电容C1，极性电容C6，稳压二极管D1，二极管D5，波纹尖峰抑制电路，反激式转换电路，以及高阻抗电压输出电路组成。

连接时，稳压二极管D1的P极经电阻R1后与二极管整流器U1的正极输出端相连接，N极与控制芯片U2的VIN管脚相连接。极性电容C1的正极与二极管整流器U1的正极相连接，负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接后接地。电阻R2的一端与极性电容C1的正极相连接，另一端与极性电容C1的负极相连接。

同时，开关S串接在二极管整流器U1的其中一个输入端与变压器T1副边电感线圈的同名端之间。二极管D5的N极与变压器T2原边电感线圈的同名端相连接，P极经电阻R11后与控制芯片U2的VOUT管脚相连接。极性电容C6的正极经电阻R12后与二极管D5的P极相连接，负极接地。波纹尖峰抑制电路串接在二极管整流器U1的负极输出端与控制芯片U2的VC管脚正极。反激式转换电路分别与控制芯片U2的ON/OF管脚和FB管脚以及GND管脚相连接。高阻抗电压输出电路分别与变压器T2副边电感线圈的同名端和非同名端相连接。

所述变压器T2的原边电感线圈的非同名端接地；所述控制芯片U2的LX管脚与BST管脚相连接；所述二极管整流器U1的另一个输入端与变压器T1副边电感线圈的非同名端相连接。实施时，所述的变压器T1原边电感线圈的同名端和非同名端共同形成本发明的输入端并与市电相连接。为了本发明的实际使用效果，所述的处理芯片U2则优先采用了MAX5035集成芯片来实现。

进一步地，所述反激式转换电路由三极管VT1，三极管VT2，电阻R3，电阻R4，可调电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，可调电阻R10，极性电容C2，极性电容C3，极性电容C4，极性电容C5，电感L1，二极管D2，二极管D3，以及二极管D4组成。

连接时，极性电容C3的负极与三极管VT1的集电极相连接，正极经电阻R4后与控制芯片U2的ON/OF管脚相连接。二极管D2的P极与极性电容C3的正极相连接，N极与三极管VT1的集电极相连接。极性电容C2的正极经电阻R3后与二极管D2的P极相连接，负极接地。电感L1的一端与极性电容C2的正极相连接，另一端与三极管VT2的集电极相连接。

其中，极性电容C5的正极经电阻R6后与三极管VT2的集电极相连接，负极经电阻R8后与三极管VT2的发射极相连接。二极管D3的N极经可调电阻R5后与三极管VT1的基极相连接，P经电阻R7后与极性电容C5的负极相连接。

同时，极性电容C4的负极与三极管VT1的发射极相连接，正极与三极管VT2的基极相连接。电阻R9的一端与极性电容C4的负极相连接，另一端与极性电容C4的正极相连接。二极管D4的P极与极性电容C5的负极相连接，N极经可调电阻R10后与三极管VT1的发射极相连接。

所述二极管D3的N极还与三极管VT2的集电极相连接；所述可调电阻R10的可调端与控制芯片U2的FB管脚相连接；所述二极管D4的N极与控制芯片U2的GND管脚相连接后接地。

更进一步地，所述高阻抗电压输出电路由场效应管MOS，三极管VT3，三极管VT4，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电阻R16，电阻R17，可调电阻R18，电阻R19，电感L2，极性电容C7，极性电容C8，极性电容C9，二极管D6，二极管D7，以及二极管D8组成。

连接时，极性电容C7的正极与变压器T2副边电感线圈的非同名端相连接，负极经电阻R14后与三极管VT3的发射极相连接。二极管D6的P极经电阻R13后与极性电容C7的负极相连接，N极与三极管VT3的发射极相连接。二极管D7的P极与极性电容C7的负极相连接，N极经电阻R16后与三极管VT3的基极相连接。极性电容C8的正极与变压器T2副边电感线圈的同名端相连接，负极与场效应管MOS的漏极相连接后接地。

同时，极性电容C9的正极经电阻R15后与三极管VT3的发射极相连接，负极经电阻R17后与三极管VT3的集电极相连接。可调电阻R18的一端与极性电容C9的负极相连接，另一端与三极管VT4的发射极相连接。二极管D8的P极经电阻R19后与三极管VT4的基极相连接，N极经电感L2后与场效应管MOS的栅极相连接。

所述场效应管MOS的栅极还有三极管VT4的集电极相连接，其源极与三极管VT3的集电极相连接；所述二极管D8的N极与场效应管MOS的栅极共同形成高阻抗电压输出电路的输出端。实施时，该高阻抗电压输出电路的输出端则与电子产品相连接。

如图2所示，所述波纹尖峰抑制电路由放大器P，三极管VT5，三极管VT6，三极管VT7，电阻R20，电阻R21，电阻R22，电阻R23，可调电阻R24，电阻R25，电阻R26，电阻R27，电阻R28，可调电阻R29，热敏电阻RT，电感L3，极性电容C10，极性电容C11，极性电容C12，极性电容C13，极性电容C14，二极管D9，二极管D10，以及二极管D11组成。

连接时，二极管D10的N极经电阻R23后与放大器P的正极相连接，P极与二极管整流器U1的负极输出端相连接。极性电容C10的负极与三极管VT5的发射极相连接，正极经热敏电阻RT后与二极管D10的N极相连接。二极管D9的P极经电阻R20后与三极管VT5的集电极相连接，N极经电阻R22后与放大器P的输出端相连接。

其中，极性电容C11的负极与三极管VT5的基极相连接，正极经电阻R21后与二极管D9的N极相连接。二极管D11的P极与三极管VT7的发射极相连接，N极接地。极性电容C12的正极经可调电阻R24后与放大器P的负极相连接，负极经电阻R27后与二极管D11的N极相连接。极性电容C13的正极与三极管VT7的基极相连接，负极经电阻R25后与可调电阻R24的可调端相连接。

同时，可调电阻R29的一端与三极管VT7的集电极相连接，另一端与三极管VT6的集电极相连接后接地。电感L3的一端与三极管VT6的发射极相连接，另一端与放大器P的负极相连接。极性电容C14的正极经电阻R28后与三极管VT6的基极相连接，负极经电阻R26后与放大器P的输出端相连接。所述三极管VT5的基极还与放大器P的正极相连接；所述极性电容C14的负极还与控制芯片U2的VC管脚相连接后接地。

运行时，本发明的反激式转换电路能有效的降低电流的传导损耗和电路所造成的电流损耗，并且该电路还能对脉冲宽度进行调整，能有效的避免本发明的磁性组件的磁性强度出现饱和状态，从而确保了本发明能有效的降低自身对电流的损耗，有效提高本发明的负载能力。同时，本发明的高阻抗电压输出电路能对输出电流的异常波动进行抑制，使输出电流的强度保持稳定，从而提高了本发明输出电流的稳定性，很好的满足人们的要求。

同时，本发明的波纹尖峰抑制电路能将输入电压中谐波进行消除或抑制，并能对本发明自身所产生的浪通电压和浪通电流进行抑制。其中，本发明的处理芯片U2则优先采用具有过压保护、过流保护和性能稳定等优点的MAX5035集成芯片来实现，该芯片与外围电路相结合，能有效的确保本发明降低自身对电流损耗的可靠性。

如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (5)

1.一种波纹尖峰抑制型低损耗便携式开关电源，其特征在于，主要由控制芯片U2，变压器T1，变压器T2，二极管整流器U1，P极经电阻R1后与二极管整流器U1的正极输出端相连接、N极与控制芯片U2的VIN管脚相连接的稳压二极管D1，正极与二极管整流器U1的正极相连接、负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接后接地的极性电容C1，一端与极性电容C1的正极相连接、另一端与极性电容C1的负极相连接的电阻R2，串接在二极管整流器U1的其中一个输入端与变压器T1副边电感线圈的同名端之间的开关S，N极与变压器T2原边电感线圈的同名端相连接、P极经电阻R11后与控制芯片U2的VOUT管脚相连接的二极管D5，正极经电阻R12后与二极管D5的P极相连接、负极接地的极性电容C6，串接在二极管整流器U1的负极输出端与控制芯片U2的VC管脚正极的波纹尖峰抑制电路，分别与控制芯片U2的ON/OF管脚和FB管脚以及GND管脚相连接的反激式转换电路，以及分别与变压器T2副边电感线圈的同名端和非同名端相连接的高阻抗电压输出电路组成；所述变压器T2的原边电感线圈的非同名端接地；所述控制芯片U2的LX管脚与BST管脚相连接；所述二极管整流器U1的另一个输入端与变压器T1副边电感线圈的非同名端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种波纹尖峰抑制型低损耗便携式开关电源，其特征在于，所述波纹尖峰抑制电路由放大器P，三极管VT5，三极管VT6，三极管VT7，N极经电阻R23后与放大器P的正极相连接、P极与二极管整流器U1的负极输出端相连接的二极管D10，负极与三极管VT5的发射极相连接、正极经热敏电阻RT后与二极管D10的N极相连接的极性电容C10，P极经电阻R20后与三极管VT5的集电极相连接、N极经电阻R22后与放大器P的输出端相连接的二极管D9，负极与三极管VT5的基极相连接、正极经电阻R21后与二极管D9的N极相连接的极性电容C11，P极与三极管VT7的发射极相连接、N极接地的二极管D11，正极经可调电阻R24后与放大器P的负极相连接、负极经电阻R27后与二极管D11的N极相连接的极性电容C12，正极与三极管VT7的基极相连接、负极经电阻R25后与可调电阻R24的可调端相连接的极性电容C13，一端与三极管VT7的集电极相连接、另一端与三极管VT6的集电极相连接后接地的可调电阻R29，一端与三极管VT6的发射极相连接、另一端与放大器P的负极相连接的电感L3，以及正极经电阻R28后与三极管VT6的基极相连接、负极经电阻R26后与放大器P的输出端相连接的极性电容C14组成；所述三极管VT5的基极还与放大器P的正极相连接；所述极性电容C14的负极还与控制芯片U2的VC管脚相连接后接地。

3.根据权利要求2所述的一种波纹尖峰抑制型低损耗便携式开关电源，其特征在于，所述反激式转换电路由三极管VT1，三极管VT2，负极与三极管VT1的集电极相连接、正极经电阻R4后与控制芯片U2的ON/OF管脚相连接的极性电容C3，P极与极性电容C3的正极相连接、N极与三极管VT1的集电极相连接的二极管D2，正极经电阻R3后与二极管D2的P极相连接、负极接地的极性电容C2，一端与极性电容C2的正极相连接、另一端与三极管VT2的集电极相连接的电感L1，正极经电阻R6后与三极管VT2的集电极相连接、负极经电阻R8后与三极管VT2的发射极相连接的极性电容C5，N极经可调电阻R5后与三极管VT1的基极相连接、P经电阻R7后与极性电容C5的负极相连接的二极管D3，负极与三极管VT1的发射极相连接、正极与三极管VT2的基极相连接的极性电容C4，一端与极性电容C4的负极相连接、另一端与极性电容C4的正极相连接的电阻R9，以及P极与极性电容C5的负极相连接、N极经可调电阻R10后与三极管VT1的发射极相连接的二极管D4组成；所述二极管D3的N极还与三极管VT2的集电极相连接；所述可调电阻R10的可调端与控制芯片U2的FB管脚相连接；所述二极管D4的N极与控制芯片U2的GND管脚相连接后接地。

4.根据权利要求3所述的一种波纹尖峰抑制型低损耗便携式开关电源，其特征在于，所述高阻抗电压输出电路由场效应管MOS，三极管VT3，三极管VT4，正极与变压器T2副边电感线圈的非同名端相连接、负极经电阻R14后与三极管VT3的发射极相连接的极性电容C7，P极经电阻R13后与极性电容C7的负极相连接、N极与三极管VT3的发射极相连接的二极管D6，P极与极性电容C7的负极相连接、N极经电阻R16后与三极管VT3的基极相连接的二极管D7，正极与变压器T2副边电感线圈的同名端相连接、负极与场效应管MOS的漏极相连接后接地的极性电容C8，正极经电阻R15后与三极管VT3的发射极相连接、负极经电阻R17后与三极管VT3的集电极相连接的极性电容C9，一端与极性电容C9的负极相连接、另一端与三极管VT4的发射极相连接的可调电阻R18，以及P极经电阻R19后与三极管VT4的基极相连接、N极经电感L2后与场效应管MOS的栅极相连接的二极管D8组成；所述场效应管MOS的栅极还有三极管VT4的集电极相连接、其源极与三极管VT3的集电极相连接；所述二极管D8的N极与场效应管MOS的栅极共同形成高阻抗电压输出电路的输出端。

5.根据权利要求4所述的一种波纹尖峰抑制型低损耗便携式开关电源，其特征在于，所述控制芯片U2为MAX5035集成芯片。