CN106953533A - 反激式电源电路和用电设备 - Google Patents

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Abstract

一种反激式电源电路和用电设备，电源电路包括一变压器、位于变压器初级侧的开关器件和电源芯片、以及位于变压器次级侧的输出电路，还包括：电压输入电路、启动电路和芯片供电电路，启动电路构造为在电源电路启动时，为启动电容器的充电电压达到所述电源芯片的启动电压；芯片供电电路构造为所述电源芯片启动后，为所述启动电容器充电以维持所述电源芯片继续工作，且控制所述启动电路断路。在变压器的辅助绕组正常工作后由芯片供电电路给启动电容并将启动电路关闭，以降低整机功耗，提供电路的效率。

Description

反激式电源电路和用电设备
技术领域
本发明涉及电源电路，特别是涉及一种反激式电源电路和用电设备。
背景技术
传统的0-60W反激电源里都需要一个辅助绕组(即VCC绕组)电路，此电路是给电源芯片供电用，要想让电源稳定可靠的工作，就必须要有稳定可靠的辅助供电，所以辅助绕组是整个系统比较重要的一环。
目前市场上用两种线路是直流供电和交流供电给电源芯片VCC脚。在这里讲的是直流供电线路，例如：芯片厂昂宝的OB2273A为例(其他家芯片大同小异)，设计辅助绕组主要有两部份组成，一是启动电路，二是变压器辅助电路供电电路。此设计结构简单，成本低廉，也满足相应的电气测试和EMC要求，所以市场上很受大家广泛应用。但是相应的缺点也有很多，比如启动完毕变压器辅助电路供电正常工作之后，启动电路还在运行，使得效率低、损耗大。
发明内容
本发明目的在于提供一种损耗低的反激式电源电路，旨在解决传统的反激式电源效率低、损耗大的问题。
本发明提供了一种反激式电源电路，包括一变压器、位于变压器初级侧的开关器件和电源芯片、以及位于变压器次级侧的输出电路，还包括：
电压输入电路，在其供电端提供直流电压；
启动电路，其构造为在电源电路启动时，在所述电压输入单元的供电端和所述电源芯片的电压端之间导通电流，直至所述电源芯片的电压端的启动电容器的电压达到所述电源芯片的启动电压；
芯片供电电路，其构造为所述电源芯片启动后，在所述变压器的辅助绕组和所述电源芯片的电压端之间导通电流为所述启动电容器充电以维持所述电源芯片继续工作，且控制所述启动电路断路。
优选地，所述启动电路包括第一开关管、第一输入电阻、第一启动电阻和第二启动电阻以及第一输出电阻，其中：
所述第一开关管的输入端通过所述第一输入电阻接所述电压输入单元的供电端；所述第一启动电阻的第一端接所述电压输入单元的供电端，第二端接所述第二启动电阻的第一端，所述第二启动电阻的第二端接所述第一开关管的控制端；所述第一开关管的输出端接通过所述第一输出电阻接所述电源芯片的电压端。
优选地，所述启动电路还包括连接在所述第二启动电阻的第一端和所述第一开关管的输出端之间的第一稳压模块。
优选地，所述第一稳压模块包括稳压二极管，所述稳压二极管的阳极接所述第一开关管的输出端，阴极接所述第二启动电阻的第一端。
优选地，所述第一开关管为MOS管或三极管。
优选地，所述芯片供电电路包括充电模块和关断模块，其中：
所述充电模块输入端接所述变压器的辅助绕组，输出端接所述电源芯片的电压端，以获取所述变压器的辅助绕组的电压为所述启动电容器充电；
所述关断模块连接在所述充电模块的输出端和所述第一开关管的控制端之间，以在所述充电模块开始为所述启动电容器充电时控制所述第一开关管关断以使所述启动电路断路。
优选地，所述充电模块包括第二开关管、第一整流管、第三启动电阻和第二稳压模块，所述第二开关管的输入端通过第一整流管与所述变压器的辅助绕组的同名端连接，所述第二开关管的控制端通过所述第二稳压模块接地，所述第三启动电阻连接在所述第二开关管的输入端和控制端之间，所述第二开关管的输出端电连接到所述启动电容器。
优选地，所述关断模块包括第三开关管、第一分压电阻和第二分压电阻，所述第三开关管的控制端通过所述第一分压电阻接所述充电模块的输出端，还通过所述第二分压电阻接地，所述第三开关管的输入端接所述第一开关管的控制端，所述第三开关管的输出端接地。
优选地，所述电压输入电路包括串接在交流电源和所述变压器初级绕组之间的EMI电路和桥式整流器。
本发明还提供了一种用电设备，包括上述的反激式电源电路。
上述反激式电源电路启动时，通过启动电路给电源芯片的启动电容充电提供电源芯片启动电压，在变压器的辅助绕组正常工作后由芯片供电电路给启动电容并将启动电路关闭，以降低整机功耗，提供电路的效率。
附图说明
图1为本发明较佳实施例中反激式电源电路的结构示意图；
图2为本发明较佳实施例中反激式电源电路的原理图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明较佳实施例中本发明反激式电源电路包括一变压器T1，位于变压器T1初级侧的电压输入电路11、启动电路12、芯片供电电路13、开关器件Q1和电源芯片U1，以及位于变压器T1次级侧的输出电路14。
本实施例中，变压器T1包括相对耦接的初级绕组T11和次级绕组T12，以及与初级绕组T11同侧耦接的辅助绕组T13。电压输入电路11的供电端与初级绕组T11的非同名端电连接，开关器件Q1的输入端与初级绕组T11的同名端电连接，开关器件Q1的输出端通过一磁珠FB和采样电阻R13～R16接地，开关器件Q1的控制端接电源芯片U1开关控制信号输出端。位于变压器T1次级侧的输出电路14与次级绕组T12电连接。
具体地，电压输入电路11包括串接在交流电源AC和变压器T1初级绕组T11之间的EMI电路和桥式整流器BR1，电压输入电路11在其供电端提供直流电压。电压输入电路11前端还设有保护器件，如保险丝F1和压敏电阻RT1。
启动电路12构造为在电源电路启动时，在电压输入单元11的供电端和电源芯片U1的电压端之间导通电流，直至电源芯片U1的电压端的启动电容器CS5的电压达到电源芯片U1的启动电压。本电路的设计中，启动电容器CS5的电压达到电源芯片U1的启动电压后，电源芯片U1开始正常工作后，则需要控制启动电路12关断，以节省能耗，提供整机效率。
控制启动电路12关断具体为：芯片供电电路13构造为电源芯片U1启动后，变压器T1的辅助绕组T13耦合得电，芯片供电电路13获取变压器T1的辅助绕组T13的电压，在变压器T1的辅助绕组T13和电源芯片U1的电压端之间导通电流为启动电容器CS5充电以维持电源芯片U1继续工作，且控制启动电路12断路。
进一步地，还设有与启动电容器CS5并联的滤波电容C1，用于给启动电容器CS5的充电电压以及输入到电源芯片U1的电压端的电压进行滤波。
在更详细的实施方式中，请结合图1和图2。启动电路12包括第一开关管Q1A，第一输入电阻R22A、R23A，第一启动电阻R23、R23B和第二启动电阻R73以及第一输出电阻R8。
第一开关管Q1A的输入端通过第一输入电阻R22A、R23A接电压输入单元11的供电端；第一启动电阻R23、R23B的第一端接电压输入单元11的供电端，第二端接第二启动电阻R73的第一端，第二启动电阻R73的第二端接第一开关管Q1A的控制端；第一开关管Q1A的输出端接通过第一输出电阻R8接电源芯片U1的电压端。
优选地，第一开关管Q1A为MOS管或三极管，作为N型MOS管时，MOS管的栅极、漏极、源极分别为开关管控制端、输入端、输出端；作为NPN型三极管时，三极管的基极、集电极、发射极分别为开关管控制端、输入端、输出端。更具体地，各个电阻可以用多个电阻串并联替换，第一输入电阻R22A、R23A及第一启动电阻R23、R23B为两个电阻器构成。特别地，电压输入电路11的供电端端输出的直流电压经过一整流电容CS2整流后才到达初级绕组T11，上述的第一输入电阻R22A、R23A接在整流电容CS2之前，第一启动电阻R23、R23B接在整流电容CS2之后。
启动电路12还包括连接在第二启动电阻R73的第一端和第一开关管Q1A的输出端之间的第一稳压模块121。第一稳压模块121起稳定第一开关管Q1A控制极电压的作用。本实施例中，第一稳压模块121包括稳压二极管ZD4、ZD4A，稳压二极管ZD4、ZD4A的阳极接第一开关管Q1A的输出端，阴极接第二启动电阻R73的第一端。本实施例中，稳压二极管ZD4、ZD4A为串联的两个。
芯片供电电路13包括充电模块131和关断模块132，其中：充电模块131输入端接变压器T1的辅助绕组T13，输出端接电源芯片U1的电压端，以获取变压器T1的辅助绕组T13的电压为启动电容器CS5充电；关断模块132连接在充电模块131的输出端和第一开关管Q1A的控制端之间，以在充电模块131开始为启动电容器CS5充电时控制第一开关管Q1A关断以使启动电路12断路。实际上充电模块131是利用充电模块131为启动电容器CS5充电的电压启动，将第一开关管Q1A关闭。
充电模块131包括第二开关管Q2A、第一整流管D14、第三启动电阻R25和第二稳压模块ZD4B，第二开关管Q2A的输入端通过第一整流管D14与变压器T1的辅助绕组T13的同名端连接，第二开关管Q2A的控制端通过第二稳压模块ZD4B接地，第三启动电阻R25连接在第二开关管Q2A的输入端和控制端之间，第二开关管Q2A的输出端电连接到启动电容器CS5。
具体地，第一整流管D14为整流二极管，其阳极接辅助绕组T13的同名端，阴极接第二开关管Q2A的输入端。第二稳压模块ZD4B为稳压二极管，其阳极基地，阴极接第二开关管Q2A的控制端，用于稳定第二开关管Q2A控制端的电压。
关断模块132包括第三开关管Q2、第一分压电阻R25A、第二分压电阻R25B和限流电阻R73A，第三开关管Q2的控制端通过第一分压电阻R25A接充电模块131的输出端，即第二开关管Q2A的输入端，第三开关管Q2的控制端还通过第二分压电阻R25B接地，第三开关管Q2的输入端通过限流电阻R73A接第一开关管Q1A的控制端，第三开关管Q2的输出端接地。
当辅助绕组T13得电，第二开关管Q2A导通，输出充电电流到启动电容器CS5充电的同时，充电电流将第三开关管Q2导通将第一开关管Q1A的控制端的电压拉低到地将其关断，以关断启动电路12，以免在电源电路正常工作过程中，启动电路12还在工作消耗电能。
优选地，电源电路还包括并联在初级绕组两端的RCD吸收电路，用于吸收泄放开关器件Q1的关断电流。
本发明还提供了一种用电设备，包括上述的反激式电源电路。
上述反激式电源电路启动时，通过启动电路12给电源芯片U1的启动电容充电提供电源芯片U1启动电压，在变压器T1的辅助绕组T13T13T13正常工作后由芯片供电电路13给启动电容并将启动电路12关闭，以降低整机功耗，提供电路的效率。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种反激式电源电路，包括一变压器、位于变压器初级侧的开关器件和电源芯片、以及位于变压器次级侧的输出电路，其特征在于，还包括：
电压输入电路，在其供电端提供直流电压；
启动电路，其构造为在电源电路启动时，在所述电压输入单元的供电端和所述电源芯片的电压端之间导通电流，直至所述电源芯片的电压端的启动电容器的电压达到所述电源芯片的启动电压；
芯片供电电路，其构造为所述电源芯片启动后，在所述变压器的辅助绕组和所述电源芯片的电压端之间导通电流为所述启动电容器充电以维持所述电源芯片继续工作，且控制所述启动电路断路。
2.如权利要求1所述的反激式电源电路，其特征在于，所述启动电路包括第一开关管、第一输入电阻、第一启动电阻和第二启动电阻以及第一输出电阻，其中：
所述第一开关管的输入端通过所述第一输入电阻接所述电压输入单元的供电端；所述第一启动电阻的第一端接所述电压输入单元的供电端，第二端接所述第二启动电阻的第一端，所述第二启动电阻的第二端接所述第一开关管的控制端；所述第一开关管的输出端接通过所述第一输出电阻接所述电源芯片的电压端。
3.如权利要求2所述的反激式电源电路，其特征在于，所述启动电路还包括连接在所述第二启动电阻的第一端和所述第一开关管的输出端之间的第一稳压模块。
4.如权利要求3所述的反激式电源电路，其特征在于，所述第一稳压模块包括稳压二极管，所述稳压二极管的阳极接所述第一开关管的输出端，阴极接所述第二启动电阻的第一端。
5.如权利要求2所述的反激式电源电路，其特征在于，所述第一开关管为MOS管或三极管。
6.如权利要求2至5任一项所述的反激式电源电路，其特征在于，所述芯片供电电路包括充电模块和关断模块，其中：
所述充电模块输入端接所述变压器的辅助绕组，输出端接所述电源芯片的电压端，以获取所述变压器的辅助绕组的电压为所述启动电容器充电；
所述关断模块连接在所述充电模块的输出端和所述第一开关管的控制端之间，以在所述充电模块开始为所述启动电容器充电时控制所述第一开关管关断以使所述启动电路断路。
7.如权利要求6所述的反激式电源电路，其特征在于，所述充电模块包括第二开关管、第一整流管、第三启动电阻和第二稳压模块，所述第二开关管的输入端通过第一整流管与所述变压器的辅助绕组的同名端连接，所述第二开关管的控制端通过所述第二稳压模块接地，所述第三启动电阻连接在所述第二开关管的输入端和控制端之间，所述第二开关管的输出端电连接到所述启动电容器。
8.如权利要求6所述的反激式电源电路，其特征在于，所述关断模块包括第三开关管、第一分压电阻和第二分压电阻，所述第三开关管的控制端通过所述第一分压电阻接所述充电模块的输出端，还通过所述第二分压电阻接地，所述第三开关管的输入端接所述第一开关管的控制端，所述第三开关管的输出端接地。
9.如权利要求1所述的反激式电源电路，其特征在于，所述电压输入电路包括串接在交流电源和所述变压器初级绕组之间的EMI电路和桥式整流器。
10.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的反激式电源电路。
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