CN107086790B - 反激式开关电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种反激式开关电源，包括第一电源输入端、第二电源输入端、变压器、开关管及尖峰吸收电路，变压器具有初级绕组及次级绕组，尖峰吸收电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容及第一二极管；其中，第一电源输入端、第一电阻的第一端、第一电容的第一端及初级绕组的同名端互连，第一电阻的第二端、第一电容的第二端、第二电阻的第一端及第一二极管的阴极互连，第二电阻的第二端与第二电容的第一端连接，第二电容的第二端、第一二极管的阳极、初级绕组的异名端及开关管的输入端互连，开关管的输出端与第二电源输入端连接。本反激式开关电源能够降低开关管尖峰能量。

Description

反激式开关电源

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，特别涉及一种反激式开关电源。

背景技术

现有反激式开关电源的电路结构如图1所示。

图1中，反激式开关电源包括变压器TR0，开关管Q0，二极管DT，电容CT，电阻R0，电容C0以及二极管D0。其中，电阻R0、电容C0以及二极管D0组成RCD尖峰吸收电路。

具体地，在开关管Q0处于导通状态时，变压器TR0同名端电势高于异名端电势，初级绕组NP0储能。在开关管由导通状态切换到截止状态瞬间，初级绕组NP0储存的能量通过次级绕组NS0输出，与此同时，由变压器初级漏感产生的尖峰能量经二极管D0被电容C0吸收。直到开关管Q0再次切换到导通状态时，电容C0吸收的尖峰能量通过电阻R0释放，实现复位。如此，在开关管Q0由导通状态切换到截止状态瞬间，RCD吸收电路可以吸收由变压器初级漏感产生的尖峰能量。

然而，由于二极管D0具有电容效应，在吸收尖峰能量的过程中，会与变压器初级漏感产生振荡，并产生二极管反相电压尖峰，导致落在开关管Q0漏极的尖峰能量比较高。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种反激式开关电源，旨在降低反激式开关电源中开关管的尖峰能量。

为实现上述目的，本发明提出的反激式开关电源包括第一电源输入端、第二电源输入端、第一电源输出端、第二电源输出端、变压器、开关管、电源管理电路、整流二极管、滤波电容及尖峰吸收电路，所述变压器具有初级绕组及次级绕组，所述尖峰吸收电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容及第一二极管，所述第一电源输入端、所述第一电阻的第一端、所述第一电容的第一端及所述初级绕组的同名端互连，所述第一电阻的第二端、所述第一电容的第二端、所述第二电阻的第一端及所述第一二极管的阴极互连，所述第二电阻的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端、所述第一二极管的阳极、所述初级绕组的异名端及所述开关管的输入端互连，所述开关管的输出端与所述第二电源输入端子连接，所述开关管的受控端与所述电源管理电路的驱动端连接；所述次级绕组的异名端与所述整流二极管的阳极连接，所述整流二极管的阴极、所述滤波电容的正极及所述第一电源输出端互连，所述次级绕组的同名端、所述滤波电容的负极及所述第二电源输出端互连。

优选地，所述电源管理电路包括PWM输出单元、电压反馈单元及辅助电源单元，所述PWM输出单元的主电源端与所述第一电源输入端连接，所述PWM输出单元的辅助电源端与所述辅助电源单元的输出端连接，所述PWM输出单元的驱动端为所述电源管理电路的驱动端，所述PWM输出单元的反馈端与所述电压反馈单元的输出端连接，所述电压反馈单元的第一输入端与所述滤波电容的正极连接。

优选地，所述PWM输出单元包括控制芯片、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容及第二二极管，所述控制芯片的电源脚、所述第三电容的正极、所述第四电容的第一端及所述第四电阻的第二端互连，其连接节点为所述PWM输出单元的辅助电源端，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端连接，所述第三电阻的第一端为所述PWM输出单元的主电源端；所述控制芯片的驱动脚与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端、所述第六电阻的第一端及所述第二二极管的阴极互连，所述第二二极管的阳极、所述第六电阻的第二端及所述第七电阻的第一端互连，其连接节点为所述PWM输出单元的驱动端；所述控制芯片的过流检测脚、所述第五电容的第一端及所述第八电阻的第一端互连，所述第八电阻的第二端、所述第七电阻的第二端、所述第九电阻的第一端、所述第十电阻的第一端及所述第十一电阻的第一端互连，所述控制芯片的反馈脚、所述第十二电阻的第一端及所述第六电容的第一端互连，其连接节点为所述PWM输出单元的反馈端；所述第三电容的负极、第四电容的第二端、第五电容的第二端、第六电容的第二端、第九电阻的第二端、第十电阻的第二端、第十一电阻的第二端及第十二电阻的第二端均与所述第二电源端连接。

优选地，所述辅助电源单元包括第十三电阻、第十四电阻、第七电容、第八电容、第三二极管及辅助绕组，所述辅助绕组的异名端、所述第七电容的第一端、所述第三二极管的阳极及所述第八电容的第一端互连，所述第八电容的第二端与所述第十三电阻的第一端连接，所述第三二极管的阴极、所述第十三电阻的第二端及所述第十四电阻的第二端互连，所述第十四电阻的第一端为所述辅助电源单元的输出端，所述辅助绕组的同名端及所述第七电容的第二端均与所述第二电源输入端连接。

优选地，所述反激式开关电源还包括滤波电感，所述电压反馈单元包括第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第九电容、第十电容、光耦及稳压调整管，所述第十五电阻的第一端、所述整流二极管的阴极及所述滤波电感的第一端互连，所述第十五电阻的第二端、所述第十六电阻的第一端及所述光耦的阳极互连，所述光耦的阴极、所述第十六电阻的第二端、所述第九电容的第一端、所述第十电容的第一端及所述稳压调整管的阴极互连，所述稳压调整管的参考极、所述第十七电阻的第二端、所述第九电容的第二端、所述第十电容的第二端、所述第十八电阻的第二端、所述第十九电阻的第一端及所述第二十电阻的第一端互连，所述第十七电阻的第一端、所述滤波电感的第二端及所述滤波电容的正极互连，所述稳压调整管的阳极、所述第十九电阻的第二端及所述第二十电阻的第二端均与所述第二电源输出端连接，所述光耦的发射极与所述第二电源输入端连接，所述光耦的集电极与所述第二十一电阻的第二端连接，所述第二十一电阻的第一端为所述电压反馈单元的输出端。

优选地，所述反激式开关电源还包括火线接线端子、零线接线端子、输入保护电路、EMI滤波电路及整流滤波电路，所述零线接线端子、所述输入保护电路的第一输入端及所述EMI滤波电路的第一输入端互连，所述火线接线端子与所述输入保护电路的第二输入端连接，所述输入保护电路的输出端与所述EMI滤波电路的第二输入端连接，所述EMI滤波电路的第一输出端与所述整流滤波电路的第一输入端连接，所述EMI滤波电路的第二输出端与所述整流滤波电路的第二输入端连接，所述整流滤波电路的第一输出端为所述第一电源输入端，所述整流滤波电路的第二输出端为所述第二电源输入端。

优选地，所述输入保护电路包括保险丝和压敏电阻，所述压敏电阻的第一端为所述输入保护电路的第二输入端，所述保险丝的第一端为所述输入保护电路的第一输入端，所述压敏电阻的第二端与所述保险丝的第二端连接，其连接节点为所述输入保护电路的输出端。

优选地，所述EMI滤波电路包括第二十二电阻、第二十三电阻、第十一电容、第一共模电感及第二共模电感，所述第一共模电感的第一输出端、所述第二十二电阻的第一端、所述第十一电容的第一端及所述第二共模电感的第一输入端互连，所述第二十二电阻的第二端与所述第二十三电阻的第一端连接，所述第十一电容的第二端与所述第二十三电阻的第二端连接，所述第二十三电阻的第二端、所述第一共模电感的第二输出端及所述第二共模电感的第二输入端互连，所述第二共模电感的第一输出端为所述EMI滤波电路的第一输出端，所述第二共模电感的第二输出端为所述EMI滤波电路的第二输出端。

优选地，所述整流滤波电路包括整流器、第十二电容及第十三电容，所述整流器的第一输入端为所述整流滤波电路的第一输入端，所述整流器的第二输入端为所述整流滤波电路的第二输入端，所述整流器的第一输出端、所述第十二电容的正极及所述第十三电容的第一端互连，其连接节点为所述整流滤波电路的第一输出端，所述整流器的第二输出端、所述第十二电容的负极及所述第十三电容的第二端互连，其连接节点为所述整流滤波电路的第二输出端。

优选地，所述反激式开关电源还包括电路板，所述变压器、开关管、电源管理电路、整流二极管、滤波电容及尖峰吸收电路均设于所述电路板上。

本发明技术方案通过采用第一电源输入端、第一电阻的第一端、第一电容的第一端及初级绕组的同名端互连，第一电阻的第二端、第一电容的第二端、第二电阻的第一端及第一二极管的阴极互连，第二电阻的第二端与第二电容的第一端连接，第二电容的第二端、第一二极管的阳极、初级绕组的异名端及开关管的输入端互连。使得在开关管由导通状态切换到截止状态瞬间，由变压器初级漏感产生的尖峰能量经第一二极管被第一电容吸收，并且，由第一二极管与变压器初级漏感振荡产生的二极管反相电压尖峰经第二电阻被第二电容吸收，使得落在开关管漏极的尖峰能量降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为现有反激式开关电源的电路结构示意图；

图2为本发明反激式开关电源一实施例的电路结构示意图；

图3为本发明反激式开关电源另一实施例的电路结构示意图；

图4为本发明反激式开关电源第一组辐射测试波形图；

图5为现有反激式开关电源第一组辐射测试波形图；

图6为本发明反激式开关电源第二组辐射测试波形图；

图7为现有反激式开关电源第二组辐射测试波形图；

图8为本发明反激式开关电源第三组辐射测试波形图；

图9为现有反激式开关电源第三组辐射测试波形图；

图10为本发明反激式开关电源第四组辐射测试波形图；

图11为现有反激式开关电源第四组辐射测试波形图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种反激式开关电源。该反激式开关电源通过在现有RCD尖峰吸收电路的基础上增加RC吸收电路，降低开关管的尖峰能量，增加EMS(Electro MagneticSusceptibility，电磁敏感度)余量。从而达到简化反激式开关电源中变压器的绕制结构，降低反激式开关电源中EMI(Electro Magnetic Interference，电磁干扰)滤波器的成本的目的。

需要说明的是，基于本反激式开关电源的电路结构，增加电路板、壳体等部件，可以设计出对应的电源装置，该电源装置可以作为电源独立使用，也可以安装在电子设备中，为电子设备中的其它部件供电。具体地，请参阅下述各实施例。

请参阅图2，在一实施例中，本发明提出的反激式开关电源包括第一电源输入端P1、第二电源输入端P2、第一电源输出端V+、第二电源输出端V-、变压器TR、开关管Q1、电源管理电路20、整流二极管DS、滤波电容CS及尖峰吸收电路10，变压器TR具有初级绕组NP及次级绕组NS，尖峰吸收电路10包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2及第一二极管D1，第一电源输入端P1、第一电阻R1的第一端、第一电容C1的第一端及初级绕组NP的同名端互连，第一电阻R1的第二端、第一电容C1的第二端、第二电阻R2的第一端及第一二极管D1的阴极互连，第二电阻R2的第二端与第二电容C2的第一端连接，第二电容C2的第二端、第一二极管D1的阳极、初级绕组NP的异名端及开关管Q1的输入端互连，开关管Q1的输出端与第二电源输入端P2子连接，开关管Q1的受控端与电源管理电路20的驱动端连接；次级绕组NS的异名端与整流二极管DS的阳极连接，整流二极管DS的阴极、滤波电容CS的正极及第一电源输出端V+互连，次级绕组NS的同名端、滤波电容CS的负极及第二电源输出端V-互连。较佳地，第二电阻R2的阻值在10欧至100欧之间，第二电容C2的容值在10皮法至1000皮法之间。

具体地，在反激式开关电源工作过程中：

当开关管Q1处于导通状态时，电流从第一电源输入端P1流出，依次经初级绕组NP和开关管Q1流向第二电源输入端P2。与此同时，次级绕组NS同名端电势比异名端电势高，变压器TR初级能量不能通过次级输出，初级绕组NP储能。

在开关管Q1由导通状态切换到截止状态瞬间，初级绕组NP储存的能量通过次级绕组NS输出。与此同时，由变压器TR初级漏感产生的尖峰能量经第一二极管D1被第一电容C1吸收，第一二极管D1因电容效应产生的反相电压尖峰被第二电阻R2与第二电容C2组成的RC电路吸收。

直到开关管Q1再次处于导通状态时，第一电容C1吸收的尖峰能量通过第一电阻R1释放，第二电容C2吸收的反相尖峰能量通过第二电阻R2释放，实现复位。

值得一提的是，为了进一步优化尖峰吸收电路10，本实施例中，尖峰吸收电路10还包括第二十四电阻R24及第二十五电阻R25。具体地，第二十五电阻R25的第一端与第一电容C1的第二端连接，第二十五电阻R25的第二端、第二十四电阻R24的第二端、第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第一端及第一二极管D1的阴极互连，第二十四电阻R24的第一端、第一电阻R1的第一端、第一电容C1的第一端及第一电源输入端P1互连。可以理解的是，增加第二十四电阻R24，可以加快第一电容C1的放电速度，从而实现快速放电；增加第二十五电阻R25，可以抑制第一电容C1在吸收尖峰能量的过程中产生大电流，从而提高电路的可靠性。

可选的，请参阅图3，在另一实施例中，电源管理电路20包括PWM输出单元21、电压反馈单元23及辅助电源单元22，PWM输出单元21的主电源端与第一电源输入端P1连接，PWM输出单元21的辅助电源端与辅助电源单元22的输出端连接，PWM输出单元21的驱动端为电源管理电路20的驱动端，PWM输出单元21的反馈端与电压反馈单元23的输出端连接，电压反馈单元23的第一输入端与滤波电容CS的正极连接。

在此，需要说明的是，辅助电源单元22用于在反激式开关电源稳定工作时为PWM输出单元21提供工作电压，以及，在开关管Q1在由导通状态切换到截止状态瞬间，吸收变压器TR初级漏感产生的尖峰能量。电压反馈单元23用于采集反激式开关电源的输出电压并输出对应的反馈信号至PWM输出单元21。PWM输出单元21用于根据接收到的反馈信号所对应的值输出对应占空比的PWM波。这样，PWM输出单元21可以输出合适占空比的PWM波至开关管Q1，以使反激式开关电源的输出在合适范围。比如，输出电压为预设的某个电压范围，不欠压输出也不过压输出。

可以理解的是，设置辅助电源单元22，可以省去额外为PWM输出单元21供电的外部电源，节省成本；以及，吸收变压器TR初级漏感产生的尖峰能量，进一步降低开关管Q1的尖峰能量。设置电压反馈单元23，可以抑制反激式开关电源欠压输出或者过压输出，提高可靠性。

可选的，请参阅图3，PWM输出单元21包括控制芯片U1、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6及第二二极管D2，控制芯片U1的电源脚VCC、第三电容C3的正极、第四电容C4的第一端及第四电阻R4的第二端互连，其连接节点为PWM输出单元21的辅助电源端，第四电阻R4的第一端与第三电阻R3的第二端连接，第三电阻R3的第一端为PWM输出单元21的主电源端；控制芯片U1的驱动脚DRV与第五电阻R5的第一端连接，第五电阻R5的第二端、第六电阻R6的第一端及第二二极管D2的阴极互连，第二二极管D2的阳极、第六电阻R6的第二端及第七电阻R7的第一端互连，其连接节点为PWM输出单元21的驱动端；控制芯片U1的过流检测脚CS、第五电容C5的第一端及第八电阻R8的第一端互连，第八电阻R8的第二端、第七电阻R7的第二端、第九电阻R9的第一端、第十电阻R10的第一端及第十一电阻R11的第一端互连，控制芯片U1的反馈脚FB、第十二电阻R12的第一端及第六电容C6的第一端互连，其连接节点为PWM输出单元21的反馈端；第三电容C3的负极、第四电容C4的第二端、第五电容C5的第二端、第六电容C6的第二端、第九电阻R9的第二端、第十电阻R10的第二端、第十一电阻R11的第二端及第十二电阻R12的第二端均与第二电源端连接。

具体地，在反激式开关电源启动时，控制芯片U1的电源脚VCC通过第三电阻R3及第四电阻R4从PWM输出单元21的主电源端获得电源输入，控制芯片U1启动，PWM输出单元21启动。控制芯片U1的反馈脚FB接收电压反馈单元23输出的反馈信号，控制芯片U1根据其反馈脚FB接收的反馈信号所对应的值在其驱动脚DRV输出对应占空比的PWM波。

在反激式开关电源稳定工作过程中，控制芯片U1的电源脚VCC从PWM输出单元21的辅助电源端获得电源输入，控制芯片U1保持稳定工作状态。

整个过程中，控制芯片U1的过流检测脚CS对流经初级绕组NP及开关管Q1的电流大小进行检测，以防止反激式开关电源初级过流，提高可靠性。

可选的，请参阅图3，辅助电源单元22包括第十三电阻R13、第十四电阻R14、第七电容C7、第八电容C8、第三二极管D3及辅助绕组NA，辅助绕组NA的异名端、第七电容C7的第一端、第三二极管D3的阳极及第八电容C8的第一端互连，第八电容C8的第二端与第十三电阻R13的第一端连接，第三二极管D3的阴极、第十三电阻R13的第二端及第十四电阻R14的第二端互连，第十四电阻R14的第一端为辅助电源单元22的输出端，辅助绕组NA的同名端及第七电容C7的第二端均与第二电源输入端P2连接。较佳地，第十三电阻R13的阻值在10欧至100欧之间，第八电容C8的容值在10皮法至560皮法之间。

具体地，在开关管Q1由导通状态切换到截止状态的过程中，变压器TR同名端电势比异名端电势低，辅助绕组NA吸收的尖峰能量依次经第七电容C7及第三二极管D3输出，以为PWM输出单元21提供工作电压。与此同时，第七电容C7充电储能。当同名端电势比异名端电势高时，第七电容C7放电，以为PWM输出单元21提供工作电压。在此，第八电容C8及第十三电阻R13用于吸收第三二极管D3产生的反相尖峰能量。

可选的，请参阅图3，反激式开关电源还包括滤波电感LS，电压反馈单元23包括第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第九电容C9、第十电容C10、光耦U2及稳压调整官U3，第十五电阻R15的第一端、整流二极管DS的阴极及滤波电感LS的第一端互连，第十五电阻R15的第二端、第十六电阻R16的第一端及光耦U2的阳极互连，光耦U2的阴极、第十六电阻R16的第二端、第九电容C9的第一端、第十电容C10的第一端及稳压调整官U3的阴极互连，稳压调整官U3的参考极、第十七电阻R17的第二端、第九电容C9的第二端、第十电容C10的第二端、第十八电阻R18的第二端、第十九电阻R19的第一端及第二十电阻R20的第一端互连，第十七电阻R17的第一端、滤波电感LS的第二端及滤波电容CS的正极互连，稳压调整官U3的阳极、第十九电阻R19的第二端及第二十电阻R20的第二端均与第二电源输出端V-连接，光耦U2的发射极与第二电源输入端P2连接，光耦U2的集电极与第二十一电阻R21的第二端连接，第二十一电阻R21的第一端为电压反馈单元23的输出端。其中，稳压调整官U3可选为TL431。

在此，第十五电阻R15及第十六电阻R16用于检测落在整流二极管DS阴极的电压，第十七电阻R17、第十九电阻R19及第二十电阻R20用于检测落在滤波电容CS正极的电压。

当落在整流二极管DS阴极的电压(或者落在滤波电容CS正极的电压)增大时，光耦U2的阳极与阴极之间的电压增大，流经第二十一电阻R21的电流增大，控制芯片U1反馈脚FB接收到的反馈信号所对应的值增大，控制芯片U1的驱动脚DRV输出的PWM波的占空比减小，以使落在整流二极管DS阴极的电压降低，并恢复到稳定状态。当落在整流二极管DS阴极的电压(或者落在滤波电容CS正极的电压)减小时，光耦U2的阳极与阴极之间的电压减小，流经第二十一电阻R21的电流减小，控制芯片U1反馈脚FB接收到的反馈信号所对应的值减小，控制芯片U1的驱动脚DRV输出的PWM波的占空比增大，以使落在整流二极管DS阴极的电压升高，并恢复到稳定状态。

进一步地，请参阅图3，反激式开关电源还包括火线接线端子、零线接线端子、输入保护电路30、EMI滤波电路40及整流滤波电路50，零线接线端子、输入保护电路30的第一输入端及EMI滤波电路40的第一输入端互连，火线接线端子与输入保护电路30的第二输入端连接，输入保护电路30的输出端与EMI滤波电路40的第二输入端连接，EMI滤波电路40的第一输出端与整流滤波电路50的第一输入端连接，EMI滤波电路40的第二输出端与整流滤波电路50的第二输入端连接，整流滤波电路50的第一输出端为第一电源输入端P1，整流滤波电路50的第二输出端为第二电源输入端P2。

在此，需要说明的是，火线接线端子用于接火线，零线接线端子用于接零线，以使反激式开关电源接入市电。输入保护电路30用于在输入的市电电流过大，或者市电电压过大时，切断后级电路与火线接线端子及零线接线端子的电流通路，以保护电路。EMI滤波电路40用于抑制反激式开关电源受到电磁干扰。整流滤波电路50用于将市电进行整流滤波处理，并通过第一电源输入端P1及第二电源输入端P2输出直流电压。

可选的，输入保护电路30包括保险丝F和压敏电阻VDR，压敏电阻VDR的第一端为输入保护电路30的第一输入端，保险丝F的第一端为输入保护电路30的第二输入端，压敏电阻VDR的第二端与保险丝F的第二端连接，其连接节点为输入保护电路30的输出端。

具体地，在反激式开关电源工作过程中，保险丝F可以防止输入至反激式开关电源的电流过大，压敏电阻VDR可以防止输入至反激式开关电源的电压过大，从而保证反激式开关电源在输入电流和输入电压都正常的条件下才开始工作，可靠性高。

可选的，EMI滤波电路40包括第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第十一电容C11、第一共模电感TX1及第二共模电感TX2，第一共模电感TX1的第一输入端为EMI滤波电路40的第一输入端，第一共模电感TX1的第二输入端为EMI滤波电路40的第二输入端，第一共模电感TX1的第一输出端、第二十二电阻R22的第一端及第二共模电感TX2的第一输入端互连，第二十二电阻R22的第二端与第十一电容C11的第一端连接，第十一电容C11的第二端与第二十三电阻R23的第一端连接，第二十三电阻R23的第二端、第一共模电感TX1的第二输出端及第二共模电感TX2的第二输入端互连，第二共模电感TX2的第一输出端为EMI滤波电路40的第一输出端，第二共模电感TX2的第二输出端为EMI滤波电路40的第二输出端。

可选的，整流滤波电路50包括整流器DB、第十二电容C12及第十三电容C13，整流器DB的第一输入端为整流滤波电路50的第一输入端，整流器DB的第二输入端为整流滤波电路50的第二输入端，整流器DB的第一输出端、第十二电容C12的正极及第十三电容C13的第一端互连，其连接节点为整流滤波电路50的第一输出端，整流器DB的第二输出端、第十二电容C12的负极及第十三电容C13的第二端互连，其连接节点为整流滤波电路50的第二输出端。

较佳地，反激式开关电源还包括电路板，变压器TR、开关管Q1、电源管理电路20、整流二极管DS、滤波电容CS及尖峰吸收电路10均设于电路板上。

值得一提的是，为了避免反激式开关电源受到共模干扰，本实施例中，反激式开关电源还包括共模抑制电容CY。具体地，共模抑制电容CY的第一端与初级绕组NP的同名端连接，共模抑制电容CY的第二端与次级绕组NS的同名端连接。

此外，为了吸收整流二极管DS产生的反相尖峰能量，本实施例中，反激式开关电源还包括第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第十四电容C14及第十五电容C15。具体地，第二十六电阻R26的第一端、第二十七电阻R27的第一端、整流二极管DS的阳极及次级绕组NS的异名端互连，第二十六电阻R26的第二端、第二十七电阻R27的第二端及第十四电容C14的第一端互连，第十四电容C14的第二端与第十五电容C15的阳极连接，第十五电容C15的阴极与次级绕组NS的同名端连接。

为了进一步抑制电磁干扰，本实施例中，反激式开关电源还包括第三共模电感TX3。具体地，第三共模电感TX3的第一输入端与滤波电容CS的正极连接，第三共模电感TX3的第二输入端与滤波电容CS的负极连接，第三共模电感TX3的第一输出端与第一电源输出端V+连接，第三共模电感TX3的第二输出端与第二电源输出端V-连接。

以下，结合图2和图3，说明本发明反激式开关电源的工作原理：

首先，市电经火线接线端子和零线接线端子输入至反激式开关电源。在此过程中，若输入的市电电流过大，则保险丝F开启过流保护；若输入的市电电压过大，则压敏电阻VDR开启过压保护。当输入市电的电流和电压都在安全范围内时，市电经过输入保护电路30输出。

然后，市电依次经EMI滤波电路40进行滤波处理和整流滤波电路50进行整流滤波处理，以形成直流电压，并通过第一电源输入端P1和第二电源输入端P2输出。

接着，第一电源输入端P1输出的直流电源通过第三电阻R3及第四电阻R4输入至控制芯片U1的电源脚VCC，控制芯片U1启动。

当控制芯片U1的驱动脚DRV输出高电平时，开关管Q1导通，电流从第一电源输入端P1流出，依次经初级绕组NP和开关管Q1流向第二电源输入端P2。与此同时，次级绕组NS同名端电势比异名端电势高，变压器TR初级能量不能通过次级输出，初级绕组NP储能。

在控制芯片U1的驱动脚DRV输出的电平信号由高电平切换到低电平瞬间，开关管Q1由导通状态切换到截止状态，初级绕组NP储存的能量通过次级绕组NS输出。与此同时，一方面，由变压器TR初级漏感产生的尖峰能量经第一二极管D1被第一电容C1吸收，第一二极管D1因电容效应产生的反相电压尖峰被第二电阻R2与第二电容C2组成的RC电路吸收。另一方面，由变压器TR初级漏感产生的尖峰能量经第三二极管D3被辅助绕组NA吸收，第三二极管D3因电容效应产生的反相电压尖峰被第十三电阻R13与第八电容C8组成的RC电路吸收。

直到控制芯片U1的驱动脚DRV再次输出高电平时，开关管Q1再次处于导通状态，第一电容C1吸收的尖峰能量通过第一电阻R1释放，第二电容C2吸收的反相尖峰能量通过第二电阻R2释放，实现复位。

整个过程中，第十五电阻R15及第十六电阻R16采集落在整流二极管DS阴极的电压，第十七电阻R17、第十九电阻R19及第二十电阻R20采集落在滤波电容CS正极的电压，并通过光耦U2输出对应的反馈信号至控制芯片U1的反馈脚FB。如果落在整流二极管DS阴极或者滤波电容CS正极的电压增大，则控制芯片U1的反馈脚FB接收到的反馈信号所对应的电流值增大，控制芯片U1减小其驱动脚DRV输出的PWM波的占空比；如果落在整流二极管DS或者滤波电容CS正极的电压减小，则控制芯片U1的反馈脚FB接收到的反馈信号所对应的电流值减小，控制芯片U1增大其驱动脚DRV输出的PWM波的占空比；最终实现反激式开关电源输出电压的稳定。

与此同时，控制芯片U1的过流检测脚CS对流经开关管Q1的电流进行检测，以防止变压器TR初级过流。

需要说明的是，经实验表明，当第二电阻R2的阻值在10欧至100欧之间，第二电容C2的容值在10皮法至1000皮法之间，第十三电阻R13的阻值在10欧至100欧之间，第八电容C8的容值在10皮法至560皮法之间时，相对于现有技术，本反激式开关电源增加的EMS余量达20DB，降低的开关管尖峰能量达10％以上。

具体地，可参阅附图4至附图11，与附图中各波形对应的测试条件如下表1所示。值得一提的是，各波形图中，若测试辐射量在参考线以下，则测试数据合格；若测试辐射量超出参考线，则测试数据不合格。

输入参数

输出参数

温度(℃)

湿度(％)

模式

备注

附图4

AC 220V/50Hz

16V/2.5A

23.5

51

满载

附图5

AC 230V/50Hz

16V/2.5A

23.5

51

满载

去RC

附图6

AC 220V/50Hz

16V/2.5A

23.5

51

满载

附图7

AC 230V/50Hz

16V/2.5A

23.5

51

满载

去RC

附图8

AC 120V/60Hz

16V/2.5A

23.5

51

满载

附图9

AC 120V/60Hz

16V/2.5A

23.5

51

满载

去RC

附图10

AC 120V/60Hz

16V/2.5A

23.5

51

满载

附图11

AC 120V/60Hz

16V/2.5A

23.5

51

满载

去RC

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种反激式开关电源，其特征在于，包括第一电源输入端、第二电源输入端、第一电源输出端、第二电源输出端、变压器、开关管、电源管理电路、整流二极管、滤波电容及尖峰吸收电路，所述变压器具有初级绕组及次级绕组，所述尖峰吸收电路包括第一电阻、第二电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第一电容、第二电容及第一二极管；

所述第二十五电阻的第一端与所述第一电容的第二端连接，所述第二十四电阻的第一端、所述第一电源输入端、所述第一电阻的第一端、所述第一电容的第一端及所述初级绕组的同名端互连，所述第二十五电阻的第二端、所述第二十四电阻的第二端、所述第一电阻的第二端、所述第一电容的第二端、所述第二电阻的第一端及所述第一二极管的阴极互连，所述第二电阻的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端、所述第一二极管的阳极、所述初级绕组的异名端及所述开关管的输入端互连，所述开关管的输出端与所述第二电源输入端子连接，所述开关管的受控端与所述电源管理电路的驱动端连接；

所述次级绕组的异名端与所述整流二极管的阳极连接，所述整流二极管的阴极、所述滤波电容的正极及所述第一电源输出端互连，所述次级绕组的同名端、所述滤波电容的负极及所述第二电源输出端互连。

2.如权利要求1所述的反激式开关电源，其特征在于，所述电源管理电路包括PWM输出单元、电压反馈单元及辅助电源单元，所述PWM输出单元的主电源端与所述第一电源输入端连接，所述PWM输出单元的辅助电源端与所述辅助电源单元的输出端连接，所述PWM输出单元的驱动端为所述电源管理电路的驱动端，所述PWM输出单元的反馈端与所述电压反馈单元的输出端连接，所述电压反馈单元的第一输入端与所述滤波电容的正极连接。

3.如权利要求2所述的反激式开关电源，其特征在于，所述PWM输出单元包括控制芯片、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容及第二二极管，

所述控制芯片的电源脚、所述第三电容的正极、所述第四电容的第一端及所述第四电阻的第二端互连，其连接节点为所述PWM输出单元的辅助电源端，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端连接，所述第三电阻的第一端为所述PWM输出单元的主电源端；

所述控制芯片的驱动脚与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端、所述第六电阻的第一端及所述第二二极管的阴极互连，所述第二二极管的阳极、所述第六电阻的第二端及所述第七电阻的第一端互连，其连接节点为所述PWM输出单元的驱动端；

所述控制芯片的过流检测脚、所述第五电容的第一端及所述第八电阻的第一端互连，所述第八电阻的第二端、所述第七电阻的第二端、所述第九电阻的第一端、所述第十电阻的第一端及所述第十一电阻的第一端互连，所述控制芯片的反馈脚、所述第十二电阻的第一端及所述第六电容的第一端互连，其连接节点为所述PWM输出单元的反馈端；

所述第三电容的负极、第四电容的第二端、第五电容的第二端、第六电容的第二端、第九电阻的第二端、第十电阻的第二端、第十一电阻的第二端及第十二电阻的第二端均与所述第二电源输入端连接。

4.如权利要求2所述的反激式开关电源，其特征在于，所述辅助电源单元包括第十三电阻、第十四电阻、第七电容、第八电容、第三二极管及辅助绕组，所述辅助绕组的异名端、所述第七电容的第一端、所述第三二极管的阳极及所述第八电容的第一端互连，所述第八电容的第二端与所述第十三电阻的第一端连接，所述第三二极管的阴极、所述第十三电阻的第二端及所述第十四电阻的第二端互连，所述第十四电阻的第一端为所述辅助电源单元的输出端，所述辅助绕组的同名端及所述第七电容的第二端均与所述第二电源输入端连接。

5.如权利要求2所述的反激式开关电源，其特征在于，所述反激式开关电源还包括滤波电感，所述电压反馈单元包括第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第九电容、第十电容、光耦及稳压调整管，

所述第十五电阻的第一端、所述整流二极管的阴极及所述滤波电感的第一端互连，所述第十五电阻的第二端、所述第十六电阻的第一端及所述光耦的阳极互连，所述光耦的阴极、所述第十六电阻的第二端、所述第九电容的第一端、所述第十电容的第一端及所述稳压调整管的阴极互连，所述稳压调整管的参考极、所述第十七电阻的第二端、所述第九电容的第二端、所述第十电容的第二端、所述第十八电阻的第二端、所述第十九电阻的第一端及所述第二十电阻的第一端互连，所述第十七电阻的第一端、所述滤波电感的第二端及所述滤波电容的正极互连，所述稳压调整管的阳极、所述第十九电阻的第二端及所述第二十电阻的第二端均与所述第二电源输出端连接，所述光耦的发射极与所述第二电源输入端连接，所述光耦的集电极与所述第二十一电阻的第二端连接，所述第二十一电阻的第一端为所述电压反馈单元的输出端。

6.如权利要求1-5任意一项所述的反激式开关电源，其特征在于，所述反激式开关电源还包括火线接线端子、零线接线端子、输入保护电路、EMI滤波电路及整流滤波电路，所述零线接线端子、所述输入保护电路的第一输入端及所述EMI滤波电路的第一输入端互连，所述火线接线端子与所述输入保护电路的第二输入端连接，所述输入保护电路的输出端与所述EMI滤波电路的第二输入端连接，所述EMI滤波电路的第一输出端与所述整流滤波电路的第一输入端连接，所述EMI滤波电路的第二输出端与所述整流滤波电路的第二输入端连接，所述整流滤波电路的第一输出端为所述第一电源输入端，所述整流滤波电路的第二输出端为所述第二电源输入端。

7.如权利要求6所述的反激式开关电源，其特征在于，所述输入保护电路包括保险丝和压敏电阻，所述压敏电阻的第一端为所述输入保护电路的第二输入端，所述保险丝的第一端为所述输入保护电路的第一输入端，所述压敏电阻的第二端与所述保险丝的第二端连接，其连接节点为所述输入保护电路的输出端。

8.如权利要求6所述的反激式开关电源，其特征在于，所述EMI滤波电路包括第二十二电阻、第二十三电阻、第十一电容、第一共模电感及第二共模电感，所述第一共模电感的第一输入端为所述EMI滤波电路的第一输入端，所述第一共模电感的第二输入端为所述EMI滤波电路的第二输入端，所述第一共模电感的第一输出端、所述第二十二电阻的第一端、所述第十一电容的第一端及所述第二共模电感的第一输入端互连，所述第二十二电阻的第二端与所述第二十三电阻的第一端连接，所述第十一电容的第二端与所述第二十三电阻的第二端连接，所述第二十三电阻的第二端、所述第一共模电感的第二输出端及所述第二共模电感的第二输入端互连，所述第二共模电感的第一输出端为所述EMI滤波电路的第一输出端，所述第二共模电感的第二输出端为所述EMI滤波电路的第二输出端。

9.如权利要求6所述的反激式开关电源，其特征在于，所述整流滤波电路包括整流器、第十二电容及第十三电容，所述整流器的第一输入端为所述整流滤波电路的第一输入端，所述整流器的第二输入端为所述整流滤波电路的第二输入端，所述整流器的第一输出端、所述第十二电容的正极及所述第十三电容的第一端互连，其连接节点为所述整流滤波电路的第一输出端，所述整流器的第二输出端、所述第十二电容的负极及所述第十三电容的第二端互连，其连接节点为所述整流滤波电路的第二输出端。

10.如权利要求1-5任意一项所述的反激式开关电源，其特征在于，所述反激式开关电源还包括电路板，所述变压器、开关管、电源管理电路、整流二极管、滤波电容及尖峰吸收电路均设于所述电路板上。