CN107846148A - 一种隔离恒压型开关电源的恒流控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隔离恒压型开关电源的恒流控制电路，包括变压器T、整流滤波电路、电流信号放大电路、采样电路、光电耦合器OP和电压调节端口电路，整流滤波电路包括二极管VD和电容C1，电流信号放大电路包括电阻R2、电容C2、三极管Q和电阻R3，采样电路包括电阻R1。本发明通过电流采样电路实现对开关电源输出电流的检测，由电流信号放大电路将输出电流信号放大输出，并通过光电耦合器OP反馈给电源的初级线路，与原边电流信号耦合后通过控制器NP对开关管通断进行调节，从而实现对输出电流的控制。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源领域，特别涉及到一种隔离恒压型开关电源的恒流控制电路。
背景技术
开关电源是现代电子系统中必不可少的关键部件。开关电源的作用是把输入电压变换成为符合负载要求的输出电压。开关电源的输出电压一般为内部设定或由外部通过硬件或软件进行设定。当输入电压或负载发生变化时，开关电源的输出电压由其内部的控制器通过反馈、前馈等手段对输出电压进行控制，保证输出电压始终在负载要求的范围内。一般开关电源大多采用输出电压负反馈控制模式，提供一个恒定的电压，即恒压型开关电源。恒压型开关电源无法作为恒流源使用，而近期随着电池充电、LED驱动等新兴技术的迅猛发展，对恒流源的开关电源的需求日益上升；恒流源无须并联线路可以直接并联，对大功率的开关电源具有十分广泛的应用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种隔离恒压型开关电源的恒流控制电路，以解决上述问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种隔离恒压型开关电源的恒流控制电路，包括变压器T、整流滤波电路、电流信号放大电路、采样电路、光电耦合器OP和电压调节端口电路，整流滤波电路包括二极管VD和电容C1，电流信号放大电路包括电阻R2、电容C2、三极管Q和电阻R3，采样电路包括电阻R1，变压器T的次级绕组N2的一端与二极管VD的正极相连，二极管VD的负极分别与电容C1的一端以及光电耦合器OP的阳极相连，变压器T的次级绕组N2的另一端与电容C1的另一端以及三极管Q的发射极相连，三极管Q的基极分别与电阻R2的一端以及电容C2的一端相连，三极管Q的集电极通过电阻R3与光电耦合器OP的阴极相连；变压器T的次级绕组N3的一端与光电二极管D的正极相连，光电二极管D的负极分别与电阻R2的另一端以及电阻R1的一端相连，三极管Q的发射极分别与电阻R1的另一端以及电容C2的另一端相连；光电耦合器OP的发射极和集电极通过电压调节端口电路与变压器T的初级绕组N1的一端相连，变压器T的初级绕组N1的另一端与输入电压相连。
进一步的，电压调节端口电路包括控制器NP、开关管VT、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电容C3，开关管VT的漏极与变压器T的初级绕组N1的一端相连，开关管VT的栅极与控制器NP的OUT端相连，开关管VT的的源极分别与电阻R7的一端以及电阻R6的一端相连，电阻R6的另一端接地，光电耦合器OP的集电极与控制器NP的VCC端相连，光电耦合器OP的发射极与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端分别与电阻R4的一端、电阻R7的另一端、电容C3的一端以及控制器NP的CS端相连，电容C3的另一端接地，电阻R4的另一端接控制器NP的GND端。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明提供了一种通过电流采样电路实现对开关电源输出电流的检测，由电流信号放大电路将输出电流信号放大输出，并通过光电耦合器OP反馈给电源的初级线路，与原边电流信号耦合后通过控制器NP对开关管通断进行调节，与电源的初级电流检测耦合的线路均位于隔离恒压型开关电源本体之外，通过恒压型开关电源所提供的输出电压调节端口实现对输出电流的控制。
附图说明
图1为本发明所述的隔离恒压型开关电源的恒流控制电路的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参见图1，本发明所述的一种隔离恒压型开关电源的恒流控制电路，包括变压器T、整流滤波电路、电流信号放大电路、采样电路、光电耦合器OP和电压调节端口电路。整流滤波电路包括二极管VD和电容C1。电流信号放大电路包括电阻R2、电容C2、三极管Q和电阻R3。采样电路包括电阻R1。变压器T的次级绕组N2的一端与二极管VD的正极相连，二极管VD的负极分别与电容C1的一端以及光电耦合器OP的阳极相连。变压器T的次级绕组N2的另一端与电容C1的另一端以及三极管Q的发射极相连。三极管Q的基极分别与电阻R2的一端以及电容C2的一端相连，三极管Q的集电极通过电阻R3与光电耦合器OP的阴极相连。变压器T的次级绕组N3的一端与光电二极管D的正极相连。光电二极管D的负极分别与电阻R2的另一端以及电阻R1的一端相连。三极管Q的发射极分别与电阻R1的另一端以及电容C2的另一端相连。光电耦合器OP的发射极和集电极通过电压调节端口电路与变压器T的初级绕组N1的一端相连。变压器T的初级绕组N1的另一端与输入电压相连。
电压调节端口电路包括控制器NP、开关管VT、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电容C3。开关管VT的漏极与变压器T的初级绕组N1的一端相连，开关管VT的栅极与控制器NP的OUT端相连。开关管VT的的源极分别与电阻R7的一端以及电阻R6的一端相连，电阻R6的另一端接地。光电耦合器OP的集电极与控制器NP的VCC端相连。光电耦合器OP的发射极与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端分别与电阻R4的一端、电阻R7的另一端、电容C3的一端以及控制器NP的CS端相连。电容C3的另一端接地。电阻R4的另一端接控制器NP的GND端。
本发明包括输出回路电流采样电阻R1，实现对输出电流的检测；一个由电阻R2、R3，电容C2和NPN三极管Q构成的电流信号放大电路，与输出电流采样电阻R1耦合；一个通过光电耦合器OP将输出电流信号反馈给电源的初级电路；和一个与电源的初级电流检测耦合后传递的恒压型开关电源输出电压调节端口电路。
电阻R1串联在电源输出回路中，实现对输出电流的检测。采样电流信号放大，输出电流反馈给电源初级的电路，与电源的初级电流检测耦合的电路均位于隔离恒压型开关电源本体之外，适应范围广，安全可靠。电阻R1一端与放大电路NPN三极管Q发射极连接，一端与NPN三极管Q基极上电阻R2连接，电容C2连接在三极管Q基极和发射极上，电源付边绕组N2经过二极管VD整流和电容C1滤波后为电流信号放大电路提供直流电源，电阻R1上电压大于三极管基射极电压Ube时，电流信号放大电路工作，输出电流信号通过光电耦合器OP反馈给开关电源原边，三极管集电极电阻R2连接在三极管集电极与光电耦合器发光二极管阴极端之间，光电耦合器的发光二极管阳极端与电源付边绕组N2、二极管VD和电容C1构成的直流电源正端相连。
控制器NP有端子VCC，GND，OUT，CS。控制器通过输入端VCC接受运行功率，并通过接地端GND提供一个控制器的电接地。控制器输出端OUT输出PWM信号控制开关管V的通断，CS端为控制器的电流检测输入端。
开关电源原边电阻R4和R5串联，分别与光电耦合器OP光电晶体管发射极端和控制器GND端连接，对光电耦合器OP反馈回开关电源原边的输出电流信号进行分压。开关电源原边电流检测电阻R6一端连接在开关管VT的源极，一端接到地。原边电流检测电阻R6上的原边电流信号通过电阻R7和电容C3滤波后连接到电阻R3与R4是之间，实现与输出电流分压信号的耦合，耦合后的电流信号送至控制器的电流检测输入端CS。
当输出电压低于参考电压值和输出电流低于参考电流值，控制器NP提供一个导通信号给原边开关管VT以打开功率开关，当原边电流达到峰值参考电流时，控制器关闭功率开关。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种隔离恒压型开关电源的恒流控制电路，其特征在于：包括变压器T、整流滤波电路、电流信号放大电路、采样电路、光电耦合器OP和电压调节端口电路，整流滤波电路包括二极管VD和电容C1，电流信号放大电路包括电阻R2、电容C2、三极管Q和电阻R3，采样电路包括电阻R1，变压器T的次级绕组N2的一端与二极管VD的正极相连，二极管VD的负极分别与电容C1的一端以及光电耦合器OP的阳极相连，变压器T的次级绕组N2的另一端与电容C1的另一端以及三极管Q的发射极相连，三极管Q的基极分别与电阻R2的一端以及电容C2的一端相连，三极管Q的集电极通过电阻R3与光电耦合器OP的阴极相连；变压器T的次级绕组N3的一端与光电二极管D的正极相连，光电二极管D的负极分别与电阻R2的另一端以及电阻R1的一端相连，三极管Q的发射极分别与电阻R1的另一端以及电容C2的另一端相连；光电耦合器OP的发射极和集电极通过电压调节端口电路与变压器T的初级绕组N1的一端相连，变压器T的初级绕组N1的另一端与输入电压相连。
2.根据权利要求1所述的隔离恒压型开关电源的恒流控制电路，其特征在于：所述电压调节端口电路包括控制器NP、开关管VT、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电容C3，开关管VT的漏极与变压器T的初级绕组N1的一端相连，开关管VT的栅极与控制器NP的OUT端相连，开关管VT的的源极分别与电阻R7的一端以及电阻R6的一端相连，电阻R6的另一端接地，光电耦合器OP的集电极与控制器NP的VCC端相连，光电耦合器OP的发射极与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端分别与电阻R4的一端、电阻R7的另一端、电容C3的一端以及控制器NP的CS端相连，电容C3的另一端接地，电阻R4的另一端接控制器NP的GND端。
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