CN112311259A - 一种并联低压输入电容的开关电源电路及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种并联低压输入电容的开关电源电路及控制方法，包括：输入高压电容、输入低压电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、电压检测控制模块、开关管、整流桥及变压器；变压器用于输入AC交流电压，变压器与整流桥电连接，整流桥与输入高压电容的第一端、开关管、电压检测控制模块及第一电阻的第一端电连接，整流桥与输入高压电容的第二端、输入低压电容的第一端及第二电阻的第一端电连接，输入低压电容的第二端与开关管电连接，开关管与电压检测控制模块电连接，电压检测控制模块与第一电阻的第二端及第三电阻的第一端电连接，第三电阻的第二端与第二电阻的第二端电连接。本发明能够降低开关电源损耗，提高效率，线路简单且成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源控制技术领域，尤其涉及一种并联低压输入电容的开关电源电路及控制方法。
背景技术
传统的开关电源通过提高开关频率来使用更小的变压器，从而减小电源尺寸。此外，传统的开关电源的电解电容体积比较庞大，占内部体积的很大一部分，而且常常限制了适配器设计的外形尺寸选择，且线路复杂，成本昂贵。因此，发明一种可靠性高的并联低压输入电容的开关电源电路成为该领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种并联低压输入电容的开关电源电路及控制方法。
第一方面，本发明公开了一种并联低压输入电容的开关电源电路，包括输入高压电容、输入低压电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、电压检测控制模块、开关管、整流桥及变压器；所述变压器的第一端及第二端用于输入AC交流电压，所述变压器的第三端与所述整流桥的第一端电连接，所述变压器的第四端与所述整流桥的第二端电连接，所述整流桥的第三端分别与所述输入高压电容的第一端、所述开关管的第一端、所述电压检测控制模块的第一端及所述第一电阻的第一端电连接，所述整流桥的第四端分别与所述输入高压电容的第二端、所述输入低压电容的第一端及所述第二电阻的第一端电连接，所述输入低压电容的第二端与所述开关管的第二端电连接，所述开关管的第三端与所述电压检测控制模块的第二端电连接，所述电压检测控制模块的第三端与输入电源电连接，所述电压检测控制模块的第四端分别与所述第一电阻的第二端及所述第三电阻的第一端电连接，所述第三电阻的第二端与所述第二电阻的第二端电连接。
优选地，所述电压检测控制模块通过运算放大器实现。
优选地，所述电压检测控制模块通过比较器实现。
优选地，所述电压检测控制模块通过可编辑逻辑器件实现。
优选地，所述开关管为金属氧化物半导体场效应管MOSFET或绝缘栅双极型晶体管IGBT。
第二方面，本发明公开了一种控制方法，包括第一方面所述的一种并联低压输入电容的开关电源电路，所述控制方法包括：
预设检测脚电压值；
依据所述检测脚电压值获取输入的交流电压值；
将所述输入的交流电压值与标准电压值比较；
若所述输入的交流电压值低于所述标准电压值，则控制所述开关管导通，控制电源将储能分配给所述输入低压电容；
若所述输入的交流电压值高于所述标准电压值，则控制所述开关管关闭，控制电源将储能分配给所述输入高压电容。
优选地，所述依据所述检测脚电压值获取输入的交流电压值的获取公式包括：
Vac＝Vin_sen*(R1+R2+R3)/R3/1.414
其中，Vin_sen为检测脚电压值，Vac为输入的交流电压值。
本发明的一种并联低压输入电容的开关电源电路具有如下有益效果，本发明公开的一种并联低压输入电容的开关电源电路包括：输入高压电容、输入低压电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、电压检测控制模块、开关管、整流桥及变压器；所述变压器的第一端及第二端用于输入AC交流电压，所述变压器的第三端与所述整流桥的第一端电连接，所述变压器的第四端与所述整流桥的第二端电连接，所述整流桥的第三端分别与所述输入高压电容的第一端、所述开关管的第一端、所述电压检测控制模块的第一端及所述第一电阻的第一端电连接，所述整流桥的第四端分别与所述输入高压电容的第二端、所述输入低压电容的第一端及所述第二电阻的第一端电连接，所述输入低压电容的第二端与所述开关管的第二端电连接，所述开关管的第三端与所述电压检测控制模块的第二端电连接，所述电压检测控制模块的第三端与输入电源电连接，所述电压检测控制模块的第四端分别与所述第一电阻的第二端及所述第三电阻的第一端电连接，所述第三电阻的第二端与所述第二电阻的第二端电连接。当输入交流电压低于预设交流电压阈值时控制所述开关管导通，电源将大部分储能分配给水低压电容，最大程度的减小了损耗，提高了整机的效率；当输入交流电压高于所述预设交流电压阈值时控制开关管关断，电源将储能分配给输入高压电容，所述输入高压电容支撑电源工作的输出。因此，本发明能够有效降低开关电源的损耗，提高效率，线路简单且成本低廉。
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，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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获得其他附图：
图1是本发明较佳实施例的一种并联低压输入电容的开关电源电路的电路图；
图2是本发明较佳实施例的一种并联低压输入电容的开关电源电路的控制方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例一
本发明较佳实施例的如图1所示，包括输入高压电容C1、输入低压电容C2、第一电阻R3、第二电阻R1、第三电阻R2、电压检测控制模块U1、开关管Q1、整流桥BD1及变压器LF1；所述变压器LF1的第一端及第二端用于输入AC交流电压，所述变压器LF1的第三端与所述整流桥BD1的第一端电连接，所述变压器LF1的第四端与所述整流桥BD1的第二端电连接，所述整流桥BD1的第三端分别与所述输入高压电容C1的第一端、所述开关管Q1的第一端、所述电压检测控制模块U1的第一端及所述第一电阻R3的第一端电连接，所述整流桥BD1的第四端分别与所述输入高压电容C1的第二端、所述输入低压电容C2的第一端及所述第二电阻R1的第一端电连接，所述输入低压电容C2的第二端与所述开关管Q1的第二端电连接，所述开关管Q1的第三端与所述电压检测控制模块U1的第二端电连接，所述电压检测控制模块U1的第三端与输入电源电连接，所述电压检测控制模块U1的第四端分别与所述第一电阻R3的第二端及所述第三电阻R2的第一端电连接，所述第三电阻R2的第二端与所述第二电阻R1的第二端电连接。当输入交流电压低于预设交流电压阈值时控制所述开关管Q1导通，电源将大部分储能分配给水低压电容，最大程度的减小了损耗，提高了整机的效率；当输入交流电压高于所述预设交流电压阈值时控制开关管Q1关断，电源将储能分配给输入高压电容C1，所述输入高压电容C1支撑电源工作的输出。因此，本发明能够有效降低开关电源的损耗，提高效率，线路简单且成本低廉。
优选地，所述电压检测控制模块检测输入交流电压，当输入交流电压低于预设交流电压阈值时控制所述开关管Q1导通；当输入交流电压高于预设交流电压阈值时时控制开关管Q1关断。在本实施例中，所述预设交流电压阈值为132Vac。此外，本实施例所述的输入高压电容C1容量＝输出功率*0.5uF；所述输入低压电容C2容量＝输出功率*1.5uF。在实施例中，所述输入高压电容C1容量为400V，所述输入低压电容C2为200V。
优选地，所述电压检测控制模块U1通过运算放大器实现。
优选地，所述电压检测控制模块U1通过比较器实现。
优选地，所述电压检测控制模块U1通过可编辑逻辑器件实现。
优选地，所述开关管Q1为金属氧化物半导体场效应管MOSFET或绝缘栅双极型晶体管IGBT。
实施例二
本发明公开了一种控制方法，请参阅图2，包括实施例一所述的一种并联低压输入电容的开关电源电路，所述控制方法包括：
S1、预设检测脚电压值；
S2、依据所述检测脚电压值获取输入的交流电压值；
S3、将所述输入的交流电压值与标准电压值比较；
S4、若所述输入的交流电压值低于所述标准电压值，则控制所述开关管导通，控制电源将储能分配给所述输入低压电容；
S5、若所述输入的交流电压值高于所述标准电压值，则控制所述开关管关闭，控制电源将储能分配给所述输入高压电容。
优选地，所述依据所述检测脚电压值获取输入的交流电压值的获取公式包括：
Vac＝Vin_sen*(R1+R2+R3)/R3/1.414
其中，Vin_sen为检测脚电压值，Vac为输入的交流电压值。
综上所述，本发明所提供的一种并联低压输入电容的开关电源电路包括输入高压电容C1、输入低压电容C2、第一电阻R3、第二电阻R1、第三电阻R2、电压检测控制模块U1、开关管Q1、整流桥BD1及变压器LF1；当输入交流电压低于预设交流电压阈值时控制所述开关管Q1导通，电源将大部分储能分配给水低压电容，最大程度的减小了损耗，提高了整机的效率；当输入交流电压高于所述预设交流电压阈值时控制开关管Q1关断，电源将储能分配给输入高压电容C1，所述输入高压电容C1支撑电源工作的输出。因此，本发明能够有效降低开关电源的损耗，提高效率，线路简单且成本低廉。
以上对本发明所提供的一种并联低压输入电容的开关电源电路及控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种并联低压输入电容的开关电源电路，其特征在于，包括：输入高压电容、输入低压电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、电压检测控制模块、开关管、整流桥及变压器；所述变压器的第一端及第二端用于输入AC交流电压，所述变压器的第三端与所述整流桥的第一端电连接，所述变压器的第四端与所述整流桥的第二端电连接，所述整流桥的第三端分别与所述输入高压电容的第一端、所述开关管的第一端、所述电压检测控制模块的第一端及所述第一电阻的第一端电连接，所述整流桥的第四端分别与所述输入高压电容的第二端、所述输入低压电容的第一端及所述第二电阻的第一端电连接，所述输入低压电容的第二端与所述开关管的第二端电连接，所述开关管的第三端与所述电压检测控制模块的第二端电连接，所述电压检测控制模块的第三端与输入电源电连接，所述电压检测控制模块的第四端分别与所述第一电阻的第二端及所述第三电阻的第一端电连接，所述第三电阻的第二端与所述第二电阻的第二端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种并联低压输入电容的开关电源电路，其特征在于，所述电压检测控制模块通过运算放大器实现。
3.根据权利要求1所述的一种并联低压输入电容的开关电源电路，其特征在于，所述电压检测控制模块通过比较器实现。
4.根据权利要求1所述的一种并联低压输入电容的开关电源电路，其特征在于，所述电压检测控制模块通过可编辑逻辑器件实现。
5.根据权利要求1所述的一种并联低压输入电容的开关电源电路，其特征在于，所述开关管为金属氧化物半导体场效应管MOSFET或绝缘栅双极型晶体管IGBT。
6.一种控制方法，包括权利要求1-5任一项所述的一种并联低压输入电容的开关电源电路，所述方法包括：
预设检测脚电压值；
依据所述检测脚电压值获取输入的交流电压值；
将所述输入的交流电压值与标准电压值比较；
若所述输入的交流电压值低于所述标准电压值，则控制所述开关管导通，控制电源将储能分配给所述输入低压电容；
若所述输入的交流电压值高于所述标准电压值，则控制所述开关管关闭，控制电源将储能分配给所述输入高压电容。
7.根据权利要求所述的控制方法，其特征在于，所述依据所述检测脚电压值获取输入的交流电压值的获取公式包括：
Vac＝Vin_sen*(R1+R2+R3)/R3/1.414
其中，Vin_sen为检测脚电压值，Vac为输入的交流电压值。
Priority Applications (1)
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