CN203289338U

CN203289338U - 反激开关电源电路

Info

Publication number: CN203289338U
Application number: CN2013203238510U
Authority: CN
Inventors: 何建鹏; 吕华伟; 张昌山; 方烈义
Original assignee: On Bright Electronics Shanghai Co Ltd
Current assignee: On Bright Electronics Shanghai Co Ltd
Priority date: 2013-06-05
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2023-06-05
Also published as: TWM466426U

Abstract

公开了一种反激开关电源电路，包括交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路、反激开关电路、输出滤波电路、反馈取样电路、控制电路、供电电路、及驱动电路。输出滤波电路的输入端与反激开关电路的输出端连接，输出端与反馈取样电路的输入端和负载连接；反馈取样电路的输入端与输出滤波电路的输出端连接，输出端与控制电路的输入端连接；控制电路的输入端与交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路、反激开关电路、供电电路、及反馈取样电路的输出端连接，输出端与驱动电路的输入端连接；供电电路的输入端与反激开关电路的输出端连接，输出端与控制电路的输入端连接；驱动电路的输入端与控制电路的输出端连接，输出端与反激开关电路的输入端连接。

Description

反激开关电源电路

技术领域

本实用新型涉及电路领域，更具体地涉及一种反激开关电源电路。

背景技术

当今时代，人类社会面临着能源消耗过大、环境破坏严重的压力，节能减排迫在眉睫。为了降低电器设备及电子产品的能源消耗，必须对其电源转换器进行优化，以实现更高的转换效率和更低的静态待机功耗。在中小功率领域，反激结构因为成本低廉、设计简单被普遍采用。目前，市面上使用的反激开关电源在转换效率和待机功耗等技术指标方面还存在进一步改进的空间。随着各种新的能源标准、安全规范的出台，将对现有的电源转换器提出更高的技术要求。

实用新型内容

鉴于以上所述的问题，本实用新型提出了一种反激开关电源电路。

根据本实用新型的反激开关电源电路，包括交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路、反激开关电路、输出滤波电路、反馈取样电路、控制电路、供电电路、以及驱动电路。其中，交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路的输入端与交流电源相连接，输出端与反激开关电路的输入端和控制电路的输入端相连接；反激开关电路的输入端与交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路的输出端和驱动电路的输出端相连接，输出端与输出滤波电路的输入端、控制电路的输入端、以及供电电路的输入端相连接；输出滤波电路的输入端与反激开关电路的输出端相连接，输出端与反馈取样电路的输入端和负载相连接；反馈取样电路的输入端与输出滤波电路的输出端相连接，输出端与控制电路的输入端相连接；控制电路的输入端与交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路的输出端、反激开关电路的输出端、供电电路的输出端、以及反馈取样电路的输出端相连接，输出端与驱动电路的输入端相连接；供电电路的输入端与反激开关电路的输出端相连接，输出端与控制电路的输入端相连接；以及驱动电路的输入端与控制电路的输出端相连接，输出端与反激开关电路的输入端相连接。

根据本实用新型的反激开关电源电路具有转换效率高、待机功耗低、启动时间短、以及成本较低的优点。

附图说明

从下面结合附图对本实用新型的具体实施方式的描述中可以更好地理解本实用新型，其中：

图1示出了根据本实用新型实施例的反激开关电源电路的框图；

图2示出了根据本实用新型实施例的反激开关电源电路的电路图；

图3示出了过温保护电路的三种连接方式；

图4和图5示出了同时在系统保护脚（RT脚）提供过温保护和过压保护两种保护时的电路连接；

图6示出了过冲吸收电路的多种接法；

图7示出了驱动电路的多种接法；以及

图8和图9示出了供电电路的多种接法。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型各个方面的特征和示例性实施例。下面的描述涵盖了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更清楚的理解。本实用新型绝不限于下面所提出的任何具体配置，而是在不脱离本实用新型的精神的前提下覆盖了相关元素或部件的任何修改、替换和改进。

图1示出了根据本实用新型实施例的反激开关电源电路的框图。如图1所示，该反激开关电源电路包括交流电源（AC）输入整流和电磁干扰（EMI）滤波电路1、反激开关电路2、输出滤波电路3、反馈取样电路4、控制电路5、供电电路6、以及驱动电路7。

其中，交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路1的输入端与交流电源相连接，输出端与反激开关电路2的输入端和控制电路5的输入端相连接；反激开关电路2的输入端与交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路1的输出端和驱动电路7的输出端相连接，输出端与输出滤波电路3的输入端、控制电路5的输入端、以及供电电路6的输入端相连接；输出滤波电路3的输入端与反激开关电路2的输出端相连接，输出端与反馈取样电路4的输入端和负载相连接；反馈取样电路4的输入端与输出滤波电路3的输出端相连接，输出端与控制电路5的输入端相连接；控制电路5的输入端与交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路1的输出端、反激开关电路2的输出端、供电电路6的输出端、以及反馈取样电路4的输出端相连接，输出端与驱动电路7的输入端相连接；供电电路6的输入端与反激开关电路2的输出端相连接，输出端与控制电路5的输入端相连接；以及驱动电路7的输入端与控制电路5的输出端相连接，输出端与反激开关电路2的输入端相连接。另外，根据本实用新型实施例的反激开关电源电路还可包括横跨在反激开关电路2中的反激变压器的初级绕组的两端的过冲吸收电路8。

图2示出了根据本实用新型实施例的反激开关电源电路的电路图。在图2所示的实施例中，AC输入整流和EMI滤波电路1包括保险丝（FUSE）、两级共模滤波电感、X电容、压敏电阻、以及整流桥输出滤波电容；反激开关电路2包括反激变压器T、开关管（金属氧化物半导体场效应晶体管，即MOSFET管）、以及原边电流取样电阻；输出滤波电路3包括输出整流二极管、滤波电容两个主要部分，其中整流二极管上并有RC吸收电路（RC吸收电路根据需要可以调整或者不用），并且针对不同的输出纹波要求输出滤波电路可以增加π型滤波电路和/或共模滤波电路；反馈取样电路4由并联稳压集成电路（TL431）、光藕、反馈电阻、以及反馈电容构成，其对输出电压进行采样，通过TL431环路对采样电压进行调节，并将调节得出的电压反馈到控制电路5中，用以调节反激开关电路2中的开关管（MOSFET管）的占空比。

在图2所示的实施例中，控制电路5的主要器件是一颗脉冲宽度调制（PWM）控制芯片及必要的外围辅助元件，其可以实现瞬间2倍以上的峰值功率输出，并且不会增加变压器的体积。其中，该PWM控制芯片可以是（例如）OB2283或类似功能的控制芯片，并且总共包含6只功能脚：

开关管驱动脚（GATE脚），与驱动电路7的输出端相连接，用于驱动反激开关电路2中的开关管（MOSFET管）；

反馈输入脚（FB脚），与反馈取样电路4中的光藕相连接，用于接收来自反馈取样电路4的反馈信号；

系统保护脚（RT脚），与过温保护和/或过压保护电路的输入端相连接，用于为反激开关电源电路提供过温和/或过压保护（其中，过温保护电路由负温度系数电阻NTC和电阻R串联而成，用于侦测芯片温度）；

芯片供电脚（VDD脚），与供电电路6的输出端相连接，用于为该PWM芯片供电；

电流采样脚（CS脚），与反激开关电路2的输出端相连接，用于接收反激开关电路2中的反激变压器T的原边电流在取样电阻上的电流采样信号（电流采样信号经过RC滤波后流入CS脚）；以及

接地脚（GND脚），用于作为该PWM芯片的参考地。

其中，经由反馈输入脚（FB脚）和电流采样脚（CS脚）输入的信号通过芯片内部运算产生PWM输出，该PWM输出由开关管驱动脚输出到驱动电路。

图3示出了过温保护电路的三种连接方式。从图3可以看出，电阻R和负温度系数电阻NTC可以交换位置，并且在某些情景中电阻R可以省略。如果需要，可以在系统保护脚（RT脚）提供过温保护（OTP）和过压保护（VDD OVP）两种保护。图4和图5示出了同时在系统保护脚（RT脚）提供过温保护和过压保护两种保护时的电路连接。

在图2所示的实施例中，过冲吸收电路8连接在反激开关电源电路中的A、B两点之间（即，连接在反激开关电路2中的反激变压器T的初级绕组的两端），驱动电路7连接在反激开关电源电路中的C（控制电路5中的GATE脚）和D（反激开关电路2中的开关管的源极）两点之间，供电电路6连接在反激开关电源电路中的G（控制电路5中的VDD脚）和H（反激开关电路2中的反激变压器T的次级线圈）两点之间。

图6示出了过冲吸收电路8的多种接法，图7示出了驱动电路7的多种接法，图8和图9示出了供电电路6的多种接法。在实际应用中，可以根据不同的系统要求，选择不同的接法。

以上已经参考本实用新型的具体实施例来描述了本实用新型，但是本领域技术人员均了解，可以对这些具体实施例进行各种修改、组合和变更，而不会脱离由所附权利要求或其等同物限定的本实用新型的精神和范围。此外，附图中的任何信号箭头应当被认为仅是示例性的，而不是限制性的，除非另有具体指示。当术语被预见为使分离或组合的能力不清楚时，组件或者步骤的组合也将被认为是已经记载了。

Claims

1.一种反激开关电源电路，包括交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路、反激开关电路、输出滤波电路、反馈取样电路、控制电路、供电电路、以及驱动电路，其中：

交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路的输入端与交流电源相连接，输出端与反激开关电路的输入端和控制电路的输入端相连接；

反激开关电路的输入端与交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路的输出端和驱动电路的输出端相连接，输出端与输出滤波电路的输入端、控制电路的输入端、以及供电电路的输入端相连接；

输出滤波电路的输入端与反激开关电路的输出端相连接，输出端与反馈取样电路的输入端和负载相连接；

反馈取样电路的输入端与输出滤波电路的输出端相连接，输出端与控制电路的输入端相连接；

控制电路的输入端与交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路的输出端、反激开关电路的输出端、供电电路的输出端、以及反馈取样电路的输出端相连接，输出端与驱动电路的输入端相连接；

供电电路的输入端与反激开关电路的输出端相连接，输出端与控制电路的输入端相连接；以及

驱动电路的输入端与控制电路的输出端相连接，输出端与反激开关电路的输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的反激开关电源电路，其特征在于，控制电路包括脉冲宽度调制控制芯片和保护电路，其中，脉冲宽度调制控制芯片包括以下功能脚：

开关管驱动脚，与驱动电路的输入端相连接，用于通过驱动电路驱动反激开关电路中的开关管；

反馈输入脚，与反馈取样电路的输出端相连接，用于接收来自反馈取样电路的反馈信号；

系统保护脚，与保护电路的输入端相连接，用于为反激开关电源电路提供过温和/或过压保护；

芯片供电脚，与供电电路的输出端相连接，用于为该脉冲宽度调制控制芯片供电；

电流采样脚，与反激开关电路的输出端相连接，用于接收来自反激开关电路的电流采样信号；

接地脚，与参考地相连接，作为该脉冲宽度调制控制芯片的参考地。

3.根据权利要求1所述的反激开关电源电路，其特征在于，还包括过冲吸收电路，该过冲吸收电路横跨在反激开关电路中的反激变压器的初级绕组的两端。

4.根据权利要求1所述的反激开关电源电路，其特征在于，保护电路包括过温保护电路和/或过压保护电路，其中过压保护电路的输入端与控制电路的输出端和供电电路的输出端相连接。

5.根据权利要求1所述的反激开关电源电路，其特征在于，输出滤波电路包括输出整流二极管和滤波电容。

6.根据权利要求5所述的反激开关电源电路，其特征在于，输出滤波电路还包括π型滤波电路和/或共模滤波电路。

7.根据权利要求1所述的反激开关电源电路，其特征在于，反馈取样电路包括并联稳压集成电路、光藕、反馈电阻、和反馈电容。

8.根据权利要求2所述的反激开关电源电路，其特征在于，供电电路连接在控制芯片的芯片供电脚和反激开关电路的辅助绕组之间。