CN205622532U - 一种基于sp2605f的开关电源 - Google Patents

一种基于sp2605f的开关电源 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种基于SP2605F的开关电源，包括：输入回路、功率变换回路、输出回路、采样控制电路；所述输入回路与所述功率变换回路相连；所述功率变换回路与所述输出回路以及采样控制电路分别相连；所述输出回路与所述采样控制电路相连；本实用新型具有效率高、成本低、待机功耗低等有益效果。

Description

一种基于SP2605F的开关电源
技术领域
本实用新型涉及开关电源技术领域，具体涉及一种基于SP2605F的开关电源。
背景技术
SP2605F是一款性能优异的原边反馈控制器，应用于低成本小功率AC/DC充电器与适配器。SP2605F非常适合低成本应用方案，首先，SP2605F使用一个高阻值的低功率启动电阻来高压启动IC，可以降低待机功耗。其次，它采用原边反馈控制，能够省去光耦和TL431，其次SP2605F内置环路补偿，可以省去外置的补偿电容，另外采用内置三极管作为功率管驱动，比MOSFET驱动成本更低。以上举措可以大限度地减少系统的元器件数目，很好的控制系统成本。
实用新型内容
针对目前开关电源市场中普遍存在的效率低、功耗大、成本高等问题作出了有效的解决。
本实用新型提供的技术方案如下：
本实用新型提出一种基于SP2605F的开关电源，包括：输入回路、功率变换回路、输出回路、采样控制电路；其中，所述功率变换回路包括一芯片SP2605F和变压器TR1的初级绕组NP；所述输入回路连接所述芯片SP2605F的VDD端，为所述芯片SP2605F提供启动电压；所述芯片SP2605F的驱动端C端连接变压器TR1的初级绕组NP的2端；所述芯片SP2605F内部控制器通过电流采样信号与误差放大器的输出信号进行比较，来控制输出脉冲信号的占空比，使输出的峰值电流跟随误差电压变化而变化，使所述变压器TR1的初级绕组NP不断的充电放电，将能量传递给所述变压器TR1的次级NS；所述输出回路与所述功率变换回路相连；所述输出回路接收所述变压器TR1的次级NS传递的能量，通过整流、滤波后得到预设的直流电压和电流；所述采样控制电路连接所述芯片SP2605F的CS端和FB端；所述采样电阻将采样电压送到所述芯片SP2605F的CS端；当所述芯片SP2605F的CS脚电压大于所述芯片SP2605F的内部设定的基准电压时，功率管关断，控制所述芯片SP2605F的C端电压变高，当所述芯片SP2605F的CS脚电压小于所述芯片SP2605F的内部设定的基准电压时，功率管导通，控制所述芯片SP2605F的C端电压变低，使得所述芯片SP2605F的C端的电压形成脉冲电压，所述脉冲电压为所述变压器TR1的次级NS提供能量；所述采样控制电路的分压电阻检测辅助绕组Naux反馈的电压并反馈到所述芯片SP2605F的FB引脚，与所述芯片SP2605F的内部参考电压之间的差值通过误差放大器放大后，通过所述芯片SP2605F的内部控制器控制所述芯片SP2605F的C端输出的脉冲信号的占空比，输出稳定的电压Vo。
进一步优选的，所述保险管F1串联在市电输入的一端；所述压敏电阻VRS并联在市电输入的两端；整流桥D2并联在压敏电阻VRS两端；滤波电容C3、滤波电容C4并联在所述整流桥D2两端；所述滤波电感L1并联在所述滤波电容C3、所述滤波电容C4之间；所述放电电阻R5串联在所述滤波电容C3、所述滤波电容C4的正极之间；电阻R7和电阻R8串联；串联后的所述电阻R7和电阻R8的一端连接所述电容C4的正极，另一端连接所述的启动电容C7的正极，同时连接芯片SP2605F的VDD端。
进一步优选的，电阻R1、电阻R13和电容C1并联，并联后的所述电阻R1、所述电阻R13和所述电容C1的一端接电容C4正极，另一端连接所述限流电阻R3的一端；反向二极管D1负极连接所述限流电阻R3的另一端，所述反向二极管D1的正极连接变压器TR1的初级绕组NP的2端，同时连接芯片SP2605F的驱动端C端。
进一步优选的，所述次级绕组NS的8端连接所述整流二极管D4的正极和电阻R2的一端；所述电阻R2的另一端与电容C7的一端相连；所述电容C7的另一端与所述整流二极管D4的负极相连；所述滤波电容C5和电容C6并联；并联后的所述滤波电容C5和电容C6的正极与所述整流二极管D4负极相连；所述整流二极管D4的正极与所述次级绕组NS的8端相连；所述假负载电阻R4并联在滤波电容C5的正负级；所述滤波电感L2并联在所述假负载电阻R4的两端。
进一步优选的，所述采样电阻R11和采样电阻R12并联；并联后所述采样电阻R11和采样电阻R12的一端与所述芯片SP2605F的CS端相连，另一端接地；分压下电阻R10和分压下电阻R14并联；并联后的所述分压下电阻R10和分压下电阻R14的一端连接所述芯片SP2605F的FB端和分压上电阻R9的一端，另一端接地；所述分压上电阻R9的另一端连接所述辅助绕组Naux的3端。
本实用新型的有益效果：本实用新型采用的芯片SP2605F是一款性能优异的原边反馈控制器，应用于低成本小功率AC/DC充电器与适配器。SP2605F非常适合低成本应用方案，首先，SP2605F使用一个高阻值的低功率启动电阻来高压启动IC，可以降低待机功耗。其次，它采用原边反馈控制，能够省去光耦和TL431，其次SP2605F内置环路补偿，可以省去外置的补偿电容，另外采用内置三极管作为功率管驱动，比MOSFET驱动成本更低。以上举措可以大限度地减少系统的元器件数目，很好的控制系统成本。本实用新型基于SP2605F的开关电源，针对目前开关电源市场中普遍存在的效率低、功耗大、成本高等问题作出了有效的解决。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型予以进一步说明。
图1是本实用新型一种基于SP2605F的开关电源的结构框图；
图2是本实用新型一种基于SP2605F的开关电源的电路原理图。
附图标号说明：
100.输入回路，200.功率变换回路，300.输出回路，400.采样控制电路。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
图1为本实用新型一种基于SP2605F的开关电源的结构框图，作为本实用新型的一个具体的实施例，如图1所示，一种基于SP2605F的开关电源，包括：输入回路100、功率变换回路200、输出回路300、采样控制电路400；其中，所述功率变换回路200包括一芯片SP2605F和变压器TR1的初级绕组NP；所述输入回路100连接所述芯片SP2605F的VDD端，为所述芯片SP2605F提供启动电压；所述芯片SP2605F的驱动端C端连接变压器TR1的初级绕组NP的2端；所述芯片SP2605F内部控制器通过电流采样信号与误差放大器的输出信号进行比较，来控制输出脉冲信号的占空比，使输出的峰值电流跟随误差电压变化而变化，使所述变压器TR1的初级绕组NP不断的充电放电，将能量传递给所述变压器TR1的次级NS；所述输出回路300与所述功率变换回路200相连；所述输出回路300接收所述变压器TR1的次级NS传递的能量，通过整流、滤波后得到预设的直流电压和电流；所述采样控制电路400连接所述芯片SP2605F的CS端和FB端；所述采样电阻将采样电压送到所述芯片SP2605F的CS端；当所述芯片SP2605F的CS脚电压大于所述芯片SP2605F的内部设定的基准电压时，功率管关断，控制所述芯片SP2605F的C端电压变高，当所述芯片SP2605F的CS脚电压小于所述芯片SP2605F的内部设定的基准电压时，功率管导通，控制所述芯片SP2605F的C端电压变低，使得所述芯片SP2605F的C端的电压形成脉冲，所述脉冲为所述变压器TR1的次级NS提供能量；所述采样控制电路的分压电阻检测辅助绕组Naux反馈的电压并反馈到所述芯片SP2605F的FB引脚，与所述芯片SP2605F的内部参考电压之间的差值通过误差放大器放大后通过所述芯片SP2605F的内部控制器控制开关信号，输出稳定的电压Vo。
优选的，所述保险管F1串联在市电输入的一端；所述压敏电阻VRS并联在市电输入的两端；整流桥D2并联在压敏电阻VRS两端；滤波电容C3、滤波电容C4并联在所述整流桥D2两端；所述滤波电感L1并联在所述滤波电容C3、所述滤波电容C4之间；所述放电电阻R5串联在所述滤波电容C3、所述滤波电容C4的正极之间；电阻R7和电阻R8串联；串联后的所述电阻R7和电阻R8的一端连接所述电容C4的正极，另一端连接所述的启动电容C7的正极，同时连接芯片SP2605F的VDD端。
本实施例的输入回路100中，市电通过串联的F1保险管及并联的压敏电阻连接整流桥D2，可以有效阻止电流过大或电压过大造成对后续电路的破坏。整流桥D2整流后输出直流电连接由C3、L1、C4、R5组成的π型滤波器，可以将市电中所含的交流成分及工频信号等杂波滤除。整流滤波后的高压直流电通过启动电阻R7、R8为启动电容C7充电，当电容上的电压升高到芯片的启动电压门限值时，芯片开始工作，C7正极为芯片SP2605F的VDD端提供启动电压。
优选的，电阻R1、电阻R13和电容C1并联，并联后的所述电阻R1、所述电阻R13和所述电容C1的一端接电容C4正极，另一端连接所述限流电阻R3的一端；反向二极管D1负极连接所述限流电阻R3的另一端，所述反向二极管D1的正极连接变压器TR1的初级绕组NP的2端，同时连接芯片SP2605F的驱动端C端。
本实施例中的功率变换回路200中，R1、R13、C1这三个元器件并联的一端接滤波后的高压直流端，另一端分别与限流电阻R3和反向二极管D1串联后，可以限制功率管关断时的产生的上冲电压，防止功率管因关断过压而损坏。由D1正极连接在变压器TR1的初级绕组NP的2端，其中2端还与芯片SP2605F的C端相连，C端输出的是一种脉冲调制信号，是由芯片SP2605F内部控制器通过电流采样信号与误差放大器的输出信号进行比较来控制输出脉冲信号的占空比，使输出的峰值电流跟随误差电压变化而变化，使变压器TR1的初级绕组NP不断的充电放电，将能量传递给变压器TR1的次级NS。
优选的，所述次级绕组NS的8端连接所述整流二极管D4的正极和电阻R2的一端；所述电阻R2的另一端与电容C7的一端相连；所述电容C7的另一端与所述整流二极管D4的负极相连；所述滤波电容C5和电容C6并联；并联后的所述滤波电容C5和电容C6的正极与所述整流二极管D4负极相连；所述整流二极管D4的正极与所述次级绕组NS的8端相连；所述假负载电阻R4并联在滤波电容C5的正负级；所述滤波电感L2并联在所述假负载电阻R4的两端。
本实施例的输出回路300中，次级绕组NS的8端串联连接整流二极管D4，进一步整流，电阻R2和C7串联后一端与D4正极相连，另一端与D4负极相连，可以吸收二极管关断时产生的振荡，保护二极管，D4负极与C5、C6正极相连，再与假负载电阻R4和电感L2并联，最后输出额定的直流电，C5、C6、L2可以对传递过来的直流电进一步滤波，R4作为假负载可以使外接负载较小时输出电压稳定。
优选的，所述采样电阻R11和采样电阻R12并联；并联后所述采样电阻R11和采样电阻R12的一端与所述芯片SP2605F的CS端相连，另一端接地；分压下电阻R10和分压下电阻R14并联；并联后的所述分压下电阻R10和分压下电阻R14的一端连接所述芯片SP2605F的FB端和分压上电阻R9的一端，另一端接地；所述分压上电阻R9的另一端连接所述辅助绕组Naux的3端。
本实施例的采样控制电路400中，芯片SP2605F的CS端连接电流采样电阻R11和R12，将采样电压送到芯片CS脚，当CS脚电压大于芯片内部设定的基准电压，控制功率管关断，C脚电压变高，调节环路；当所述芯片SP2605F的CS脚电压小于所述芯片SP2605F的内部设定的基准电压时，功率管导通，控制所述芯片SP2605F的C端电压变低，使得所述芯片SP2605F的C端的电压形成脉冲电压，所述脉冲电压为所述变压器TR1的次级NS提供能量；由辅助绕组Naux的3端与电阻R9的一端相连，R9的另一端与芯片FB相连，另外与电阻R14和R10并联的一端相连，电阻R14和R10并联的另一端接地，由R10、R14和R9构成的分压电阻可以检测辅助绕组Naux反馈的电压并反馈到SP2605F的FB引脚，FB电压与参考电压之间的差值通过误差放大器放大后去控制开关信号从而实现有稳定的输出电压Vo。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于SP2605F的开关电源，其特征在于，包括：输入回路、功率变换回路、输出回路、采样控制电路；其中，所述功率变换回路包括一芯片SP2605F和变压器TR1的初级绕组NP；
所述输入回路连接所述芯片SP2605F的VDD端，为所述芯片SP2605F提供启动电压；
所述芯片SP2605F的驱动端C端连接变压器TR1的初级绕组NP的2端；所述芯片SP2605F内部控制器通过电流采样信号与误差放大器的输出信号进行比较，来控制输出脉冲信号的占空比，使输出的峰值电流跟随误差电压变化而变化，使所述变压器TR1的初级绕组NP不断的充电放电，将能量传递给所述变压器TR1的次级绕组NS；
所述输出回路与所述功率变换回路相连；所述输出回路接收所述变压器TR1的次级绕组NS传递的能量，通过整流、滤波后得到预设的直流电压和电流；
所述采样控制电路连接所述芯片SP2605F的CS端和FB端；采样电阻将采样电压送到所述芯片SP2605F的CS端；当所述芯片SP2605F的CS脚电压大于所述芯片SP2605F的内部设定的基准电压时，功率管关断，控制所述芯片SP2605F的C端电压变高，当所述芯片SP2605F的CS脚电压小于所述芯片SP2605F的内部设定的基准电压时，功率管导通，控制所述芯片SP2605F的C端电压变低，使得所述芯片SP2605F的C端的电压形成脉冲电压，所述脉冲电压为所述变压器TR1的次级绕组NS提供能量；所述采样控制电路的分压电阻检测辅助绕组Naux反馈的电压并反馈到所述芯片SP2605F的FB引脚，与所述芯片SP2605F的内部参考电压之间的差值通过误差放大器放大后，通过所述芯片SP2605F的内部控制器控制所述芯片SP2605F的C端输出的脉冲信号的占空比，输出稳定的电压Vo。
2.如权利要求1所述的基于SP2605F的开关电源，其特征在于，保险管F1串联在市电输入的一端；压敏电阻VRS并联在市电输入的两端；整流桥D2并联在压敏电阻VRS两端；滤波电容C3、滤波电容C4并联在所述整流桥D2两端；滤波电感L1并联在所述滤波电容C3、 所述滤波电容C4之间；放电电阻R5串联在所述滤波电容C3、所述滤波电容C4的正极之间；电阻R7和电阻R8串联；串联后的所述电阻R7和电阻R8的一端连接所述电容C4的正极，另一端连接启动电容C7的正极，同时连接芯片SP2605F的VDD端。
3.如权利要求2所述的基于SP2605F的开关电源，其特征在于，电阻R1、电阻R13和电容C1并联，并联后的所述电阻R1、所述电阻R13和所述电容C1的一端接电容C4正极，另一端连接限流电阻R3的一端；反向二极管D1负极连接所述限流电阻R3的另一端，所述反向二极管D1的正极连接变压器TR1的初级绕组NP的2端，同时连接芯片SP2605F的驱动端C端。
4.如权利要求3所述的基于SP2605F的开关电源，其特征在于，所述次级绕组NS的8端连接整流二极管D4的正极和电阻R2的一端；所述电阻R2的另一端与电容C7的一端相连；所述电容C7的另一端与所述整流二极管D4的负极相连；滤波电容C5和电容C6并联；并联后的所述滤波电容C5和电容C6的正极与所述整流二极管D4负极相连；所述整流二极管D4的正极与所述次级绕组NS的8端相连；假负载电阻R4并联在滤波电容C5的正负级；滤波电感L2并联在所述假负载电阻R4的两端。
5.如权利要求4所述的基于SP2605F的开关电源，其特征在于，采样电阻R11和采样电阻R12并联；并联后所述采样电阻R11和采样电阻R12的一端与所述芯片SP2605F的CS端相连，另一端接地；分压下电阻R10和分压下电阻R14并联；并联后的所述分压下电阻R10和分压下电阻R14的一端连接所述芯片SP2605F的FB端和分压上电阻R9的一端，另一端接地；所述分压上电阻R9的另一端连接所述辅助绕组Naux的3端。
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