CN206164382U - 一种同步整流开关电源 - Google Patents

一种同步整流开关电源 Download PDF

Info

Publication number
CN206164382U
CN206164382U CN201621058601.9U CN201621058601U CN206164382U CN 206164382 U CN206164382 U CN 206164382U CN 201621058601 U CN201621058601 U CN 201621058601U CN 206164382 U CN206164382 U CN 206164382U
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistance
circuit
sp2605f
parallel
control chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201621058601.9U
Other languages
English (en)
Inventor
汪艇
章羚洪
朱勤为
闵波
黄飞明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WUXI SI-POWER MICRO-ELECTRONICS Co Ltd
Original Assignee
WUXI SI-POWER MICRO-ELECTRONICS Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WUXI SI-POWER MICRO-ELECTRONICS Co Ltd filed Critical WUXI SI-POWER MICRO-ELECTRONICS Co Ltd
Priority to CN201621058601.9U priority Critical patent/CN206164382U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN206164382U publication Critical patent/CN206164382U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本实用新型提出了一种同步整流开关电源，包括输入回路、采样控制电路、功率变换回路和输出回路，输入回路与功率变换回路的控制芯片SP2605F的VDD端连接，采样控制电路通过并联的采样电阻R6和R7分别与输入回路、控制芯片SP2605F的CS端连接，输出回路与功率变换回路相连，输出回路接收变压器TR1的次级绕组NS传递的能量，通过整流、滤波电路后得到预设的直流电压和电流，其特征在于，输出回路的整流电路采用同步整流芯片JW7707C替代传统的整流二极管；本实用新型由于采用同步整流芯片JW7707C，其内置功率MOS管，功率MOS管的导通压降比整流二极管低很多，可降低损耗，提高开关电源的工作效率，实现开关电源的小型化。

Description

一种同步整流开关电源
技术领域
本实用新型涉及一种开关电源，尤其一种同步整流开关电源，属于电子产品制造技术领域。
背景技术
电子技术的发展，使得电路的工作电压越来越低、电流越来越大。低电压工作有利于降低电路的整体功率消耗，但也给电压设计提出了新的难题。
专利2016202538865公开了一种开关电源，所述开关电源包括输入回路、采样控制回路、功率变换回路和输出回路，所述输出回路采用整流二极管、滤波电容和滤波电感进行整流滤波，在低电压、大电流输出情况下，整流二极管的导通压降较高，导致输出端的整流二极管的损耗较大，降低整个电路的工作效率。
在低电压、大电流输出情况下，快恢复二极管的导通压降较高，输出端整流管的损耗也尤为突出，快恢复二极管或超快恢复二极管颗达到1-1.2V，即使采用低压降的肖特基二极管也会产生0.4-0.8V的压降，导致整流损耗增大，使得开关电源效率降低，所以传统的二极管整流电路已经无法满足实现低电压、大电流的开关电源。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提出一种同步整流开关电源，该开关电源的输出回路的整流电路采用同步整流芯片替代传统的整流二极管，由于同步整流芯片的导通压降比整流二极管低很多，可降低损耗，提高整个电路的工作效率，实现开关电源的小型化。
为实现以上技术目的，本实用新型的技术方案是：一种同步整流开关电源，包括输入回路、采样控制电路、功率变换回路和输出回路，所述功率变换回路包括控制芯片SP2605F和变压器TR1的初级绕组NP，所述输入回路与功率变换回路的控制芯片SP2605F的VDD端连接，且为控制芯片SP2605F提供启动电压，所述采样控制电路通过并联的采样电阻R6和R7分别与输入回路、控制芯片SP2605F的CS端连接，将采样电压送到控制芯片SP2605F的CS端，所述采样控制电路通过分压电阻R4和分压电阻R5检测TR1的辅助绕组Naux反馈的电压并反馈到控制芯片SP2605F的FB引脚，所述输出回路与功率变换回路相连，所述输出回路接收变压器TR1的次级绕组NS传递的能量，通过整流、滤波电路后得到预设的直流电压和电流，其特征在于，所述变压器TR1的次级绕组NS的6端与电感L3的一端连接，所述电感L3串联在滤波电容C8和C7的正极之间，所述滤波电容C8和C7的负极与同步整流芯片JW7707C的1、2、3引脚连接并接地，同时通过电容C11与同步整流芯片JW7707C的4引脚连接，所述同步整流芯片JW7707C的5、6、7、8引脚与变压器TR1的次级绕组NS 的5端连接，同时通过串联连接的电阻R17和电容C10与1、2、3引脚连接，所述滤波电感LF3输入端与滤波电容C7正负极并联，所述滤波电感LF3输出端与电阻R15两端并联，所述LED发光二极管与电阻R16串联后与电阻R15的两端并联。
进一步地，所述同步整流芯片JW7707C内部集成有功率MOSFET器件。
进一步地，所述输入回路与交流输入电源连接，所述交流输入电源通过保险管Fuse并联在压敏电阻VR1的两端，滤波电感LF1的输入端并联在压敏电阻VR1两端，滤波电容CX1并联在滤波电感LF1的输出端，电阻R1与电阻R2串联后分别与滤波电容CX1、滤波电感LF2的输入端并联，所述滤波电感LF1的输出端与整流桥电路BD1的输入端连接，所述流桥电路BD1的输出端并联在滤波电容C1的正负极，滤波电感L1与电阻R3并联在滤波电容C1和滤波电容C2的正极之间，所述滤波电容C1和滤波电容C2的负极通过滤波电容L2连接，电阻R10和电阻R11串联，串联后的电阻R10和电阻R11的一端连接滤波电容C2的正极，另一端连接启动电容C3的正极，同时连接控制芯片SP2605F的VDD端。
进一步地，所述功率变换回路的变压器TR1的初级绕组NP的2端与二极管D2的正极连接，同时与控制芯片SP2605F的驱动端C端连接，控制芯片SP2605F的C端与电容C6的正极连接，所述电容C6的负极接地，所述二极管D2的负极与限流电阻R12的一端连接，限流电阻R12的另一端接电容C5的负极，电容C5的正极与变压器TR1的初级绕组NP的1端连接，且电容C5均与电阻R9、电阻R8并联。
进一步地，所述分压电阻R4与分压电阻R5串联，上分压电阻R4的一端与变压器TR1的辅助绕组Naux的3端连接，同时与二极管D1的正极连接，另一端接入控制芯片SP2605F的FB端，下分压电阻R5与电容C4并联，并联后一端接入控制芯片SP2605F的FB端，另一端与变压器TR1的辅助绕组Naux的4端连接并接地，所述二极管D1的负极与限流电阻R13的一端连接，所述限流电阻R13的另一端连接控制芯片SP2605F的VDD端。
进一步地，所述交流输入电源的电压为85V～265V。
进一步地，所述输出回路为直流输出，所述直流输出的电压为5V电流为2A。
从以上描述可以看出，本实用新型的有益效果在于：
(1)本实用新型的输出回路采用同步整流芯片JW7707C替代传统的整流二极管，同步整流芯片JW7707C内置功率MOS管，由于功率MOS管的导通压降比整流二极管低很多，可降低损耗，提高整个电路的工作效率，实现开关电源的小型化；
(2)采用性能优异的控制芯片SP2605F实现整个电路的AC/DC转化，有效提高功率转换效率，降低整个电路的功耗；
附图说明
图1为本实用新型开关电源的结构框图。
图2为本实用新型开关电源的电路原理图。
图3为本实用新型输出回路同步整流芯片JW7707C的电路原理图。
附图说明：1-输入回路、2-采样控制电路、3-功率变换回路、4-输出回路。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
根据图1和图2所示，一种同步整流开关电源，包括输入回路1、采样控制电路2、功率变换回路3和输出回路4，所述功率变换回路3包括控制芯片SP2605F和变压器TR1的初级绕组NP，所述输入回路1与功率变换回路3的控制芯片SP2605F的VDD端连接，且为控制芯片SP2605F提供启动电压，所述采样控制电路2通过并联的采样电阻R6和R7分别与输入回路1、控制芯片SP2605F的CS端连接，将采样电压送到控制芯片SP2605F的CS端，所述采样控制电路2通过分压电阻R4和分压电阻R5检测TR1的辅助绕组Naux反馈的电压并反馈到控制芯片SP2605F的FB引脚，所述输出回路4与功率变换回路3相连，所述输出回路4接收变压器TR1的次级绕组NS传递的能量，通过整流、滤波电路后得到预设的直流电压和电流，其特征在于，所述变压器TR1的次级绕组NS的6端与电感L3的一端连接，所述电感L3串联在滤波电容C8和C7的正极之间，所述滤波电容C8和C7的负极与同步整流芯片JW7707C的1、2、3引脚连接并接地，同时通过电容C11与同步整流芯片JW7707C的4引脚连接，所述同步整流芯片JW7707C的5、6、7、8引脚与变压器TR1的次级绕组NS的5端连接，同时通过串联连接的电阻R17和电容C10与1、2、3引脚连接，所述滤波电感LF3输入端与滤波电容C7正负极并联，所述滤波电感LF3输出端与电阻R15两端并联，所述LED发光二极管与电阻R16串联后与电阻R15的两端并联，C7、LF3对传递过来的直流电进一步滤波，R15作为假负载可以使外接负载较小时输出电压稳定，当电路输出稳定的直流电压电流时，LED发光二极管发光，所述输出回路4为直流输出，所述直流输出的电压为5V电流为2A。
所述输入回路1与交流输入电源连接，所述交流输入电源的电压为85V～265V，所述交流输入电源通过保险管Fuse并联在压敏电阻VR1的两端，滤波电感LF1的输入端并联在压敏电阻VR1两端，滤波电容CX1并联在滤波电感LF1的输出端，电阻R1与电阻R2串联后分别与滤波电容CX1、滤波电感LF2的输入端并联，所述滤波电感LF1的输出端与整流桥电路BD1的输入端连接，经过一系列的整流滤波，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，所述整流桥电路BD1的输出端并联在滤波电容C1的正负极，滤波电感L1与电阻R3并联在滤波电容C1和滤波电容C2的正极之间，所述滤波电容C1和滤波电容C2的负极通过滤波电容L2连接，整流桥电路BD1的输出的直流电经过由C1、C2、L1、L2一系列滤波器，可以将交流输入电源中所含的交流成分及工频信号等杂波滤除；电阻R10和电阻R11串联，串联后的电阻R10和电阻R11的一端连接滤波电容C2的正极，另一端连接启动电容C3的正极，同时连接控制芯片SP2605F的VDD端，整流滤波后的高压直流电通过启动电阻R10、R11为启动电容C3充电，当电容上的电压升高到芯片的启动电压门限值时，控制芯片SP2605F开始工作，C3正极为芯片SP2605F的VDD端提供启动电压。
所述功率变换回路3的变压器TR1的初级绕组NP的2端与二极管D2的正极连接，同时与控制芯片SP2605F的驱动端C端连接，C端输出的是一种脉冲调制信号，是由控制芯片SP2605F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；控制芯片SP2605F的C端与电容C6的正极连接，所述电容C6的负极接地，所述二极管D2的负极与限流电阻R12的一端连接，限流电阻R12的另一端接电容C5的负极，电容C5的正极与变压器TR1的初级绕组NP的1端连接，且电容C5均与电阻R9、电阻R8并联。
所述采样控制电路2通过并联的采样电阻R6和R7分别与输入回路1、控制芯片SP2605F的CS端连接，将采样电压送到控制芯片SP2605F的CS端，当CS端电压大于控制芯片SP2605内部设定的基准电压，控制功率管关断，C端电压变高，调节环路；当CS端电压小于控制芯片SP2605F的内部设定的基准电压时，功率管导通，控制芯片SP2605F的C端电压变低，使得C端的电压形成脉冲电压，所述脉冲电压为变压器TR1的次级绕阻NS提供能量；所述分压电阻R4与分压电阻R5串联，上分压电阻R4的一端与变压器TR1的辅助绕组Naux的3端连接，同时与二极管D1的正极连接，另一端接入控制芯片SP2605F的FB端，下分压电阻R5与电容C4并联，并联后一端接入控制芯片SP2605F的FB端，另一端与变压器TR1的辅助绕组Naux的4端连接并接地，分压电阻R4和R5可以检测变压器TR1的辅助绕组Naux反馈的电压并反馈到控制芯片SP2605F的FB端，FB端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，所述二极管D1的负极与限流电阻R13的一端连接，所述限流电阻R13的另一端连接控制芯片SP2605F的VDD端。
根据图3所示，所述同步整流芯片JW7707C内部集成有功率MOSFET器件，所述功率MOSFET器件的漏极连接同步整流芯片JW7707C的SW端，MOSFET器件的源极连接JW7707C的GND端，MOSFET器件的栅极通过驱动器(Driver)和控制电路模块(Control Circuit)与JW7707C的VCC端连接，驱动器(Driver)和JW7707C的SW端之间连接有低压降线性稳压器(LDO)；当VCC端的电压大于4.3V，SW端的电压小于-300mV时，MOSFET器件导通，该MOSFET器件漏源极之间的耐压为50V，其导通压降比整流二极管低很多，可降低损耗。
为了进一步说明采用同步整流芯片代替传统的整流二极管，可提高开关电源的工作效率，具体详细请参见表1如下：
如表1所示，当交流输入电压为85V时，开关电源交流输入转直流输出5V/2A，输出电路采用整流二极管的转换效率为77.84％，采用同步整流芯片的转换效率为83.62％，效率提升了5.78％；当交流输入电压为115V时，输出电路采用整流二极管的转换效率为78.7％，采用同步整流芯片的转换效率为84.74％，效率提升了6.37％；当交流输入电压为230V时，输出电路采用整流二极管的转换效率为78.37％，采用同步整流芯片的转换效率为85.33％，效率提升了6.96％；当交流输入电压为265V时，输出电路采用整流二极管的转换效率为78.61％，采用同步整流芯片的转换效率为84.83％，效率提升了6.22％。
以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种同步整流开关电源，包括输入回路（1）、采样控制电路（2）、功率变换回路（3）和输出回路（4），所述功率变换回路（3）包括控制芯片SP2605F和变压器TR1的初级绕组NP，所述输入回路（1）与功率变换回路（3）的控制芯片SP2605F的VDD端连接，且为控制芯片SP2605F提供启动电压，所述采样控制电路（2）通过并联的采样电阻R6和R7分别与输入回路（1）、控制芯片SP2605F的CS端连接，将采样电压送到控制芯片SP2605F的CS端，所述采样控制电路（2）通过分压电阻R4和分压电阻R5检测TR1的辅助绕组Naux反馈的电压并反馈到控制芯片SP2605F的FB引脚，所述输出回路（4）与功率变换回路（3）相连，所述输出回路（4）接收变压器TR1的次级绕组NS传递的能量，通过整流、滤波电路后得到预设的直流电压和电流，其特征在于，所述变压器TR1的次级绕组NS的6端与电感L3的一端连接，所述电感L3串联在滤波电容C8和C7的正极之间，所述滤波电容C8和C7的负极与同步整流芯片JW7707C的1、2、3引脚连接并接地，同时通过电容C11与同步整流芯片JW7707C的4引脚连接，所述同步整流芯片JW7707C的5、6、7、8引脚与变压器TR1的次级绕组NS的5端连接，同时通过串联连接的电阻R17和电容C10与1、2、3引脚连接，滤波电感LF3输入端与滤波电容C7正负极并联，所述滤波电感LF3输出端与电阻R15两端并联，LED发光二极管与电阻R16串联后与电阻R15的两端并联。
2.根据权利要求1所述的一种同步整流开关电源，其特征在于：所述同步整流芯片JW7707C内部集成有功率MOSFET器件。
3.根据权利要求1所述的一种同步整流开关电源，其特征在于：所述输入回路（1）与交流输入电源连接，所述交流输入电源通过保险管Fuse并联在压敏电阻VR1的两端，滤波电感LF1的输入端并联在压敏电阻VR1两端，滤波电容CX1并联在滤波电感LF1的输出端，电阻R1与电阻R2串联后分别与滤波电容CX1、滤波电感LF2的输入端并联，所述滤波电感LF1的输出端与整流桥电路BD1的输入端连接，所述流桥电路BD1的输出端并联在滤波电容C1的正负极，滤波电感L1与电阻R3并联在滤波电容C1和滤波电容C2的正极之间，所述滤波电容C1和滤波电容C2的负极通过滤波电容L2连接，电阻R10和电阻R11串联，串联后的电阻R10和电阻R11的一端连接滤波电容C2的正极，另一端连接启动电容C3的正极，同时连接控制芯片SP2605F的VDD端。
4.根据权利要求1所述的一种同步整流开关电源，其特征在于：所述功率变换回路（3）的变压器TR1的初级绕组NP的2端与二极管D2的正极连接，同时与控制芯片SP2605F的驱动端C端连接，控制芯片SP2605F的C端与电容C6的正极连接，所述电容C6的负极接地，所述二极管D2的负极与限流电阻R12的一端连接，限流电阻R12的另一端接电容C5的负极，电容C5的正极与变压器TR1的初级绕组NP的1端连接，且电容C5均与电阻R9、电阻R8并联。
5.根据权利要求1所述的一种同步整流开关电源，其特征在于：所述分压电阻R4与分压电阻R5串联，上分压电阻R4的一端与变压器TR1的辅助绕组Naux的3端连接，同时与二极管D1的正极连接，另一端接入控制芯片SP2605F的FB端，下分压电阻R5与电容C4并联，并联后一端接入控制芯片SP2605F的FB端，另一端与变压器TR1的辅助绕组Naux的4端连接并接地，所述二极管D1的负极与限流电阻R13的一端连接，所述限流电阻R13的另一端连接控制芯片SP2605F的VDD端。
6.根据权利要求3所述的一种同步整流开关电源，其特征在于：所述交流输入电源的电压为85V~265V。
7.根据权利要求1所述的一种同步整流开关电源，其特征在于：所述输出回路（4）为直流输出，所述直流输出的电压为5V电流为2A。
CN201621058601.9U 2016-09-14 2016-09-14 一种同步整流开关电源 Active CN206164382U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201621058601.9U CN206164382U (zh) 2016-09-14 2016-09-14 一种同步整流开关电源

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201621058601.9U CN206164382U (zh) 2016-09-14 2016-09-14 一种同步整流开关电源

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN206164382U true CN206164382U (zh) 2017-05-10

Family

ID=58651578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201621058601.9U Active CN206164382U (zh) 2016-09-14 2016-09-14 一种同步整流开关电源

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN206164382U (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109840005A (zh) * 2017-11-24 2019-06-04 薛舒文 一种便携式笔记本电脑电源适配器
CN110932240A (zh) * 2019-12-19 2020-03-27 苏州美思迪赛半导体技术有限公司 用于同步整流开关电源的开路检测保护系统
CN113949278A (zh) * 2021-10-16 2022-01-18 深圳市皓文电子有限公司 一种可直接并联均流且具有快速负载响应的开关电源电路

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109840005A (zh) * 2017-11-24 2019-06-04 薛舒文 一种便携式笔记本电脑电源适配器
CN110932240A (zh) * 2019-12-19 2020-03-27 苏州美思迪赛半导体技术有限公司 用于同步整流开关电源的开路检测保护系统
CN110932240B (zh) * 2019-12-19 2021-11-12 苏州美思迪赛半导体技术有限公司 用于同步整流开关电源的开路检测保护系统
CN113949278A (zh) * 2021-10-16 2022-01-18 深圳市皓文电子有限公司 一种可直接并联均流且具有快速负载响应的开关电源电路
CN113949278B (zh) * 2021-10-16 2022-10-21 深圳市皓文电子股份有限公司 一种可直接并联均流且具有快速负载响应的开关电源电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018120483A1 (zh) 基于pfc交错反激全桥的智能型正弦波电压转换电路
CN205070791U (zh) 一种开关电源的自供电电路
CN103401428B (zh) 开关电源控制芯片以及开关电源控制系统
CN206164382U (zh) 一种同步整流开关电源
CN101925230A (zh) 高效率低功耗低成本led驱动电源
CN201540530U (zh) 可用于笔记本电脑的电源适配器
CN204408206U (zh) 一种开关电源的自供电电路
CN201860261U (zh) 一种升压电路
CN109067174A (zh) 一种开关变换器
CN103095130A (zh) 一种基于cmos工艺的用于变换器控制电路的集成电路芯片
CN202335026U (zh) Led驱动电路和led驱动芯片
CN108879919B (zh) 为无线传感器供电的压电电磁复合俘能器能量管理电路
CN202663314U (zh) 交流到直流开关电源转换器
CN206820665U (zh) 一种具有双重模式的模块供电电路
CN102480229A (zh) 一种等比降压开关电源
CN205070792U (zh) 开关电源的自供电电路
CN102710148A (zh) 交流到直流开关电源转换器
CN209170218U (zh) 一种pfc升压主功率电路
CN206099754U (zh) 一种宽输入电压范围的辅助源电路
CN202907268U (zh) Led驱动电路
CN105141131A (zh) 电感电容串联扩流的开关电源
CN205622532U (zh) 一种基于sp2605f的开关电源
CN104716847A (zh) 一种小功率开关电源电路和小功率开关电源
CN209072337U (zh) 一种pfc升压不间断补偿控制电路
CN219107300U (zh) 一种倍压供电电路

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant