CN207853767U - 一种开关电源电路 - Google Patents

一种开关电源电路 Download PDF

Info

Publication number
CN207853767U
CN207853767U CN201820336766.0U CN201820336766U CN207853767U CN 207853767 U CN207853767 U CN 207853767U CN 201820336766 U CN201820336766 U CN 201820336766U CN 207853767 U CN207853767 U CN 207853767U
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrically connected
switching tube
triode
output end
module
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201820336766.0U
Other languages
English (en)
Inventor
林少芝
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.)
Zhongshan Jinxing Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Zhongshan Jinxing Intelligent Technology 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 Zhongshan Jinxing Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Zhongshan Jinxing Intelligent Technology Co Ltd
Priority to CN201820336766.0U priority Critical patent/CN207853767U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN207853767U publication Critical patent/CN207853767U/zh
Expired - Fee Related 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

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种开关电源电路，包括半桥变换模块、整流滤波模块、PWM控制模块，PWM控制模块产生驱动信号驱动半桥变换模块将外部直流信号变换为高频交流信号，同步驱动模块的输入端与PWM控制模块的输出端电性连接以检测PWM控制模块的输出信号，同步驱动模块的输出端与整流滤波模块的控制端电性连接以根据上述输出信号同步驱动整流滤波模块对信号进行整流，所述的同步驱动模块包括两组分别由一支NPN型三极管及一支PNP型三极管组成的驱动电路，电路驱动能力强、电路稳定，而且电路简单成本低。

Description

一种开关电源电路
技术领域
本实用新型涉及开关电源领域。
背景技术
大功率LED开关电源多采用对称半桥电路进行设计，而对称半桥开关电源里面的同步整流方案通常是采用变压器引绕组进行自驱来实现同步整流，这种驱动效率低且性能不是很稳定。而专门的用于同步整流驱动的IC又少有厂家专门开发，而且这种IC价格都非常贵，会增加开关电源的成本。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种低成本的同步整流驱动开关电源。
本实用新型采用的技术方案是：
一种开关电源电路，包括半桥变换模块、整流滤波模块以及PWM控制模块，所述PWM控制模块与半桥变换模块电性连接以提供PWM信号驱动半桥变换模块运行，所述半桥变换模块将外部直流信号变换为高频信号，整流滤波模块与半桥变换模块配合以将高频信号整流为直流信号输出，还包括同步驱动模块，同步驱动模块与PWM控制模块电性连接以根据PWM信号驱动整流滤波模块配合半桥变换模块同步运行。
所述所述半桥变换模块包括开关管Q1、开关管Q2、高频变压器T1、电容C1、电容C2，所述高频变压器T1包括原边线圈N1、副边线圈N2,开关管Q1的输入端同时与电容C1的一端、外部直流信号电性连接，电容C1的另一端同时与电容C2 的一端、原边线圈N1的一端电性连接，电容C2的另一端同时与开关管Q2的输出端及地电性连接，开关管Q1的输出端同时与开关管Q2的输入端、原边线圈N2的另一端电性连接，开关管Q1的控制端、开关管Q2的控制端分别与PWM控制模块的输出端电性连接。
所述整流滤波模块包括开关管Q3、开关管Q4，开关管Q3 的输入端与副边线圈N2的一端电性连接，开关管Q4的输入端与副边线圈N2的另一端电性连接，开关管Q3的输出端与开关管Q4的输出端电性连接，开关管Q3的控制端、开关管Q4的控制端分别与同步驱动模块的输出电性连接。
所述PWM控制模块包括能够分别输出不同PWM信号的第一输出端、第二输出端，第一输出端与开关管Q1的控制端电性连接，第二输出端与开关管Q2的控制端电性连接。
所述同步驱动模块包括第一图腾柱驱动电路、第二图腾柱驱动电路，第一图腾柱驱动电路的输出端与开关管Q4的控制端电性连接，第二图腾柱驱动电路的输出端与开关管Q3的控制端电性连接，第一图腾柱驱动电路的输入端与PWM控制模块的第二输出端电性连接，第二图腾柱驱动电路的输入端与PWM 控制模块的第一输出端电性连接。
所述第一图腾柱驱动电路包括NPN型的三极管Q6、PNP 型的三极管Q7，三极管Q6的集电极与外部直流连接，三极管 Q6的发射极同时与三极管Q7的发射极及开关管Q4的控制端电性连接，三极管Q6的基极同时与三极管Q7的基极、PWM控制模块的第二输出端电性连接，三极管Q7的集电极与地连接。
所述同步驱动模块包括第一反相电路、第二反相电路、第三图腾柱驱动电路、第四图腾柱驱动电路，所述第一反相电路的输入端与PWM控制模块的第一输出端电性连接，第一反相电路的输出端第三图腾柱驱动电路的输入端电性连接，第三图腾柱驱动电路的输出端与开关管Q4的控制端电性连接，所述第二反相电路的输入端与PWM控制模块的第二输出端电性连接，第二反相电路的输出端第四图腾柱驱动电路的输入端电性连接，第四图腾柱驱动电路的输出端与开关管Q3的控制端电性连接。
所述第一反相电路包括MOS管Q5、电阻R1，所述第三图腾柱驱动电路包括NPN型的三极管Q11、PNP型的三极管Q12，三极管Q11的集电极、电阻R1的一端分别与外部直流电源连接，三极管Q11的基极同时与三极管Q12的基极、电阻R1的另一端、MOS管Q5的漏极电性连接，MOS管Q5的栅极与PWM 控制模块的第一输出端电性连接，三极管Q12的集电极、MOS 管Q5的源极分别与地电性连接，三极管Q11的发射极同时与三极管Q12的发射极、开关管Q4的控制端电性连接。
所述整流滤波模块还包括电感L1、电容C4，电感L1的一端同时与开关管Q3的输出端、开关管Q4的输出端电性连接，电感L1的另一端与电容C4的一端电性连接，电容C4的另一端同时与副边线圈N2的中心抽头及地电性连接。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供的一种开关电源电路，PWM控制模块输出控制信号以控制半桥变换模块将外部直流信号变换为高频信号，同步驱动模块根据PWM控制模块的输出控制信号同步驱动整流滤波模块将高频信号整流为直流信号，使得电路不需要使用变压器自驱或者在整流滤波电路中增加单独的整流信号发生电路，具有结构简单，性能稳定的特点。
同步驱动模块包括两组驱动电路，上述的两组驱动电路都是图腾柱电路结构，图腾柱电路结构由一支PNP三极管及一支 NPN三极管以推挽方式连接组成，电路简单驱动能力强，在实现开关电源同步整流的同时大大地降了开关电源的成本，并且具有很好的稳定性。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。
图1是本实用新型开关电源电路的原理框图。
图2是本实用新型开关电源电路其一实施例的电路图。
图3是本实用新型开关电源电路另一实施例的电路图。
具体实施方式
如图1，本实用新型公开的一种开关电源电路包括用以将直流信号变换为高频交流信号的半桥变换模块1、用以将高频信号整流成直流信号的整流滤波模块2、用于发生PWM控制信号的PWM控制模块3、用以根据上述PWM控制信号同步驱动整流滤波模块2工作的同步驱动模块4。
如图2所示，半桥变换模块1包括开关管Q1、开关管Q2、电容C1、电容C2、电容C3、高频变压器T1，高频变压器T1 包括原边线圈N1、副边线圈N2。开关管Q1的输入端同时与电容C1的一端、外部直流电电性连接，电容C1的另一端同时与电容C2的一端、电容C3的一端电性连接，电容C3的另一端与原边线圈N1的一端电性连接，开关管Q1的输出端同时与开管Q2的输入端、原边线圈N1的另一端电性连接，电容C2的另一端同时与开关管Q2的输出端及地电性连接。
整流滤波模块2包括开关管Q3、开关管Q4，开关管Q3 的输入端与副边线圈N2的一端电性连接，副边线圈N2的一端与原边线圈N1的一端互为异名端，开关管Q3的输出端与开关管Q4的输出端电性连接，开关管Q4的输入端与副边线圈N2 的另一端电性连接。开关管Q3的输出端、开关管Q4的输出端还与滤波电路的输入端电性连接，所述的滤波电路可以是RC滤波电路、LC滤波电路或者其它滤波电路，因为LC滤波电路具有损耗低的特点，本实用新型选用LC滤波电路作为滤波电路的优选实施例。如图2所示，LC滤波电路包括电感L1、电容C4，电感L1的一端与开关管Q3的输出端电性连接，电感 L1的另一端与电容C4的一端电性连接，电容C4的另一端同时与副边线圈N2的中心抽头及地电性连接，在电容C4的一端可输出直流信号。
PWM控制模块3包括第一输出端、第二输出端以输出两组 PWM信号，上述第一输出端与开关管Q1的控制端电性连接、上述第二输出端与开关管Q2的控制端电性连接以驱动开关管 Q1、开关管Q2交替通断，将外部直流电变换为高频交流信号。 PWM控制模块3可以是采用分立元件搭建的PWM控制信号产生电路，也可以是采用集成PWM控制芯片U1的电路，集成PWM 控制芯片U1具有性能稳定，电路简单的特点，本实用新型选用采用集成PWM控制芯片U1的电路作为PWM控制模块3的优选实施方式。PWM控制芯片中，SG3525具有价格低、性能稳定、应用范围广，所以本实用新型采用SG3525作为PWM控制芯片 U1的优选实施方式。SG3525包括能输出两组互补的PWM信号的PWMA输出端及PWMB输出端。
同步驱动模块4的输入端分别与PWM控制模块3的第一输出端、第二输出端电性连接，同步驱动模块4的输出端分别与开关管Q3的控制端、开关管Q4的控制端电性连接，以使得同步驱动模块4能根据PWM信号驱动开关管Q3与开关管Q1同时通断、开关管Q4与开关管Q1同时通断，从而实现同步整流驱动。
本实用新型中，同步驱动模块4的优选实施方式包括以下两种：
其一实施例：同步驱动模块4包括第一驱动电路5、第二驱动电路6，第一驱动电路5包括NPN型的三极管Q6、PNP型的三极管Q7，三极管Q6的集电极与电源连接，PNP三极管Q7 的集电极与地连接，三极管Q6的发射极同时与三极管Q7的发射极、开关管Q4的控制端电性连接，三极管Q6的基极同时与三极管Q7的基极、PWM控制模块3的第二输出电性连接。第二驱动电路6包括NPN型的三极管Q8、PNP型的三极管Q9，三极管Q8的集电极与电源连接，三极管Q9的集电极与地连接，三极管Q8的发射极同时与三极管Q9的发射极、开关管Q3的控制端电性连接，三极管Q8的基极同时与三极管Q9的基极、 PWM控制模块3的第一输出端电性连接。
上述第一驱动电路5获取开关管Q2的控制端的信号并根据信号驱动开关管Q4与开关Q2同步通断，上述第二驱动电路 6获取开关管Q1的控制端的信号并根据信号驱动开关管Q3与开关Q1同步通断，实现了对高频变压器T1输出的高频交流信号的同步整流，电路由少数分立元件组成，电路结构简单，稳定性好且成本低。
其二实施例：同步驱动模块4包括第一反相电路7、第二反相电路8、第三图腾柱驱动电路9、第四图腾柱驱动电路10，所述第一反相电路7的输入端与PWM控制模块3的第一输出端电性连接，第一反相电路7的输出端与第三图腾柱驱动电路9 的输入端电性连接，第三图腾柱驱动电路9的输出端与开关管 Q4的控制端电性连接，所述第二反相电路8的输入端与PWM 控制模块3的第二输出端电性连接，第二反相电路8的输出端与第四图腾柱驱动电路10的输入端电性连接，第四图腾柱驱动电路10的输出端与开关管Q3的控制端电性连接。
第一反相电路7包括MOS管Q5、电阻R1，所述第三图腾柱驱动电路包括NPN型的三极管Q11、PNP型的三极管Q12，三极管Q11的集电极、电阻R1的一端分别与外部直流电连接，三极管Q11的基极同时与三极管Q12的基极、电阻R1的另一端、MOS管Q5的漏极电性连接，MOS管Q5的栅极与PWM控制模块3的第一输出端电性连接，三极管Q12的集电极、MOS管 Q5的源极分别与地电性连接，三极管Q11的发射极同时与三极管Q12的发射极、开关管Q4的控制端电性连接。第二反相电路8包括MOS管Q10、电阻R2，所述第四图腾柱驱动电路包括NPN型的三极管Q13、PNP型的三极管Q14，三极管Q13的集电极、电阻R2的一端分别与外部直流电源连接，三极管Q13 的基极同时与三极管Q14的基极、电阻R2的另一端、MOS管 Q10的漏极电性连接，MOS管Q10的栅极与PWM控制模块3的第二输出端电性连接，三极管Q14的集电极、MOS管Q10的源极分别与地电性连接，三极管Q13的发射极同时与三极管Q14 的发射极、开关管Q3的控制端电性连接。
上述电路结构在前一种整流驱动电路结构的基础上增加了反相电路，因为PWM控制模块3发生的两组PWM信号不是占空比50％的信号，两组PWM信号之间存在死区，会增加开关管 Q3、开关管Q4在死区损耗，通过反相电路后，PWM信号占空比增大，减少了死区损耗。
以上所述仅为本实用新型的优先实施方式，本实用新型并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种开关电源电路，包括半桥变换模块(1)、整流滤波模块(2)以及PWM控制模块(3)，所述PWM控制模块(3)与半桥变换模块(1)电性连接以提供PWM信号驱动半桥变换模块(1)运行，所述半桥变换模块(1)将外部直流信号变换为高频信号，整流滤波模块(2)与半桥变换模块(1)配合以将高频信号整流为直流信号输出，其特征在于：还包括同步驱动模块(4)，同步驱动模块(4)与PWM控制模块(3)电性连接以根据PWM信号驱动整流滤波模块(2)配合半桥变换模块同步运行。
2.根据权利要求1所述的一种开关电源电路，其特征在于：所述半桥变换模块(1)包括开关管Q1、开关管Q2、高频变压器T1、电容C1、电容C2，所述高频变压器T1包括原边线圈N1、副边线圈N2,开关管Q1的输入端同时与电容C1的一端、外部直流信号电性连接，电容C1的另一端同时与电容C2的一端、原边线圈N1的一端电性连接，电容C2的另一端同时与开关管Q2的输出端及地电性连接，开关管Q1的输出端同时与开关管Q2的输入端、原边线圈N2的另一端电性连接，开关管Q1的控制端、开关管Q2的控制端分别与PWM控制模块(3)的输出端电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种开关电源电路，其特征在于:所述整流滤波模块(2)包括开关管Q3、开关管Q4，开关管Q3 的输入端与副边线圈N2的一端电性连接，开关管Q4的输入端与副边线圈N2的另一端电性连接，开关管Q3的输出端与开关管Q4的输出端电性连接，开关管Q3的控制端、开关管Q4的控制端分别与同步驱动模块(4)的输出电性连接。
4.根据权利要求3所述的一种开关电源电路，其特征在于:所述PWM控制模块(3)包括能够分别输出不同PWM信号的第一输出端、第二输出端，第一输出端与开关管Q1的控制端电性连接，第二输出端与开关管Q2的控制端电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种开关电源电路，其特征在于:所述同步驱动模块(4)包括第一图腾柱驱动电路(5)、第二图腾柱驱动电路(6)，第一图腾柱驱动电路(5)的输出端与开关管Q4的控制端电性连接，第二图腾柱驱动电路(6)的输出端与开关管Q3的控制端电性连接，第一图腾柱驱动电路(5)的输入端与PWM控制模块(3)的第二输出端电性连接，第二图腾柱驱动电路(6)的输入端与PWM控制模块(3)的第一输出端电性连接。
6.根据权利要求5所述的一种开关电源电路，其特征在于：所述第一图腾柱驱动电路(5)包括NPN型的三极管Q6、PNP型的三极管Q7，三极管Q6的集电极与外部直流连接，三极管Q6的发射极同时与三极管Q7的发射极及开关管Q4的控制端电性连接，三极管Q6的基极同时与三极管Q7的基极、PWM控制模块(3)的第二输出端电性连接，三极管Q7的集电极与地连接。
7.根据权利要求4所述的一种开关电源电路，其特征在于：所述同步驱动模块(4)包括第一反相电路(7)、第二反相电路(8)、第三图腾柱驱动电路(9)、第四图腾柱驱动电路(10)，所述第一反相电路(7)的输入端与PWM控制模块(3)的第一输出端电性连接，第一反相电路(7)的输出端第三图腾柱驱动电路(9)的输入端电性连接，第三图腾柱驱动电路(9)的输出端与开关管Q4的控制端电性连接，所述第二反相电路(8)的输入端与PWM控制模块(3)的第二输出端电性连接，第二反相电路(8)的输出端第四图腾柱驱动电路(10)的输入端电性连接，第四图腾柱驱动电路(10)的输出端与开关管Q3的控制端电性连接。
8.根据权利要求7所述的一种开关电源电路，其特征在于：所述第一反相电路(7)包括MOS管Q5、电阻R1，所述第三图腾柱驱动电路包括NPN型的三极管Q11、PNP型的三极管Q12，三极管Q11的集电极、电阻R1的一端分别与外部直流电源连接，三极管Q11的基极同时与三极管Q12的基极、电阻R1的另一端、MOS管Q5的漏极电性连接，MOS管Q5的栅极与PWM控制模块(3)的第一输出端电性连接，三极管Q12的集电极、MOS管Q5的源极分别与地电性连接，三极管Q11的发射极同时与三极管Q12的发射极、开关管Q4的控制端电性连接。
9.根据权利要求3所述的一种开关电源电路，其特征在于：所述整流滤波模块(2)还包括电感L1、电容C4，电感L1的一端同时与开关管Q3的输出端、开关管Q4的输出端电性连接，电感L1的另一端与电容C4的一端电性连接，电容C4的另一端同时与副边线圈N2的中心抽头及地电性连接。
CN201820336766.0U 2018-03-12 2018-03-12 一种开关电源电路 Expired - Fee Related CN207853767U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201820336766.0U CN207853767U (zh) 2018-03-12 2018-03-12 一种开关电源电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201820336766.0U CN207853767U (zh) 2018-03-12 2018-03-12 一种开关电源电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN207853767U true CN207853767U (zh) 2018-09-11

Family

ID=63410164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201820336766.0U Expired - Fee Related CN207853767U (zh) 2018-03-12 2018-03-12 一种开关电源电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN207853767U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112153776A (zh) * 2020-09-18 2020-12-29 宜昌江景光电有限公司 一种无线控制led的驱动电源电路及led灯具

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112153776A (zh) * 2020-09-18 2020-12-29 宜昌江景光电有限公司 一种无线控制led的驱动电源电路及led灯具
CN112153776B (zh) * 2020-09-18 2023-03-17 宜昌江景光电有限公司 一种无线控制led的驱动电源电路及led灯具

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104362880B (zh) 一种双辅助谐振极型三相软开关逆变电路及其调制方法
CN101640526B (zh) 一种内置隔离电源的igbt驱动电路
CN202997936U (zh) 一种高升压电路、太阳能逆变器与太阳能电池系统
CN103166495A (zh) 单相不对称全桥非隔离光伏并网逆变器
CN102638164B (zh) 一种高升压电路、太阳能逆变器与太阳能电池系统
CN109661072A (zh) Llc谐振变换器、led驱动电路及其控制方法
CN110224601A (zh) 一种基于三绕组耦合电感的高增益Boost变换器及其工作方法
CN105720826A (zh) 混合桥式倍压整流输出并联单级逆变器
CN107565814A (zh) 一种适用于燃料电池发电的高增益准z源开关升压逆变器
CN207853767U (zh) 一种开关电源电路
CN109089343A (zh) 发光二极管电源供应器
CN207910685U (zh) 三电平半桥软开关变流电路、焊机、电解水电源和充电机
CN206865369U (zh) 三电平多脉冲输出无变压器型逆变电路
CN203827203U (zh) 一种大功率光储一体化变流器
CN206620056U (zh) 一种自驱式同步整流的llc直流变换器
CN209447016U (zh) 一种开关电源电路及变频空调室外机
CN201733225U (zh) 耦合电感实现正反激隔离式升压型变换器
CN208174547U (zh) 一种双向谐振直流-直流变换电路及不间断电源
CN207706055U (zh) 一种dc-dc变换器
CN207782664U (zh) 三电平全桥软开关变流电路、焊机、电解水电源和充电机
CN202550916U (zh) 自驱动工频同步换相全桥电路
CN106100330B (zh) 直接式数字功放电路
CN206410183U (zh) 一种用于提高变频微波炉功率因数的电路
CN211744351U (zh) 一种交错式boost开环全桥电源拓扑结构
CN204733094U (zh) 等离子切割电源电路

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180911