CN211151799U - 一种开关电源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种开关电源电路，它包括整流电路、滤波电路和反激拓扑开关电路，整流电路输入端与外部电源相连，整流电路输出端与滤波电路输入端相连，滤波电路输出端与反激拓扑电路输入端相连，反激拓扑电路输出端与负载相连；其中，反激拓扑开关电路包括芯片U1、变压器T1A、电容C2、C2A、三极管Q4、Q6、功率开关管Q5和环形电感T2B。变压器T1A次级绕组的第8端飞线穿过环形电感T2B。由于该开关电源电路采用功率开关管Q5代替传统的续流二极管D5，由于功率开关管Q5的内阻很小，大电流通过时功耗很小，从而提高输出效率。同时，减少散热部件，进而降低成本，减小开关电源的体积。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种开关电源电路，尤其是反激拓扑开关电源电路。
背景技术
一、如图1所示，为传统的反激拓扑开关电源电路图，其采用非连续导通模式，一个工作周期中有励磁、去磁、非连续导通三个阶段。(1)励磁阶段：当SD4840芯片内置的MOS开关管导通时，变压器T1初级励磁电感中的电流从零开始上升。由于次级边的二极管D5具有单向导通性，此时二极管D5反偏，在次级不导通电流，输出滤波电容C3、C3A向负载供电。由于此阶段的作用是向初级励磁电感补充能量，以为在下一个阶段向次级绕组转移能量做准备，因此这个阶段被称为励磁阶段。(2)去磁阶段：当励磁阶段结束后，开关管停止导通。由于电感电流不能突变，励磁电感电流开始在初级电感上续流，能量通过变压器转移到输出端，在次级边上，二极管D5正向导通，输出端得到能量。此时，励磁电感上的电压反向，励磁电流开始下降，因此该阶段被称为去磁阶段。(3)非连续导通阶段：当励磁电感的电流下降到零时，变压器初级边的能量己经完全转移到次级边，次级边上二极管D5不再导通。此时反激式拓扑中的初级和次级绕组都不导通电流，等待着下一个周期的到来。
以上，是传统反激拓扑开关电路的基本工作原理，从中可以得出，在输出低电压大电流的使用情况下，次级二极管D5在导通时，将会有较大的功耗，从而使输出效率较低。而功耗较大，发出的热量更多，需要更多的散热结构进行散热，因此，使得传统的开关电源电路成本高、体积大。
实用新型内容
本实用新型提供了一种开关电源电路，其克服了背景技术所存在的不足。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种开关电源电路，它包括整流电路、滤波电路和反激拓扑开关电路，整流电路输入端与外部电源相连，整流电路输出端与滤波电路输入端相连，滤波电路输出端与反激拓扑电路输入端相连，反激拓扑电路输出端与负载相连；其中，反激拓扑开关电路包括芯片U1、变压器T1A、电容C2、C2A、三极管Q4、Q6、功率开关管Q5和环形电感T2B，芯片U1的第3引脚与滤波电路输出端相连，芯片U1的第6、7、8引脚均与变压器T1A初级绕组的第二端相连，变压器T1A初级绕组的第一端与电容C2相连，电容C2与电容C2A相连，电容C2A与变压器T1A次级绕组的第7端相连，变压器T1A次级绕组的第7端与负载正极相连，变压器T1A次级绕组的第8端与功率开关管Q5的漏极相连，功率开关管Q5的源极与负载的负极相连，三极管Q4的集电极与外部电源正极相连，三极管Q4的基极与三极管Q5的基极、负载负极相连，三极管Q4的发射极与三极管Q6的集电极相连，环形电感T2B两端分别与功率开关管Q5的栅极、负载负极相连，且变压器T1A次级绕组的第8端飞线穿过环形电感T2B。
一较佳实施例之中：反激拓扑开关电路还包括二极管D5A、稳压二极管Z2，二极管D5A和稳压二极管Z2并联布置且二者的正极与负载负极相连，二者的负极与功率开关管Q5的漏极相连。
一较佳实施例之中：反激拓扑开关电路还包括变压器T1A的辅助绕组T1C、二极管D1和电容C19，辅助绕组T1C一端与二极管D1正极相连，辅助绕组T1C另一端接地，二极管D1负极与外部电源以及三极管4的集电极相连，电容C19两端分别与二极管D1的正极和负极相连。
一较佳实施例之中：反激拓扑开关电路还包括电阻R10、R80、R18，电阻R10两端分别与功率开关管Q5的栅极、环形电感T2B一端相连，环形电感T2B另一端与电阻R80一端以及电阻R18一端相连，电阻R80另一端与三极管Q6的基极相连，电阻R18另一端与负载负极相连。
一较佳实施例之中：反激拓扑开关电路还包括电容C9，电容C9一端与二极管D1的负极相连，电容C9另一端接地。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
1.由于该开关电源电路采用功率开关管Q5代替传统的续流二极管D5，由于功率开关管Q5的内阻很小，大电流通过时功耗很小，从而提高输出效率。同时，减少散热部件，进而降低成本，减小开关电源的体积。且，变压器T1A次级绕组的第8端飞线穿过环形电感T2B，使得环形电感T2B能感应变压器次级的电流大小和方向，从而驱动三极管Q4和Q6的导通和关断。
2.反激拓扑开关电路还包括变压器T1A的辅助绕组T1C、二极管D1和电容C19，该部分用于对功率开关管Q5进行供电。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1绘示了现有技术中的一种开关电源电路图。
图2绘示了一较佳实施例的一种开关电源电路图。
具体实施方式
请查阅图2，一种开关电源电路的一较佳实施例，所述的一种开关电源电路，它包括整流电路、滤波电路和反激拓扑开关电路。
整流电路输入端与外部电源相连，整流电路输出端与滤波电路输入端相连，滤波电路输出端与反激拓扑电路输入端相连，反激拓扑电路输出端与负载相连。
如图2所示，整流电路采用整流桥DB1，滤波电路采用滤波电容C4、C5和电感L2，整流桥DB1的两个输入端分别与外部电源正负极相连，整流桥DB1的两个输出端分别与滤波电容C4的两端相连，滤波电容C4的一端与电感L2一端相连，电感L2另一端与滤波电容C5一端相连，滤波电容C5另一端与滤波电容C4的另一端相连。
其中，反激拓扑开关电路包括芯片U1、变压器T1A、电容C2、C2A、三极管Q4、Q6、功率开关管Q5和环形电感T2B，芯片U1的第3引脚与滤波电路输出端相连，芯片U1的第6、7、8引脚均与变压器T1A初级绕组的第二端相连，变压器T1A初级绕组的第一端与电容C2相连，电容C2与电容C2A相连，电容C2A与变压器T1A次级绕组的第7端相连，变压器T1A次级绕组的第7端与负载正极相连，变压器T1A次级绕组的第8端与功率开关管Q5的漏极相连，功率开关管Q5的源极与负载的负极相连，三极管Q4的集电极与外部电源正极相连，三极管Q4的基极与三极管Q5的基极、负载负极相连，三极管Q4的发射极与三极管Q6的集电极相连，环形电感T2B两端分别与功率开关管Q5的栅极、负载负极相连，且变压器T1A次级绕组的第8端飞线穿过环形电感T2B。
本实施例中，反激拓扑开关电路还包括二极管D5A、稳压二极管Z2，二极管D5A和稳压二极管Z2并联布置且二者的正极与负载负极相连，二者的负极与功率开关管Q5的漏极相连。
本实施例中，反激拓扑开关电路还包括变压器T1A的辅助绕组T1C、二极管D1和电容C19，辅助绕组T1C一端与二极管D1正极相连，辅助绕组T1C另一端接地，二极管D1负极与外部电源以及三极管4的集电极相连，电容C19两端分别与二极管D1的正极和负极相连。
本实施例中，反激拓扑开关电路还包括电阻R10、R80、R18，电阻R10两端分别与功率开关管Q5的栅极、环形电感T2B一端相连，环形电感T2B另一端与电阻R80一端以及电阻R18一端相连，电阻R80另一端与三极管Q6的基极相连，电阻R18另一端与负载负极相连。
本实施例中，反激拓扑开关电路还包括电容C9，电容C9一端与二极管D1的负极相连，电容C9另一端接地。
本实施例中，芯片U1采用SD4840型号。如图2所示，反激拓扑开关电路还包括用于为芯片U1进行供电的稳压二极管Z3、二极管D2、电阻R12、辅助绕组T1B、电容C7，稳压二极管Z3正极与滤波电容C5相连，稳压二极管Z3负极与芯片U1的第3脚相连，二极管D2、电阻R12、辅助绕组T1B依次串联，且二极管D2的负极与稳压二极管Z3的负极相连，辅助绕组T1B与滤波电容C5相连，电容C7一端与芯片U1的第三脚相连，电容C7另一端与辅助绕组T1B相连。
反激拓扑开关电路还包括电阻R1、R5、R2、R9、电容C1、二极管D3，电阻R1和电阻R5串联，且电阻R1与电阻R2、电阻R9相连，电阻R2与二极管D3的负极相连，二极管D3的正极与变压器T1A的初级绕组的第2端相连，电阻R9与电容C1相连，电容C1与二极管D3负极相连，电阻R9与变压器T1A的初级绕组的第一端相连。
以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。
Claims (5)
1.一种开关电源电路，其特征在于：它包括整流电路、滤波电路和反激拓扑开关电路，整流电路输入端与外部电源相连，整流电路输出端与滤波电路输入端相连，滤波电路输出端与反激拓扑电路输入端相连，反激拓扑电路输出端与负载相连；其中，反激拓扑开关电路包括芯片U1、变压器T1A、电容C2、C2A、三极管Q4、Q6、功率开关管Q5和环形电感T2B，芯片U1的第3引脚与滤波电路输出端相连，芯片U1的第6、7、8引脚均与变压器T1A初级绕组的第二端相连，变压器T1A初级绕组的第一端与电容C2相连，电容C2与电容C2A相连，电容C2A与变压器T1A次级绕组的第7端相连，变压器T1A次级绕组的第7端与负载正极相连，变压器T1A次级绕组的第8端与功率开关管Q5的漏极相连，功率开关管Q5的源极与负载的负极相连，三极管Q4的集电极与外部电源正极相连，三极管Q4的基极与三极管Q5的基极、负载负极相连，三极管Q4的发射极与三极管Q6的集电极相连，环形电感T2B两端分别与功率开关管Q5的栅极、负载负极相连，且变压器T1A次级绕组的第8端飞线穿过环形电感T2B。
2.根据权利要求1所述的一种开关电源电路，其特征在于：反激拓扑开关电路还包括二极管D5A、稳压二极管Z2，二极管D5A和稳压二极管Z2并联布置且二者的正极与负载负极相连，二者的负极与功率开关管Q5的漏极相连。
3.根据权利要求2所述的一种开关电源电路，其特征在于：反激拓扑开关电路还包括变压器T1A的辅助绕组T1 C、二极管D1和电容C19，辅助绕组T1 C一端与二极管D1正极相连，辅助绕组T1 C另一端接地，二极管D1负极与外部电源以及三极管4的集电极相连，电容C19两端分别与二极管D1的正极和负极相连。
4.根据权利要求3所述的一种开关电源电路，其特征在于：反激拓扑开关电路还包括电阻R10、R80、R18，电阻R10两端分别与功率开关管Q5的栅极、环形电感T2B一端相连，环形电感T2B另一端与电阻R80一端以及电阻R18一端相连，电阻R80另一端与三极管Q6的基极相连，电阻R18另一端与负载负极相连。
5.根据权利要求4所述的一种开关电源电路，其特征在于：反激拓扑开关电路还包括电容C9，电容C9一端与二极管D1的负极相连，电容C9另一端接地。
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