CN211405845U - 反激电路及开关电源系统 - Google Patents
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Abstract
一种反激电路及开关电源系统。所述反激电路，工作于打嗝模式下，所述反激电路包括：变压电路，反馈电路，驱动控制电路及开关电路；所述驱动控制电路，与所述开关电路的偏置电压输入端及脉冲宽度调制端连接，适于基于反激电路的负载大小，输出相匹配的驱动信号；所述开关电路，与所述变压电路连接，适于所述对所述驱动信号进行脉冲宽度调制，得到相应的开关控制信号，以控制所述开关电路的开关频率；其中，在打嗝模式下，所述驱动控制电路在动态开关的时间区间内，驱动脉冲的数量大于或等于4个。应用上述方案，可以避免出现虽输出驱动信号但开关不进行切换动作的现象，提高开关电源的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关电源技术领域，具体涉及一种反激电路及开关电源系统。
背景技术
在实际应用中，许多开关电源在不使用时仍会接入我们的电网，比如，未连接相应设备但接入电网的手机充电器、笔记本充电器和平板充电器等，这些充电器都在耗电，尽管单个充电器的耗电量很低，但累加后的耗电量就会很高，因此降低“空载功耗”，已成为降低开关电源整体能耗的重要考虑因素。
目前，通过让反激电路在打嗝模式(burst mode)下工作，来降低开关电源的整体能耗。所谓打嗝模式，是反激电路在负载极轻时的一种工作方式。进入打嗝模式后，反激电路工作一段时间，便进入休眠状态而停止工作，在经过一定休眠时间后，反激电路再次短暂工作一段时间，进而进入休眠状态。如此反复不断循环这一过程，直至负载大于预设负载阈值。
反激电路是开关电源的主要组成部分。反激电路通常包括开关器件及为开关器件提供驱动信号的驱动电路。在反激电路中的开关器件需要偏置电源时，现有的反激电路中，可能出现虽然输出驱动信号但开关器件不进行切换动作的现象，导致开关电源的可靠性较差。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题是在反激电路中，轻载情况下，如何避免出现虽输出驱动信号但开关不进行切换动作的现象，提高开关电源的可靠性。
为解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种反激电路，工作于打嗝模式下，所述反激电路包括：变压电路，反馈电路，驱动控制电路及开关电路；
所述变压电路，适于对所述反激电路的输入电压进行电压变换后输出；
所述反馈电路，与所述变压电路及所述驱动控制电路连接，适于检测所述反激电路的负载大小，并反馈至所述驱动控制电路；
所述驱动控制电路，与所述开关电路的偏置电压输入端及脉冲宽度调制端连接，适于基于反激电路的负载大小，输出相匹配的驱动信号；
所述开关电路，与所述变压电路连接，适于所述对所述驱动信号进行脉冲宽度调制，得到相应的开关控制信号，以控制所述开关电路的开关频率；当所述开关电路断开时，所述变压电路向输出边输送能量。当所述开关电路闭合时，所述变压电路于输入侧聚集能量
其中，在打嗝模式中，所述驱动控制电路在任一动态开关时间区间内，驱动脉冲的数量不小于4个。
可选地，所述驱动控制电路，包括：判断子电路，适于在所述反激电路的负载小于预设负载阈值时，判定所述驱动控制电路进入打嗝模式。
可选地，所述反激电路还包括：脉冲计数器，与所述驱动控制电路连接，适于对所述驱动控制电路每次输出的驱动信号中，驱动脉冲的数量进行计数。
可选地，所述开关电路为智能开关。
可选地，所述反馈电路，通过感应所述变压电路输出端的电压或电流大小，来检测反激电路的负载大小。
可选地，所述反馈电路包括光耦隔离器件。
本实用新型实施例还提供了一种开关电源系统，所述系统包括上述任一种所述的反激电路。
可选地，所述系统还包括：滤波整流电路，与所述反激电路连接，适于对输入至所述开关电源系统的交流电进行整流滤波，得到相应的直流电，并输入至所述反激电路中。
与现有技术相比，本实用新型实施例的技术方案具有以下优点：
采用上述方案，在打嗝模式下，所述驱动控制电路在任一动态开关时间区间内，驱动脉冲的数量大于或等于4个，故可以使得开关电路的偏置电压端能够获得足够的偏置电压，进而使得开关电路可以有足够的电压用于开关切换，最终使得开关电路能够完整地跟随脉冲宽度调制，避免出现虽然输出驱动信号但开关不进行切换动作的现象，提高开关电源的可靠性。另外，本实用新型的方案中，由于驱动信号可以直接为开关电路提供偏置电压，因此可以省去外接电路为开关电路提供偏置电压，节约成本及电路面积，减少反激电路的器件数量，提供开关电源系统的可靠性。
附图说明
图1是本实用新型实施例中一种反激电路的结构示意图；
图2是一种驱动信号的波形示意图；
图3是本实用新型实施例中一种开关电源系统的结构示意图；
图4为本实用新型实施例中一种开关电源系统的电路示意图。
具体实施方式
反激电路是开关电源的主要组成部分，当反激电路为满载情况时，反激电路的开关器件工作在最高开关频率下。随着负载的减小，反激电路会相应控制开关器件的开关频率降低。在轻载情况下，反激电路会进入打嗝模式。
在打嗝模式下，反激电路工作一段时间，便进入休眠状态而停止工作.经过一定休眠时间后，反激电路会再次短暂工作一段时间，进而进入休眠状态，直至打嗝模式结束。
反激电路通常包括开关器件及为开关器件提供驱动信号的驱动电路。在开关器件需要偏置电压时，反激电路还可以为开关器件提供偏置电压，由此可以无需在反激电路中额外为开关器件设置外围偏置电路，进而可以节约成本及电路面积。在反激电路中的开关器件需要偏置电源时，驱动电路输出的驱动信号，一方面要为开关器件提供电源，另一方面，还要进行脉冲宽度调制，以控制开关器件的开关频率。
现有的反激电路中，对于内置偏置电路的开关器件可能出现虽然输出驱动信号但开关器件不进行切换动作的现象。
发明人了解这一问题，在高端的充电器领域，带偏置电源的开关器件越来越多的应用在高频设计中，反激电路输出的驱动信号使得开关器件的偏置电压输入端，没有足够的时间来上升至预设的偏压范围内，进而该开关器件没有足够的工作电源来用于开关的切换，出现虽然输出驱动信号但开关器件不进行切换动作的现象，在驱动信号输出的频率较低时，该现象会更加明显，最终导致开关电源的可靠性较差。
为此，本实用新型实施例提供了一种反激电路，在打嗝模式下，所述驱动控制电路在任一动态开关时间区间内，驱动脉冲的数量大于或等于4个，故可以使得开关电路的偏置电压端能够获得足够的偏置电压，进而使得开关电路可以有足够的电压用于开关切换，最终使得开关电路能够完整地跟随脉冲宽度调制，避免出现虽然输出驱动信号但开关不进行切换动作的现象，提高开关电源的可靠性。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例作详细地说明。
参照图1，本实用新型实施例提供了一种反激电路10，工作于打嗝模式下。所述反激电路包括：变压电路11，反馈电路12，驱动控制电路13及开关电路14；
所述变压电路11，适于对所述反激电路10的输入电压Vin进行电压变换后输出Vout；
所述反馈电路12，与所述变压电路11及所述驱动控制电路13连接，适于检测所述反激电路10的负载大小，并反馈至所述驱动控制电路13；
所述驱动控制电路13，与所述开关电路14的偏置电压输入端及脉冲宽度调制端连接，适于基于反激电路10的负载大小，输出相匹配的驱动信号；
所述开关电路14，与所述变压电路11连接，适于所述对所述驱动信号进行脉冲宽度调制，得到相应的开关控制信号，以控制所述开关电路14的开关频率；当所述开关电路14断开时，所述变压电路11向输出边(副边)输送能量，当所述开关电路14闭合时，所述变压电路11于输入侧(原边)聚集能量；
其中，在打嗝模式下，所述驱动控制电路在任一动态开关时间区间内，输出的驱动脉冲的数量大于或等于4个。
图2为所述驱动控制电路13在各动态开关时间区间内输出的驱动信号的示意图。如图2所示，反激电路10在t0时刻进入打嗝模式。进入打嗝模式后，所述驱动控制电路13会多次进入动态开关时间区间，比如动态开关时间区间T1、动态开关时间区间T2、动态开关时间区间T3及动态开关时间区间T4。任一动态开关时间区间内，反激电路10处于工作状态。每次进入动态开关时间区间后，开关电路14会随着驱动信号的电平变化，进行多次开关动作。动态开关时间区间结束后，反激电路10进入休眠状态。
在具体实施中，所述驱动控制电路中可以包括：判断子单元(未示出)。根据实际需要，预先设置相应的负载阈值，所述判断子电路可以判断所述驱动控制电路是否进入打嗝模式。具体地，所述判断子电路可以当反激电路10的负载小于预设的负载阈值时，判定所述驱动控制电路13进入打嗝模式。
当然，所述反激电路10也可以工作在其它模式，此处不作限制。本实用新型的实施例仅针对的是打嗝模式下的反激电路。
在具体实施中，打嗝模式下，驱动控制电路13每次输出的驱动信号中，驱动脉冲的数量，均与当前反激电路10的负载大小相匹配。
在具体实施中，驱动信号为高电平时，可以控制所述开关电路14闭合，相应地，所述变压电路11向输出边输送能量。驱动信号为低电平时，可以控制所述开关电路14断开，所述变压电路14于输入侧聚集能量。
在本实用新型的一优选实施例中，在打嗝模式下，所述驱动控制电路13在某一动态开关时间区间内，输出的驱动脉冲的数量为4个，由此可以更好地保证开关电路14的偏置电压输入端有足够的时间内上升至预设的偏压范围内，并且尽量少地增加能耗。
当然，可选地，在打嗝模式下，所述驱动控制电路13在动态开关时间区间内输出的驱动信号中，驱动脉冲的最少数量也可以为其它数值，只要能够使得开关电路14的偏置电压输入端有足够的时间内上升至预设的偏压范围内，进而可以为开关电路14的开关切换提供足够的工作电源即可。
在本实用新型的一优选实施例中，所述反激电路10还可以包括：脉冲计数器(未示出)。所述脉冲计数器与所述驱动控制电路13连接，适于对所述驱动控制电路13每次输出的驱动信号中，驱动脉冲的数量进行计数。
具体地，在反激电路10进入打嗝模式后，脉冲计数器即可开始工作。一旦驱动控制电路13输出驱动信号，脉冲计数器便对所输出的驱动信号中驱动脉冲的数量进行计数。若反激电路10的负载小于负载阈值，脉冲计数器在输出驱动信号的脉冲数量为4个时，即告知驱动控制电路13停止输出驱动信号，进而整个脉冲计数器的控制逻辑进入锁存复位状态，以便在下一次打嗝模式下重新启动。
在本实用新型的一实施例中，所述开关电路14可以为智能开关，所述智能开关具有偏置电压输入端及脉冲宽度调制端。当然也可以为其它开关器件，只要该开关器件具有偏置电压输入端及脉冲宽度调制端即可。所述开关电路14可以仅由一个开关器件构成，也可以是多个开关器件组成的开关电路，具体不作限制。
在本实用新型的另一实施例中，所述反馈电路12，通过感应所述变压电路11输出端的电压或电流大小，来检测反激电路10的负载大小。
在具体实施中，所述反馈电路12可以通过光耦隔离器件，将反馈信号发送至驱动控制电路13。
参照图3，本实用新型的实施例还提供了另一种开关电源系统，所述系统可以包括上述任一种的反激电路10。
在本实用新型的一实施例中，所述系统还可以包括滤波整流电路20。所述滤波整流电路20与所述反激电路10连接，适于对输入至所述开关电源系统的交流电进行整流滤波，得到相应的直流电压，并输入至所述反激电路10中。
比如，所述滤波整流电路20可以将85V～264V之间的交流点进行整流滤波，得到相应的直流电压，并输入至反激电路10，由反激电路10对所输入的直流电压进行放大后输出。
在具体实施中，所述滤波整流电路20可以由滤波器及整流器构成，具体可以参照图3中的滤波器30及整流器31。
图4为本实用新型实施例中，开关电源系统的一种应用示意图。参照图4，交流信号通过火线L和零线N接入滤波器30后，经滤波器31接入变压电路及驱动控制电路13。
变压电路包括初级绕组P1、次级绕组P2及辅助绕组P3。初级绕组P1的一端整流器31连接，另一端与开关电路14连接。辅助绕组P3与驱动控制电路13连接。
开关电路14具有偏置电压输入端Vcc及脉冲宽度调制端PWM，均与驱动控制电路13的驱动信号输出端连接。
反馈电路12与驱动控制电路13连接。
本实用新型实施例中的驱动控制电路13，在打嗝模式下，任一动态开关时间区间内，输出的驱动脉冲的数量大于等于4个，由此可以使得开关电路14可以有足够的电压用于开关切换，即便在极轻负载下，仍能够使得开关电路14可以完整地跟随脉冲宽度调制，避免出现虽然输出驱动信号但开关不进行切换动作的现象，提高开关电源的可靠性。
虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (8)
1.一种反激电路，工作于打嗝模式下，其特征在于，包括：变压电路，反馈电路，驱动控制电路及开关电路；
所述变压电路，适于对所述反激电路的输入电压进行电压变换后输出；
所述反馈电路，与所述变压电路及所述驱动控制电路连接，适于检测所述反激电路的负载大小，并反馈至所述驱动控制电路；
所述驱动控制电路，与所述开关电路的偏置电压输入端及脉冲宽度调制端连接，适于基于反激电路的负载大小，输出相匹配的驱动信号；
所述开关电路，与所述变压电路连接，适于所述对所述驱动信号进行脉冲宽度调制，得到相应的开关控制信号，以控制所述开关电路的开关频率；当所述开关电路断开时，所述变压电路向输出边输送能量；当所述开关电路闭合时，所述变压电路于输入侧聚集能量；
其中，在打嗝模式下，所述驱动控制电路在任一动态开关时间区间内，输出的驱动脉冲的数量大于或等于4个。
2.如权利要求1所述的反激电路，其特征在于，所述驱动控制电路，包括：判断子电路，适于在所述反激电路的负载小于预设的负载阈值时，判定所述驱动控制电路进入打嗝模式。
3.如权利要求1所述的反激电路，其特征在于，还包括：脉冲计数器，与所述驱动控制电路连接，适于对所述驱动控制电路每次输出的驱动信号中，驱动脉冲的数量进行计数。
4.如权利要求1所述的反激电路，其特征在于，所述开关电路为智能开关。
5.如权利要求1所述的反激电路，其特征在于，所述反馈电路，通过感应所述变压电路输出端的电压或电流大小，来检测反激电路的负载大小。
6.如权利要求5所述的反激电路，其特征在于，所述反馈电路包括光耦隔离器件。
7.一种开关电源系统，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的反激电路。
8.如权利要求7所述的开关电源系统，其特征在于，还包括：滤波整流电路，与所述反激电路连接，适于对输入至所述开关电源系统的交流电进行整流滤波，得到相应的直流电，并输入至所述反激电路中。
Priority Applications (1)
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| CN202020410562.4U CN211405845U (zh) | 2020-03-26 | 2020-03-26 | 反激电路及开关电源系统 |
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| CN202020410562.4U CN211405845U (zh) | 2020-03-26 | 2020-03-26 | 反激电路及开关电源系统 |
Publications (1)
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| CN211405845U true CN211405845U (zh) | 2020-09-01 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114558198A (zh) * | 2020-11-27 | 2022-05-31 | 上海移宇科技股份有限公司 | 药物输注器件的驱动结构 |
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2020
- 2020-03-26 CN CN202020410562.4U patent/CN211405845U/zh active Active
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