CN213783144U - 一种简单磁隔离反馈电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了开关电源领域的一种简单磁隔离反馈电路，包括磁隔离变压器T2，磁隔离变压器T2的原边连接有对直流电压斩波成脉冲信号电压的斩波电路，副边连接有对脉冲信号整流滤波并采集取样信号的整流取样电路，整流取样电路与脉宽调制器N1连接。本实用新型结构简单，器件数量少，能够适应市场的需求应用在小型化的开关电源上，还可以应用在抗辐射的场所。

Description

一种简单磁隔离反馈电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源领域，具体是一种简单磁隔离反馈电路。

背景技术

开关电源广泛用于工业及国防领域，在航天、航空、船舶、兵器、铁路、通信、医疗电子、工业自动化设备等军民用电子系统中得到广泛应用。目前，开关电源的发展趋势为小型化，并且对开关电源模块的功率密度要求也越来越高。

小型化与提高功率密度的途径之一是减少器件数量，但现有的磁隔离反馈电路较为复杂，器件较多，特别是小尺寸、小功率的电源模块，需要更简单的满足精度要求的电路。对这类微型尺寸的电源模块而言，一般采用控制自供电电压幅值、输出电压不闭环控制、精度较低的电路，输出电压随着负载的增加而降低，只能适用于1W以内的电源模块。

针对上述缺陷，申请人提出一种简单磁隔离反馈电路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种简单磁隔离反馈电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种简单磁隔离反馈电路，包括磁隔离变压器T2，所述磁隔离变压器T2的原边连接有对直流电压斩波成脉冲信号电压的斩波电路，副边连接有对脉冲信号整流滤波并采集取样信号的整流取样电路，所述整流取样电路与脉宽调制器连接。

作为本实用新型的改进方案，所述斩波电路包括三极管Q1，电容C3、电阻R4、二极管D2、D3，所述三极管Q1的集电极与磁隔离变压器T2原边同名端相连接，发射极与直流电压输出的地端连接；所述二极管D2阳极与三极管Q1的集电极连接，阴极连接磁隔离变压器T2原边异名端以及直流电压输出端；所述二极管D3阳极连接输出地端，阴极连接三极管Q1基极；所述电容C3的第一端连接功率变压器T1的副边异名端，第二端通过电阻R4连接三极管Q1的基极。

作为本实用新型的改进方案，所述电容C3的充电时间常数小于最小输出脉冲宽度。

作为本实用新型的改进方案，所述整流取样电路包括电容C2、二极管D1、电阻R2、R3，所述的二极管D1阳极与磁隔变压器T2副边异名端连接，阴极依次串联电阻R3、电阻R2后连接磁隔离变压器T2副边同名端，磁隔离变压器T2的副边同名端连接输入地；电阻R2与电阻R3的公共端与脉宽调制器FB端相连；所述电容C2两端分别与二极管D1阴极和输入地相连接。

有益效果：本实用新型通过斩波电路，实现了使得磁隔离变压器T2原边两端获得了与输出等幅度的脉冲信号。通过磁隔离变压器T2将输出电压斩波脉冲信号传递到原边。通过整流取样电路将输出电压斩波脉冲信号整流滤波成直流电压信号，并对该电压信号取样，取样信号控制脉宽调制器，形成闭环控制，从而稳定输出电压。本实用新型结构简单，器件数量少，控制精度高，能够适应市场的需求应用在小型化的开关电源上。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图；

图中：1-斩波电路；2-磁隔离变压器；3-整流取样电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，一种简单磁隔离反馈电路，包括磁隔离变压器T2，磁隔离变压器T2的原边连接有对直流电压斩波成脉冲信号电压的斩波电路，副边连接有对脉冲信号整流滤波并采集取样信号的整流取样电路，整流取样电路与脉宽调制器N1连接。

本实施方式中，直流电压通过功率变压器T1提供，功率变压器T1原边同名端连接输入电压Vin，异名端连接功率管G1的漏极，功率管G1的源极连接磁隔离变压器T2的副边同名端，栅极连接脉宽调制器N1的OUT端。功率变压器T1副边异名端与二极管D4的阳极连接后，二极管D4的阴极作为直流电压输出端，功率变压器T1副边同名端作为直流电压输出的地端，与二极管D4的阴极之间连接有电容C4。

斩波电路1用于将输出的直流电压斩波成脉冲信号电压，磁隔离变压器2用于将直流电压斩波脉冲信号传递到副边，整流取样电压3再将传递到副边的直流电压斩波脉冲信号整流滤波成直流电压信号，对该信号取样后输出到脉宽调制器N1的FB端，脉宽调制器N1比较直流电压取样信号与内部的参考电压后产生调宽脉冲信号，从而控制输出电压形成闭环。

具体地，斩波电路包括三极管Q1，电容C3、电阻R4、二极管D2、D3，三极管Q1的集电极与磁隔离变压器T2原边同名端相连接，发射极与直流电压输出的地端连接；二极管D2阳极与三极管Q1的集电极连接，阴极连接磁隔离变压器T2原边异名端以及直流电压输出端；二极管D3阳极连接输出地相，阴极连接三极管Q1基极；电容C3的第一端连接功率变压器T1的副边异名端，第二端通过电阻R4连接三极管Q1的基极。

当功率管G1导通时，功率变压器T1副边同名端高电位，二极管D3导通，三极管Q1截止，电容C3通过电阻R4反向充电，磁隔离变压器T2原边同名端高电位，二极管D2导通，磁隔离变压器T2磁复位，避免了磁饱和现象。

当功率管G1截止时，功率变压器T1副边异名端高电位，二极管D3截止，电容C3通过电阻R4正向充电，三极管Q1导通。

因此，功率变压器T1副边异名端高电平时，电容C3充电，同名端高电平时，电容C3放电，电容C3和电阻R4组成的充电时间常数小于输出脉冲宽度时，充电时间受制充电时间常数，充电时间常数大于输出脉冲宽度时，充电时间受制输出脉冲宽度。由于输出脉冲宽度受输入电压和负载变化的影响，所以这里设置时间常数设计小于最小脉冲宽度，以保证三极管Q1导通时间的一致性。二极管D3保证每个周期电容C3能够放电，并保护三极管Q1的be极。

功率变压器T1的副边异名端信号为高电平时，三极管Q1导通，功率变压器T1的副边异名端信号为低电平时，三极管Q1截止。三极管Q1导通和截止，实现了对输出电压斩波，磁隔离变压器T2原边两端获得了与输出等幅度的脉冲信号，然后磁隔离变压器T2将该脉冲信号传递到副边。

具体地，整流取样电路包括电容C2、二极管D1、电阻R2、R3，二极管D1阳极与磁隔变压器T2副边异名端连接，阴极依次串联电阻R3、电阻R2后连接磁隔离变压器T2副边同名端，磁隔离变压器T2的副边同名端连接脉宽调制器N1的GND端，作为输入地；电阻R2与电阻R3的公共端与脉宽调制器的FB端相连，且该公共端连接并联的电阻R1与电容C1后连接到脉宽调制器N1的COMP端；电容C2两端分别与二极管D1阴极和输入地相连接。

整流取样电路中，二极管D1与电容C2对磁隔离变压器T2副边的斩波脉冲信号进行整流滤波，获得输出直流电压信号。电阻R2、R3构成分压电路对该直流电压信号取样，取样信号输出到脉宽调制器N1，脉宽调制器N1将取样信号与内部的参考电压信号做比较，通过调节功率管G1的占空比，形成闭环控制，从而输出稳定的直流电压。

本实用新型结构简单，器件数量少，由于是斩波电路，利用极少数的元器件即可实现直流电压的斩波、磁隔离变压器的去磁，设计精巧。此外本实用新型能直接对输出电压进行闭环控制，精度比现有技术中的控制自供电电压幅值电源高，且带载功率大，能够适应市场的需求应用在小型化的开关电源上。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种简单磁隔离反馈电路，包括磁隔离变压器T2，其特征在于，所述磁隔离变压器T2的原边连接有对直流电压斩波成脉冲信号电压的斩波电路，副边连接有对脉冲信号整流滤波并采集取样信号的整流取样电路，所述整流取样电路与脉宽调制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种简单磁隔离反馈电路，其特征在于，所述斩波电路包括三极管Q1，电容C3、电阻R4、二极管D2、D3，所述三极管Q1的集电极与磁隔离变压器T2原边同名端相连接，发射极与直流电压输出的地端连接；所述二极管D2阳极与三极管Q1的集电极连接，阴极连接磁隔离变压器T2原边异名端以及直流电压输出端；所述二极管D3阳极连接输出地端，阴极连接三极管Q1基极；所述电容C3的第一端连接功率变压器T1的副边异名端，第二端通过电阻R4连接三极管Q1的基极。

3.根据权利要求2所述的一种简单磁隔离反馈电路，其特征在于，所述电容C3的充电时间常数小于最小输出脉冲宽度。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种简单磁隔离反馈电路，其特征在于，所述整流取样电路包括电容C2、二极管D1、电阻R2、R3，所述的二极管D1阳极与磁隔变压器T2副边异名端连接，阴极依次串联电阻R3、电阻R2后连接磁隔离变压器T2副边同名端，磁隔离变压器T2的副边同名端连接输入地；电阻R2与电阻R3的公共端与脉宽调制器FB端相连；所述电容C2两端分别与二极管D1阴极和输入地相连接。

Images