CN215120575U - 一种应用于反激电源的稳压电路及电视机 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种应用于反激电源的稳压电路，用于在反激电源出现交叉负载时，稳定轻载支路的输出电压。本申请实施例主要包括：驱动端口、电压输入端口、电压输出端口、第一三端晶体管、第二三端晶体管和稳压二极管；驱动端口的电压高于电压输入端口的电压；第一三端晶体管的第一端连接驱动端口，第一三端晶体管的第二端连接电压输入端口，第一三端晶体管的第三端连接电压输出端口；第二三端晶体管的第一端经第三电阻接地，第二三端晶体管的第二端直接接地，第二三端晶体管的第三端经第二电阻连接驱动端口；稳压二极管的阳极经过第四电阻连接第二三端晶体管的第一端，稳压二极管的阴极连接电压输出端口。

Description

一种应用于反激电源的稳压电路及电视机

技术领域

本申请实施例涉及开关电源领域，具体涉及一种应用于反激电源的稳压电路及电视机。

背景技术

目前常见的的采用原边反馈或副边反馈控制的反激电源，只能精准控制一路输出电压。当电源需要输出多路电压时，采用多组反激拓扑成本太高；而采用单路反激输出多组电压的形式又存在很严重的交叉负载问题，即一路输出轻载，另一路输出重载时，轻载支路的电压飘高，导致轻载支路上的电气元器件性能受到影响，存在安全隐患。

目前已经存在一些采用单路反激电路输出多组电压，再通过后端简单的稳压电路进行稳压的技术方案。但是实际应用时，这种稳压电路缺少反馈控制电路，无法精准控制每一组输出电压，交叉负载问题依然严峻，电压调整率基本在±20％左右。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种应用于反激电源的稳压电路，以在较低成本下完成对反激电源中轻载支路的补偿。

本申请第一方面提供一种应用于反激电源的稳压电路，包括：

驱动端口、电压输入端口、电压输出端口、第一三端晶体管、第二三端晶体管和稳压二极管；

所述驱动端口的电压高于所述电压输入端口的电压；

所述第一三端晶体管的第一端连接所述驱动端口，所述第一三端晶体管的第二端连接所述电压输入端口，所述第一三端晶体管的第三端连接所述电压输出端口；

所述第二三端晶体管的第一端经第三电阻接地，所述第二三端晶体管的第二端直接接地，所述第二三端晶体管的第三端经第二电阻连接所述驱动端口；

所述稳压二极管的阳极经过第四电阻连接所述第二三端晶体管的第一端，所述稳压二极管的阴极连接所述电压输出端口。

可选地，所述第一三端晶体管为N沟道场效应晶体管，所述第一三端晶体管的第一端口为N沟道场效应晶体管的栅极，所述第一三端晶体管的第二端口为N沟道场效应晶体管的漏极，所述第一三端晶体管的第三端口为N沟道场效应晶体管的源极。

可选地，所述第二三端晶体管为第一NPN型三极管，所述第二三端晶体管的第一端为第一NPN型三极管的基极，所述第二三端晶体管的第二端为第一NPN型三极管的集电极，所述第二三端晶体管的第三端为第一NPN型三极管的发射极。

可选地，所述驱动端口的电压高于所述电压输入端口的电压；

所述N沟道MOS管的栅极连接驱动端口，所述N沟道MOS管的漏极连接所述电压输入端口，所述N沟道MOS管的源极连接所述电源输出端口，且所述N沟道MOS管的源极与所述N沟道MOS管的栅极之间连接有第一电阻；

所述第一三极管的集电极经第二电阻连接所述驱动端口，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极经过第三电阻接地；所述稳压二极管的阳极经过第四电阻连接所述第一三极管的基极，所述稳压二极管的阳极连接所述电压输出端口。

可选地，所述N沟道MOS管的栅极与源极之间连接有第一电容，所述N沟道MOS管的栅极与漏极之间连接有第二电容。

可选地，所述电路还包括：控制电源和开关电路，所述开关电路用于控制所述驱动端口的导通状态；当所述控制电源通电时，所述开关电源接收控制信号，所述驱动端口电压上升。

可选地，所述开关电路包括：

供电端口、第二NPN型三极管和P沟道MOS管；所述第二NPN型三极管的发射极接地，所述第二NPN型三极管的基极连接所述控制电源，所述第二NPN型三极管的集电极经过第五电阻连接所述P沟道MOS管的栅极，所述P沟道MOS管的漏极用于向所述驱动端口供电，且所述P沟道MOS管的与所述驱动端口之间串联有第六电阻；所述P沟道MOS管的源极和栅极之间连接有第七电阻，所述P沟道MOS管的源极还连接所述供电端口。

可选地，所述电路还包括：

变压器、第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管；

所述变压器的二次侧线圈依次连接所述第一整流二极管、第二整流二极管和第三整流二极管；且所述所述第一整流二极管、第二整流二极管和第三整流二极管接入所述二次侧线圈的匝数依次增多；所述第三整流二极管的阴极连接为所述供电端口供电。

本申请第二方面提供一种电视机，所述电视机的电源电路中包括前述第一方面中任一项所述的反激电源的稳压电路。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本申请对原有的单路反激电路进行了改进，在后端增加了电压的负反馈调节电路，相比原有电路，在成本几乎不变的前提下，达到的稳压效果更好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请应用于反激电源的稳压电路的一个实施例示意图；

图2是本申请应用于反激电源的稳压电路的一个实施例示意图。

具体实施方式

反激电源是目前开关电源领域的一个重要分支，变压器在其中充当电感，当开关管接通时，变压器将电能转化为磁能，此时输出回路无电流；相反，当开关管关断时，变压器释放能量，磁能转化为电能，输出回路中有电流。在应用中，变压器为了在二次侧输出不同的电压，会在二次侧线圈上按照匝数设置多个接线端口，输出不同大小的电压。

各个电压输出端口用于带动负载，当某个接线端口支路上的负载较大时，为了稳定该重载支路的电压，变压器会提高整个二次侧线圈的电压。此时，就会出现交叉负载的问题，其他接线端口负载功率小，导致其他接线端口的电压飘高，损害后端电路。因此本实用新型引入了一种采用负反馈调节的稳压电路，解决在交叉负载情况下的稳压输出问题。

图1展示了本申请提供一种应用于反激电源的稳压电路，该稳压电路包括驱动端口、电压输入端口Vin、电压输出端口Vout、第一三端晶体管Q1、第二三端晶体管Q2和稳压二极管D0；驱动端口的电压高于电压输入端口Vin的电压；第一三端晶体管Q1的第一端连接驱动端口，第一三端晶体管Q1的第二端连接电压输入端口，第一三端晶体管Q1的第三端连接电压输出端口；第二三端晶体管Q2的第一端经第三电阻R3接地，第二三端晶体管Q2的第二端直接接地，第二三端晶体管Q2的第三端经第二电阻R2连接驱动端口；稳压二极管D0的阳极经过第四电阻R4连接第二三端晶体管Q2的第一端，稳压二极管D0的阴极连接电压输出端口Vout。

该电路主要利用三端晶体管的工作特性，搭建负反馈线性调整器，应用与反激拓扑多路输出稳压电路。下面具体讲解该电路的工作原理。线性调整器，也叫串联型调整器，或简称串联调整器，通过它可以由输入电压获得可调节的直流输出电压。本申请的线性调整器通过在电压输入端Vin口输入和电压输出端口Vout之间串联第一三端晶体管Q1来实现其功能，第一三端晶体管Q1工作时在其电压-电流特性曲线的线性区，起可变电阻的作用，第二三端晶体管Q2通过电压输入端Vin，控制第一三端晶体管Q1的电阻大小。

假设驱动端口电压为35V，接入稳压电路的接线端口电压为18V。当驱动端口通电时，如果还未出现交叉负载的情况，第一三端晶体管Q1工作在截止区，未发挥调压作用。第一三端晶体管Q1的第一端和第二端导通，进而电压输入端口Vin与电压输出端口Vout导通，直接输出18V电压。当出现交叉负载情况时，也就是电压输入端口Vin电压上升，此时第一三端晶体管Q1的工作状态发生变化，由截止区向放大区和饱和区移动。以第一三端晶体管Q1为N沟道型MOS管、第二三端晶体管Q2为第一NPN型三极管为例；当第二三端晶体管Q2工作在放大区和饱和区时，若电压输入端口Vin电压上升，第二三端晶体管Q2输出的电流增大，由于电阻的分压作用，第一三端晶体管Q1的栅极电压被拉低，第一三端晶体管Q1的工作特性由饱和区向可变电阻区转变，源极和漏极之间的压降Vds增大。此时，电压输出端口Vout的电压就是电压输入端口Vin的电压减去Vds，电压输出端口Vout的电压比电压输入端口Vin的电压低，从在交叉负载时起到了稳定电压的作用。可选地，电压输出端口Vout和电压输入端口Vin可以各设置一个电容连接第二三端晶体管Q2的栅极，起到滤波、平滑电压输出曲线的作用。

可以理解的是，上述电路中的第一三端晶体管Q1、第二三端晶体管Q1具体选用的元件类型可以不局限于上述实施例的实施方式，第一三端晶体管Q1、第二三端晶体管Q2能够具备可变电阻的工作特性即可。

基于图1所示的稳压电路，图2还出示了该电路的一个具体的应用场景。本实施例中，稳压电路包括负反馈稳压模块11，以及开关模块12。其中，负反馈稳压模块11的结构可以参照图1，开关模块12用于根据控制信号PSON的状态，控制负反馈稳压模块11的启停。开关模块12具体包括供电端口、第二NPN型三极管Q3和P沟道MOS管Q4；第二NPN型三极管Q3的发射极接地，第二NPN型三极管Q3的基极连接控制电源，第二NPN型三极管Q3的集电极经过第五电阻R5连接P沟道MOS管Q4的栅极，P沟道MOS管Q4的漏极用于向驱动端口供电，且P沟道MOS管Q4的漏极与驱动端口之间串联有第六电阻R6；P沟道MOS管Q4的源极和栅极之间连接有第七电阻R7，P沟道MOS管Q4的源极还连接供电端口。该开关电路起到控制稳压电路的作用，当开关电路的供电端口接通时，稳压电路才会进入工作状态，以降低电路的待机功耗。

进一步地，该电路还包括变压器、第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3；变压器的二次侧线圈依次连接第一整流二极管D1、第二整流二极管D2和第三整流二极管D3；且第一整流二极管D1、第二整流二极管D2和第三整流二极管D3接入二次侧线圈的匝数依次增多；第三整流二极管D3的阴极连接为供电端口供电。

三个整流二极管的阳极分别接入到变压器线圈的二次侧，由于接入线圈匝数的不同，第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3的阴极电压依此减小。例如，第一整流二极管D1阳极电压为12V，第二整流二极管D2阳极电压为18V，第三整流二极管D3的阳极电压为35V，将三个整流二极管所处的支路分别记为第一支路、第二支路、第三支路。其中，第三支路上连接着开关电路，进而连接驱动端口，为负反馈稳压模块11供电。第三支路主要作用是为了稳定第二整流二极管D2后端电路的输出电压，不需要直接带动负载。当第一支路负载过高时，为了保证第一支路负载的电压稳定，整个变压器二次侧线圈的电压上升，导致第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3的阳极电压上升。此时，第二整流二极管D2阴极的接线端口电压略大于18V，该电压输入到负反馈稳压模块11的电压输入端口Vin中，经过负反馈稳压模块11调节，在电压输出端口Vout输出稳定的18V电压。

图2所示实施例中，针对第二整流二极管D2所处支路，加设了包含稳压电路的第三支路，但是本领域技术人员可以根据实际变压器二次侧需要的输出电压需要进行修改。变压器二次侧每存在一个需要稳定输出电压的接线端口，就相应地增加一套图1所示的稳压电路。

经过验证，该稳压电路的实际调节效果较好，可以达到±10％的稳压效果，以较低的成本实现了较高精度的稳压效果。通过调节第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第六电阻R6的阻值，可以实现不同精度范围、不同电压的稳压功能。此外，稳压电路的负反馈调节到输入控制均在次级实现完成，具备响应速度快、延迟低的优点。

本电路可以应用在电视机或显示器的电源电路中，在电视机或显示器的反激电源中，可以接入前述实施例中任意一种反激电源的稳压电路，避免电视机电路中的元件在交叉负载时出现电压过高的问题，有利于降低电视机的故障率。

本申请仅列出了较佳的实施例，用以帮助本领域技术人员理解本方案。本领域技术人员容易知晓，电路中各器件的参数可以根据实际电路和要求进行合理选择，其中开关电源的结构可以由根据具体需要，自行设置，在一些实施例中，可以不包含开关电源电路，使得驱动端口直接连接在变压器二次侧的整流二极管阴极上。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种应用于反激电源的稳压电路，其特征在于，包括：驱动端口、电压输入端口、电压输出端口、第一三端晶体管、第二三端晶体管和稳压二极管；

所述驱动端口的电压高于所述电压输入端口的电压；

所述第一三端晶体管的第一端连接所述驱动端口，所述第一三端晶体管的第二端连接所述电压输入端口，所述第一三端晶体管的第三端连接所述电压输出端口；

所述第二三端晶体管的第一端经第三电阻接地，所述第二三端晶体管的第二端直接接地，所述第二三端晶体管的第三端经第二电阻连接所述驱动端口；

所述稳压二极管的阳极经过第四电阻连接所述第二三端晶体管的第一端，所述稳压二极管的阴极连接所述电压输出端口。

2.根据权利要求1所述的一种应用于反激电源的稳压电路，其特征在于，所述第一三端晶体管为N沟道场效应晶体管，所述第一三端晶体管的第一端口为N沟道场效应晶体管的栅极，所述第一三端晶体管的第二端口为N沟道场效应晶体管的漏极，所述第一三端晶体管的第三端口为N沟道场效应晶体管的源极。

3.根据权利要求2所述的一种应用于反激电源的稳压电路，其特征在于，所述第二三端晶体管为第一NPN型三极管，所述第二三端晶体管的第一端为第一NPN型三极管的基极，所述第二三端晶体管的第二端为第一NPN型三极管的集电极，所述第二三端晶体管的第三端为第一NPN型三极管的发射极。

4.根据权利要求3所述的应用于反激电源的稳压电路，其特征在于，所述N沟道MOS管的栅极与源极之间连接有第一电容，所述N沟道MOS管的栅极与漏极之间连接有第二电容。

5.根据权利要求1所述的应用于反激电源的稳压电路，其特征在于，所述电路还包括：控制电源和开关电路，所述开关电路用于控制所述驱动端口的导通状态；当所述控制电源通电时，所述开关电路接收控制信号，所述驱动端口电压上升。

6.根据权利要求5所述的应用于反激电源的稳压电路，其特征在于，所述开关电路包括：

供电端口、第二NPN型三极管和P沟道MOS管；所述第二NPN型三极管的发射极接地，所述第二NPN型三极管的基极连接所述控制电源，所述第二NPN型三极管的集电极经过第五电阻连接所述P沟道MOS管的栅极，所述P沟道MOS管的漏极用于向所述驱动端口供电，且所述P沟道MOS管的与所述驱动端口之间串联有第六电阻；所述P沟道MOS管的源极和栅极之间连接有第七电阻，所述P沟道MOS管的源极还连接所述供电端口。

7.根据权利要求6所述的应用于反激电源的稳压电路，其特征在于，还包括：

变压器、第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管；

所述变压器的二次侧线圈依次连接所述第一整流二极管、第二整流二极管和第三整流二极管；且所述第一整流二极管、第二整流二极管和第三整流二极管接入所述二次侧线圈的匝数依次增多；所述第三整流二极管的阴极连接为所述供电端口供电。

8.一种电视机，其特征在于，所述电视机的电源电路中包括如权利要求1-7中任一项所述的反激电源的稳压电路。

Images