CN217469743U - 一种控制电路及随温度变化改变开关电源频率的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种控制电路，包括PWM控制器，还包括微控制器、检测电路与驱动电路；检测电路与微控制器电连接，驱动电路与微控制器电连接；检测电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容与第一电源；第一电阻与微控制器连接，第二电阻设置在第一电阻与微控制器连接通路的支路上，第一电容设置在第一电阻与微控制器连接通路的另一条支路上；驱动电路包括第三电阻，第三电阻设置在PWM控制器与微控制器的连接通路上。以及一种包括上述控制电路的随温度变化改变开关电源频率的电路。本实用新型在以反激拓扑为基本结构下结合微控制器，通过微控制器的反馈信号来实现对开关频率的控制，避免磁芯发生饱和，增大了变压器的利用率。

Description

一种控制电路及随温度变化改变开关电源频率的电路

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，具体涉及一种控制电路及随温度变化改变开关电源频率的电路。

背景技术

目前的反激开关变换电路中，最为广泛应用的是固定频率调制占空比的稳压方式，磁芯电感量需考虑模块工作在最恶劣的环境下取值，导致变压器磁芯在正常环境下利用率较低。增加变压器的损耗。导致电源效率降低。现有在常规反激电路中，通常使用的为固定频率的PWM控制器，但是由于变压器磁芯材质影响,温度上升时磁芯B值即磁通密度会增大，相同功率条件下磁芯容易发生饱和降低电源的功率。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种控制电路及随温度变化改变开关电源频率的电路，在以反激拓扑为基本结构下结合微控制器，通过微控制器的反馈信号来实现对开关频率的控制，避免磁芯发生饱和，增大了变压器的利用率,提高了反激变换器在正常环境下的效率。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种控制电路，包括PWM控制器，

还包括微控制器、检测电路与驱动电路；

检测电路与微控制器电连接，驱动电路与微控制器电连接；

检测电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容与第一电源；第一电阻与微控制器连接，第二电阻设置在第一电阻与微控制器连接通路的支路上，第一电容设置在第一电阻与微控制器连接通路的另一条支路上；

驱动电路包括第三电阻，第三电阻设置在PWM控制器与微控制器的连接通路上。

进一步的，检测电路的通路另一端与PWM控制器电连接；在检测电路中，第一电阻的一端与第一电源连接，另一端与微控制器连接。

进一步的，第二电阻的一端接地，另一端与微控制器连接；第一电容的一端接地，另一端与微控制器连接。

进一步的，第二电阻为热敏电阻。

进一步的，微控制器还包括AD引脚，PWM控制器还包括频率编程引脚；第三电阻的一端与AD引脚相连，另一端与频率编程引脚相连。

进一步的，AD引脚还包括下拉电阻。

另一方面，一种随温度变化改变开关电源频率的电路，包括上述的控制电路，以及

原边绕组与次边绕组，

原边绕组包括第二电容、开关管与PWM控制器；第二电容与开关管连接，开关管与PWM 控制器连接；

次边绕组包括二极管、与第三电容；二极管与第三电容连接；

控制电路设置在原边绕组内，与PWM控制器连接。

进一步的，第二电容的一端与电源正极连接，另一端连接开关管的一端；PWM控制器与原边绕组通过开关管连接。

进一步的，第一电容、第二电容与第三电容均为带极性电容。

进一步的，二极管的阳极一端连接次边绕组，二极管的阴极一端连接电源正极。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型的微控制器AD引脚中内置下拉电阻，通过程序编辑可控制其阻值，这样本电路的接地阻值为下拉电阻的阻值+第三电阻的阻值，由于下拉电阻的电阻值可调，故编程电阻可调开关频率可调。微控制器通过检测第一电阻与第二电阻的分压变化便可实时检测到环境温度，再根据所选择的磁芯材质受温度影响的程度自行变化下拉电阻的阻值，改变电源的开关频率从而保证磁芯在任何环境下工作都有较高的利用率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型提供的一种随温度变化改变开关电源频率的电路的反激拓扑示意图；

图2为本实用新型提供的一种随温度变化改变开关电源频率的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参阅图1与图2，本实施例提供了一种控制电路及随温度变化改变开关电源频率的电路，包括反激拓扑电路，反激拓扑电路包括原边绕组NP、次边绕组NS，原边绕组NP包括电容Ci、开关管Q1与PWM控制器U9；次边绕组NS包括二极管D1、电容Co。微控制器，微控制器设置在原边绕组NP内，与PWM控制器U9连接，其用于对反激拓扑电路进行温度检测并通过改变PWM控制器U9的频率来控制反激拓扑电路的输出。本实施例基本拓扑使用了反激变换拓扑结构，结合微控制器，实现随温度变化而改变开关频率的控制，增大了变压器的利用率。

想要完成上述的设计，电容C1与电容C2，原边绕组NP的两端分别连接电容C1，次边绕组NS的两端分别连接电容C2。在原边绕组NP与次边绕组NS中，电容Ci与电容Co均为带极性电容；开关管Q1的一端连接电容Ci的负极，圆边绕组NP的一端连接Ci的正极。所述电容Ci与Co可以是电解电容或者薄膜电容，本实施例不做限制。

为了达到随着温度改变而改变开关频率的效果，本实施例还包括微控制器电路，微控制器为MCU芯片U7，也可以是其他市面上已有的芯片。本实施例中优选为一种MCU芯片，MCU 芯片U7与PWM控制器U9电连接；微控制器电路包括检测电路与驱动电路。

所述检测电路用于检测环境温度并改变其开关频率，驱动电路用于执行所述检测电路发出的指令。在本实施例中，检测电路包括MCU芯片U7、PWM控制器U9、电阻R47、电阻R48、滤波电容C60与第一电源；电阻R47的一端与第一电源连接，另一端与MCU芯片U7的引脚连接；电阻R48设置在电阻R47与MCU芯片U7通路的一条支路上，滤波电容C60设置在电阻R47与MCU芯片U7通路的另一条支路上。其中，电阻R48为热敏电阻。请参考图2，本实施例所选用的MCU芯片U7包含21条引脚，其中，引脚VSS用于接地，引脚VDD用于接收第二电源的输入电，本实施例中的第一电源与第二电源均采用5V电压进行功能。具体的电压强度本实施例不做限制。引脚P23/AN9/OP1_N用于接入所述检测电路，引脚 P24/AN10/OP1_O/COP5/C1P5、引脚P25/AN11、引脚P26/AN12/PGATO、引脚 P30/AN22/OPO_O/C0P4/C1P4共同构成所述的AD引脚，用于对PWM控制器U9进行控制。

以及驱动电路，驱动电路包括MCU芯U7、PWM控制器U9以及电阻R85，MCU芯U7包括AD引脚，PWM控制器U9包括频率编程引脚；电阻R85的一端与AD引脚相连，另一端频率编程引脚相连。请参考图2，PWM控制器U9包括10个引脚，其中引脚RT为所述频率编程控制引脚，用于与驱动电路连通接收所述MCU芯片U7的控制。引脚OUT为输出引脚，执行操作。

本实施例是这样实现温度控制的：在检索电路中输入第一电压。在控制电路中的R85为频率编程电阻，其可以通过程序编辑改变其阻值RX大小，由于PWM控制器U9通过频率编程引脚连通MCU芯片U7接地，所以此时PWM控制器U9的8脚对地电阻值为R85+RX，由于RX值可调故开关频率可调。热敏电阻R48的阻值随温度变化而发生改变，U7通过检测R47与R48的分压变化可实时检测环境温度，即电阻R47与电阻R48的分压变化会导致检测电路检测到的温度发生变化。根据所选磁芯材质随温度变化的程度，变化RX的阻值，从而改变电源的开关频率，使变压器磁芯在任何环境下工作都有较高的利用率，且不会饱和。极大的提高正常环境下电源的效率。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制电路，包括PWM控制器，其特征在于：

还包括微控制器、检测电路与驱动电路；

所述检测电路与所述微控制器电连接，所述驱动电路与所述微控制器电连接；

所述检测电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容与第一电源；所述第一电阻与所述微控制器连接，所述第二电阻设置在所述第一电阻与所述微控制器连接通路的支路上，所述第一电容设置在所述第一电阻与所述微控制器连接通路的另一条支路上；

所述驱动电路包括第三电阻，所述第三电阻设置在所述PWM控制器与所述微控制器的连接通路上。

2.根据权利要求1的一种控制电路，其特征在于，所述检测电路的通路另一端与所述PWM控制器电连接；在所述检测电路中，所述第一电阻的一端与第一电源连接，另一端与所述微控制器连接。

3.根据权利要求2的一种控制电路，其特征在于，所述第二电阻的一端接地，另一端与所述微控制器连接；所述第一电容的一端接地，另一端与所述微控制器连接。

4.根据权利要求3的一种控制电路，其特征在于，所述第二电阻为热敏电阻。

5.根据权利要求4的一种控制电路，其特征在于，所述微控制器还包括AD引脚，所述PWM控制器还包括频率编程引脚；所述第三电阻的一端与所述AD引脚相连，另一端与所述频率编程引脚相连。

6.根据权利要求5的一种控制电路，其特征在于，所述AD引脚还包括下拉电阻。

7.一种随温度变化改变开关电源频率的电路，其特征在于，还包括权利要求1-6任意一项所述的控制电路，以及

原边绕组与次边绕组，

所述原边绕组包括第二电容、开关管与所述PWM控制器；所述第二电容与所述开关管连接，所述开关管与所述PWM控制器连接；

所述次边绕组包括二极管、与第三电容；所述二极管与所述第三电容连接；

所述控制电路设置在所述原边绕组内，与所述PWM控制器连接。

8.根据权利要求7的一种随温度变化改变开关电源频率的电路，其特征在于，所述第二电容的一端与电源正极连接，另一端连接所述开关管的一端；所述PWM控制器与原边绕组通过所述开关管连接。

9.根据权利要求8的一种随温度变化改变开关电源频率的电路，其特征在于，所述第一电容、第二电容与第三电容均为带极性电容。

10.根据权利要求9的一种随温度变化改变开关电源频率的电路，其特征在于，所述二极管的阳极一端连接次边绕组，所述二极管的阴极一端连接电源正极。

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