专利名称：反激式开关电源电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电路领域，更具体地涉及一种新型低成本反激式开关电源电路。采用较大的启动电阻，实现“零”电流启动和低电流工作特性，降低系统待机功耗，满足五星级充电器的待机功耗30mW甚至更低的要求，以及能源之星最新标准要求。
背景技术：
全球能源日趋紧张，节能减排、绿色能源更是大势所趋。相关能效标准越来越严格，新的六级能效提出了 IOOmW待机要求，三星、LG、诺基亚等大牌手机厂商共同推出了更严格的待机分级制度，充电器待机功耗小于30mW，定为五星级充电器。因此，如何采用低成本方案，实现超低待机功耗，成为电源管理IC厂商的竞争优势。
实用新型内容鉴于以上的问题，本实用新型提出了一种低成本反激式开关电源电路。根据本实用新型的一个实施例的低成本反激式开关电源电路包括:一交流整流电路，该交流整流电路的输入端与一交流电源相连接；一电磁干扰滤波电路，该电磁干扰滤波电路的输入端与该交流整流电路的输出端相连接；一启动电路，该启动电路的输入端与该电磁干扰滤波电路的输出端相连接；一反激开关电路，反激开关电路的输入端与该启动电路的输出端相连接；一输出整流滤波电路，该输出整流滤波电路的输入端与反激开关电路的输出端相连接，该输出整流滤波电路的输出端与一负载相连接；一控制电路，该控制电路的输入端与该启动电路的输出端、该反激开关电路的输出端及回馈电路的输出端相连接，该控制电路的输出端与反激开关电路的输入端相连接，其中该控制电路至少包含一脉冲宽度调制控制开关芯片，该脉冲宽度调制控制开关芯片包含六个功能脚；以及一回馈电路，该回馈电路的输入端与反激开关电路的输出端相连接，该回馈电路的输出端与该控制电路的输入端相连接。在如上所述的反激式开关电源电路中，该反激开关电路进一步包含一吸收电路，横跨在该反激开关电路中的一反激变压器的初级绕组的两端。在如上所述的反激式开关电源电路中，该电磁干扰滤波电路包括至少一电感、至少一高压电解电容以及一静电放电电阻，以抑制电磁干扰及整流后滤波。在如上所述的反激式开关电源电路中，该启动电路用来通过至少一启动电阻给一电容充电，并连接该控制芯片的一驱动脚，该驱动脚与作为开关器件的MOSFET的栅极相连。在如上所述的反激式开关电源电路中，该启动电路通过启动电阻,在启动前对供电电容充电。在如上所述的反激式开关电源电路中，该回馈电路包括多个取样电阻，用来利用所述取样电阻将通过变压器的初级供电绕组按比例感应出的次级交流电压送到该控制电路。[0010]根据本实用新型的低成本反激式开关电源电路克服了目前的技术瓶颈，并且相对于现有的电源电路来说周边零件少、成本低、且待机功耗极低。
从
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
的描述中可以更好地理解本实用新型，其中:图1示出了根据本实用新型实施例的低成本反激式开关电源电路的框图；图2示出了根据本实用新型实施例的低成本反激式开关电源电路的电路图；图2a示出电磁干扰滤波电路的多种接法；图2b示出了吸收电路的多种接法；以及图2c示出了两种加强型输出整流滤波电路的两种接法。
具体实施方式
下面将详细描述本实用新型各个方面的特征和示例性实施例。下面的描述涵盖了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更清楚的理解。本实用新型绝不限于下面所提出的任何具体配置，而是在不脱离本实用新型的精神的前提下覆盖了相关元素或部件的任何修改、替换和改进。本实用新型提出了一种低成本反激式开关电源电路。图1示出了根据本实用新型实施例的低成本反激式开关电源电路的框图。如图1所示，该反激式开关电源电路包括交流整流电路A、电磁干扰滤波电路B、启动电路C、反激开关电路D、输出整流滤波电路E、以及控制电路F和回馈电路G，并且反激开关电路D还包括吸收电路H。其中，交流整流电路A的输入端与交流电源相连接，输出端与电磁干扰滤波电路B的输入端相连接；电磁干扰滤波电路B的输入端与交流整流电路A的输出端相连接，输出端与启动电路C的输入端相连接；启动电路C的输入端和电磁干扰电路B的输出端相连接，输出端与反激开关电路D的输入端和控制电路F的输入端相连接；反激开关电路D的输入端与启动电路C的输出端和控制电路F的输出端相连接，输出端与回馈电路G的输入端、输出整流滤波电路E的输入端、以及控制电路F的输入端相连接；输出整流滤波电路E的输入端与反激开关电路D的输出端相连接，输出端与负载相连接；控制电路F的输入端与启动电路C的输出端、反激开关电路D的输出端以及回馈电路G的输出端相连接，输出端与反激开关电路D的输入端相连接；回馈电路G的输入端和反激开关电路D的输出端相连接，输出端和控制电路F的输入端相连接。图2示出了根据本实用新型的一个实施例的反激式开关电源电路的电路图。如图2所示，根据本实用新型的一个实施例的反激式开关电源电路包括交流整流电路1、电磁干扰(EMI)滤波电路2、启动电路3、吸收电路4、反激开关电路5、输出整流滤波电路6、回馈电路7以及控制电路8。在图2所示的实施例中，交流整流电路I包括保险丝阻RF (FUSE)和整流二极管Dl 4，主要作用是对交流电压进行整流。其中，整流二极管的数量最少可以是一个，最多可以是八个。保险丝也可以用保险丝电阻、绕线电阻或电感代替。在图2所示的实施例中，EMI滤波电路2包括电感L1、L2、高压电解电容Cl、C2、以及静电放电(ESD)电阻R7，主要作用是抑制EMI及整流后滤波。根据不同的应用，EMI滤波电路中可以用一个电感、两个电感，也可以只用一个共模电感；可以只用一个高压电解电容；并且在有些场合中也可以不用ESD放电电阻R7。图2a标出了 EMI滤波电路的多种接法，其中Rl为ESD放电电阻，其可以串联或并联以达到所需的阻值，也可以取消。在图2所示的实施例中，启动电路3主要作用是通过启动电阻Rl、R2给电容C3充电，控制反激开关电路5中功率开关管(MOSFET)Ql导通，通过功率开关管的源极经控制电路8的功能脚PIN-F给启动电容C4充电，从而达到启动控制电路8的目的。启动电阻可以选择比较大的阻值，实现“零”电流启动，降低启动电路的功率损耗，降低系统待机功耗。在图2所示的实施例中，吸收电路4可以根据不同的系统要求而变化。进一步地，吸收电路也可以根据不同的市场要求而可以完全取消，从而进一步降低成本。图2b示出了吸收电路的多种接法。在图2所示的实施例中，反激开关电路5包括反激变压器Tl、功率开关管Q1、以及电流检测电阻Rs，主要作用是将交流整流后的高压直流电压通过反激变压器转换成次级比较低的交流电压。电流检测电阻Rs可以以串联或并联的方式达到所需要的阻值。在图2所示的实施例中，输出整流滤波电路6包括输出整流二极管D4和滤波电容Co两个主要部分。针对不同的输出纹波要求，输出整流滤波电路6可以增加型滤波电路或者共模滤波电路来改善滤波效果。图2c示出了两种加强型输出整流滤波电路的两种接法，达到不同的纹波要求。在图2所示的实施例中，回馈电路7包括取样电阻R5、R6，主要作用是利用取样电阻R5、R6将通过变压器的初级供电绕组按比例感应出的次级交流电压(回馈绕组上的交流电压)送到控制电路8。从原理上看没有光耦及次级基准稳压器，从而大幅降低了成本。取样电阻可以以串联或并联的方式达到所需要的阻值。在图2所示的实施例中，控制电路8的主要器件是一颗脉冲宽度调制(PWM)控制开关芯片ICl及必要的外围辅助组件。比如，0B2550或类似功能的控制开关芯片，该芯片(ICl)总共包含6只功能脚，分别是:回馈信号脚(PIN-A)，用于检测反激式开关电源电路的输出电压，与回馈电路7的输出端相连接；接地脚(PIN-B)，用于接地；电流检测脚(PIN-C)，用于检测反激开关电路5的原边电流，并根据检测出的电流提供对于反激开关电路5中的功率开关管(MOSFET) Ql的关断保护，通过控制电路8的驱动脚PIN-E连接到反激开关电路5中的功率开关管Ql的栅极；功率开关管控制脚(PIN-D)，与反激开关电路5中的功率开关管Ql相连接，用于控制功率开关管Ql的源极开通与关断；驱动脚(PIN-E)，与启动电路3的输出端、反激开关电路5的输入端相连接；以及供电脚(PIN-F)，用于为该芯片提供工作电压，与启动电路3的输出端相连接(PIN脚顺序不局限上述顺序)。以上已经参考本实用新型的具体实施例来描述本实用新型，但是本领域技术人员均了解，可以对这些具体实施例进行各种修改、组合和变更，而不会脱离由所附权利要求或其等同物限定的本实用新型的精神和范围。此外，附图中的任何信号箭头应当被认为仅是示例性的，而不是限制性的，除非另有具体指示。当术语被预见为使分离或组合的能力不清楚时，组件或者步骤的组合也将被认为是已经记载了。
权利要求1.一种反激式开关电源电路，包括: 一交流整流电路，该交流整流电路的输入端与一交流电源相连接； 一电磁干扰滤波电路，该电磁干扰滤波电路的输入端与该交流整流电路的输出端相连接； 一启动电路，该启动电路的输入端与该电磁干扰滤波电路的输出端相连接； 一反激开关电路，反激开关电路的输入端与该启动电路的输出端相连接； 一输出整流滤波电路，该输出整流滤波电路的输入端与反激开关电路的输出端相连接，该输出整流滤波电路的输出端与一负载相连接； 一控制电路，该控制电路的输入端与该启动电路的输出端、该反激开关电路的输出端及回馈电路的输出端相连接，该控制电路的输出端与反激开关电路的输入端相连接，其中该控制电路至少包含一脉冲宽度调制控制开关芯片，该脉冲宽度调制控制开关芯片包含六个功能脚；以及 一回馈电路，该回馈电路的输入端与反激开关电路的输出端相连接，该回馈电路的输出端与该控制电路的输入端相连接。
2.如权利要求1所述的反激式开关电源电路，其中该反激开关电路进一步包含一吸收电路，横跨在该反激开关电路中的一反激变压器的初级绕组的两端。
3.如权利要求1所述的反激式开关电源电路，其中该交流整流电路包括一保险丝阻和至少一整流二极管。
4.如权利要求1所述的反激式开关电源电路，其中该电磁干扰滤波电路包括至少一电感、至少一高压电解电容以及一静电放电电阻，以抑制电磁干扰及整流后滤波。
5.如权利要求1所述的反激式开关电源电路，其中该启动电路用来通过至少一启动电阻给一电容充电，并连接该控制芯片的一驱动脚，该驱动脚与作为开关器件的MOSFET的栅极相连。
6.如权力要求I所述的反激式开关电源电路,其中该启动电路通过启动电阻,在启动前对供电电容充电。
7.如权利要求1所述的反激式开关电源电路，其中该反激开关电路包括一反激变压器、一功率开关管和一电流检测电阻，用来将交流整流后的高压直流电压通过该反激变压器转换成次级比较低的交流电压。
8.如权利要求1所述的反激式开关电源电路，其中该输出整流滤波电路包括一输出整流二极管和一滤波电容。
9.如权利要求1所述的反激式开关电源电路，其中该回馈电路包括多个取样电阻，用来利用所述取样电阻将通过变压器的初级供电绕组按比例感应出的次级交流电压送到该控制电路。
专利摘要本实用新型公开了一种反激式开关电源电路。该反激式开关电源电路包括交流整流电路、电磁干扰滤波电路、启动电路、反激开关电路、输出整流滤波电路、控制电路以及回馈电路，其中电磁干扰滤波电路的输入端与交流整流电路的输出端相连接、启动电路的输入端与电磁干扰滤波电路的输出端相连接、反激开关电路的输入端与启动电路的输出端相连接，控制电路，其输入端与启动电路的输出端、反激开关电路的输出端及回馈电路的输出端相连接，其输出端与反激开关电路的输入端相连接，相对于现有的电源电路来说周边零件少、成本低、且待机功耗极低。
文档编号H02M3/335GK203071828SQ20122051883
公开日2013年7月17日 申请日期2012年10月10日 优先权日2012年10月10日
发明者张秀红, 方烈义 申请人:昂宝电子(上海)有限公司