一种高效电源的制作方法

本发明涉及电源技术领域，特别是一种高效电源。

背景技术：

正激电源和反激电源被广泛用于各种电器设备中,其优点是电路简单,成本低.其不足是效率底.。这些的电源是在整流硅桥后直接接一个滤波电容,这种结构会产生大量的非线性电流并污染交流电网，同时它对电网所传送的电力利用率较低。

为了减少非线性电流，并达到国际标准eng1000-3-2，人们提出各种各样的方法来提高功率因数，其中有无源功率因数校正电路，其功率因数在80%--90%之间；还有一种是有源功率因数校正线路，此种线路功率因数可达99%。有源线路最成功的是二阶功率校正线路，其原理是先将整流后的波动直流电的电压提高到特定的电压，并形成稳定的直流电压后，再将此直流电变换成为输出直流电。

上述线路也存在着一些缺点：一、它开始工作时有较大的冲击电流；二、它将现有的电压提升，从而增加了对后续功率转换元件的要求（即开关管的要求），目前高功率因数电源的损坏多属于这个原因；三、由于增加了一阶线路也增加了电源的自身损耗。

此外人们还提出许多单阶高功率因数电源，这些线路多数以牺牲线路可靠性为代价，是不可取的。为了提高效率,人们提出了llc开关电源线路,这种电路利用零电流关断原理,减少了开关损耗,极大地提高了电源的效率(整机效率可达92%).但是,这种线路也增加了制造成本,同时这种并没有降低pfc电路的损耗。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提出一种高效电源，该电源稳定、高效并且成本低廉。

本发明采用以下方案实现：包括整流桥、变压器、电感、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第一开关管、第二开关管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、次级电路单元以及控制电路单元；所述第一开关管包括第一接线端、第二接线端以及控制端，所述第二开关管包括第一接线端、第二接线端以及控制端；

所述整流桥的输入端接工频交流电源，所述整流桥的正输出端连接至所述第一电容的一端、第一二极管的阳极；

所述第一二极管的阴极连接至所述电感的一端、第二开关管的第二接线端，所述电感的另一端连接至所述变压器的初级线圈的一端；

所述第二开关管的控制端连接至所述控制电路单元，所述第二开关管的第一接线端连接至所述第二电容的正端、所述第四二极管的阴极、所述第五二极管的阴极以及所述第四电容的一端；

所述变压器的初级线圈的另一端连接至所述第五二极管的阳极以及第一开关管的第一接线端；所述第一开关管的控制端连接至所述控制电路单元；

所述第二电容的负端连接至所述第二二极管的阴极以及第三二极管的阳极；

所述第三二极管的阴极连接至所述第三电容的正端、所述第四二极管的阳极；

所述变压器的次级线圈与所述次级电路单元相连；

所述第一电容的另一端、所述第四电容的另一端、所述第一开关管的第二接线端、所述第二二极管的阳极以及所述第三电容的负端均连接至所述整流桥的负输出端。

进一步地，所述控制电路单元进行的控制单元的控制逻辑包括：第二开关管导通后第一开关管导通；第二开关管断开后第一开关管断开；第一开关管与第二开关管同时导通；第二开关管与第一开关管同时断开。

进一步地，所述电感与变压器的初级串联。

进一步地，所述电感的电感量为0-0.05mh。

进一步地，所述第五二极管与第二二极管、第三二极管、第四二极管、第二电容及第三电容组成的续流电路串联,此续流电路并接在所述第一开关管两端。

进一步地，第四电容并接在第五二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第二电容及第三电容组成的续流电路两端。

进一步地，第二开关管接在第一二极管的阴极和第二电容的正端之间。

较佳的，所述电感与变压器初级线圈串联,用于校正输入电流波形；第二电容、第三电容、第二二极管、第三二极管和第四二极管组成一续流电路用于当输入电压低于第二电容、第三电容两端电压时的电路供电；第二开关管用于释放第四电容及续流电路的电能；第四电容用于修正输入电流波形及限制当第一开关管关断时第一开关管两端的瞬间关断电压，即降低开关消耗；第一二极管和第五二极管为电感的电能、变压器初级线圈的漏感的电能及输入电能提供释放电能通道；第一二极管用于直接为变压器提供输入电能;第五二极管用于限制当第一开关管关断时第一开关管两端的瞬间关断电压，即降低开关消耗。

本发明还提供了另一种类似的一种高效电源，包括整流桥、变压器、电感、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一开关管、第二开关管、第一电容、第二电容、第三电容、次级电路单元以及控制电路单元；所述第一开关管包括第一接线端、第二接线端以及控制端，所述第二开关管包括第一接线端、第二接线端以及控制端；

所述整流桥的输入端接工频交流电源，所述整流桥的正输出端连接至所述电感的一端以及所述第二开关管的第二接线端；所述电感的另一端连接至所述变压器的初级线圈的一端；所述第二开关管的控制端连接至所述控制电路单元；

所述变压器的初级线圈的另一端连接至所述第一二极管的阳极、所述第一开关管的第一接线端；所述第一开关管的控制端连接至所述控制电路单元；

所述第一二极管的阴极连接至所述第一电容的正端、所述第二开关管的第一接线端、所述第三电容的一端、所述第二二极管的阴极；

所述第一电容的负端连接至所述第三二极管的阳极、第四二极管的阴极；

所述第三二极管的阴极连接至所述所述第二电容的正端、所述第四二极管阳极；

所述变压器的次级线圈与所述次级电路单元相连；

所述第一开关管的第二接线端、所述第三电容的另一端、所述第二二极管的阳极以及所述第二电容的负端均连接至所述整流桥的负输出端。

进一步地，所述整流桥是由快速反应二极管组成。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：本发明提供的高效电源利用一小电感和变压器初级相连,利用小感上的感应电能和变压器的初级漏感上的电能,作为续流电路的充电电能；本发明采用一附加开关管用作提供续流电路放电通路,主开关管为变压器的初级提供通路,随着主开关管开关动作,将初级的电能转换成次级电能。本发明采用两快速二级管为一小电感的感应电能和变压器初级的漏感电能提供充电通路,同时校正输入电流波形。本发明采用一小电容用于改善电流波形同时用于减小主开关管两端的瞬间关断电压。

附图说明

图1为本发明实施例一的反激式高效电源电路。

图2为本发明实施例二的反激式高效电源电路。

图3为本发明实施例中100瓦反激式开关电源输入电流波形。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

实施例一。

如图1所示，本实施例提供了一种高效电源,包括整流桥bd10、变压器t10、电感l10、第一二极管d10、第二二极管d12、第三二极管d14、第四二极管d16、第五二极管d18、第一开关管q10、第二开关管q12、第一电容c10、第二电容c12、第三电容c14、第四电容、次级电路单元以及控制电路单元；所述第一开关管q10包括第一接线端、第二接线端以及控制端，所述第二开关管q12包括第一接线端、第二接线端以及控制端；

所述整流桥bd10的输入端接工频交流电源，所述整流桥bd10的正输出端连接至所述第一电容c10的一端、第一二极管d10的阳极；

所述第一二极管d10的阴极连接至所述电感l10的一端、第二开关管q12的第二接线端，所述电感l10的另一端连接至所述变压器t10的初级线圈的一端；

所述第二开关管q12的控制端连接至所述控制电路单元，所述第二开关管q12的第一接线端连接至所述第二电容c12的正端、所述第四二极管d16的阴极、所述第五二极管d18的阴极以及所述第四电容的一端；

所述变压器t10的初级线圈的另一端连接至所述第五二极管d18的阳极以及第一开关管q10的第一接线端；所述第一开关管q10的控制端连接至所述控制电路单元；

所述第二电容c12的负端连接至所述第二二极管d12的阴极以及第三二极管d14的阳极；

所述第三二极管d14的阴极连接至所述第三电容c14的正端、所述第四二极管d16的阳极；

所述变压器t10的次级线圈与所述次级电路单元相连；

所述第一电容c10的另一端、所述第四电容的另一端、所述第一开关管q10的第二接线端、所述第二二极管d12的阳极以及所述第三电容c14的负端均连接至所述整流桥bd10的负输出端。

在本实施例中，所述控制电路单元进行的控制单元的控制逻辑包括：第二开关管q12导通后第一开关管q10导通；第二开关管q12断开后第一开关管q10断开；第一开关管q10与第二开关管q12同时导通；第二开关管q12与第一开关管q10同时断开。

在本实施例中，所述电感l10与变压器的初级串联。所述电感的电感量为0-0.05mh。

在本实施例中，所述第五二极管d18与第二二极管d12、第三二极管d14、第四二极管d16、第二电容c12及第三电容c14组成的续流电路串联,此续流电路并接在所述第一开关管q10两端。

在本实施例中，第四电容c16并接在第五二极管d18、第二二极管d12、第三二极管d14、第四二极管d16、第二电容c12及第三电容c14组成的续流电路两端。

在本实施例中，第二开关管q12接在第一二极管的阴极和第二电容c12的正端之间。

较佳的，所述电感与变压器初级线圈串联,用于校正输入电流波形；第二电容c12、第三电容c14、第二二极管d12、第三二极管d14和第四二极管d16组成一续流电路用于当输入电压低于第二电容c12、第三电容c14两端电压时的电路供电；第二开关管q12用于释放第四电容及续流电路的电能；第四电容c16用于修正输入电流波形及限制当第一开关管关断时第一开关管两端的瞬间关断电压，即降低开关消耗；第一二极管d10和第五二极管d18为电感的电能、变压器初级线圈的漏感的电能及输入电能提供释放电能通道；第一二极管d10用于直接为变压器提供输入电能;第五二极管d18用于限制当第一开关管关断时第一开关管两端的瞬间关断电压，即降低开关消耗。

较佳的，在本实施例中，所述电感l10与变压器t10初级线圈串联,用于校正输入电流波形；第二电容c12、第三电容c14、第二二极管d12、第三二极管d14和第四二极管d16组成一续流电路用于当输入电压低于第二电容c12、第三电容c14两端电压时的电路供电；第二开关管q12用于释放第四电容及续流电路的电能；第四电容用于修正输入电流波形及限制当第一开关管q10关断时第一开关管q10两端的瞬间关断电压，即降低开关消耗；第一二极管d10和第五二极管d18为电感l10的电能、变压器t10初级线圈的漏感的电能及输入电能提供释放电能通道；第一二极管d10用于直接为变压器t10提供输入电能;第五二极管d18用于限制当第一开关管q10关断时第一开关管q10两端的瞬间关断电压，即降低开关消耗。

实施例二。

如图2所示，本实施例提供了另一种与实施例一类似的一种高效电源，包括整流桥、变压器t20、电感l20、第一二极管d20、第二二极管d22、第三二极管d24、第四二极管d26、第一开关管q20、第二开关管q22、第一电容c20、第二电容c22、第三电容c24、次级电路单元以及控制电路单元；所述第一开关管q20包括第一接线端、第二接线端以及控制端，所述第二开关管q22包括第一接线端、第二接线端以及控制端；

所述整流桥的输入端接工频交流电源，所述整流桥的正输出端连接至所述电感l20的一端以及所述第二开关管q22的第二接线端；所述电感l20的另一端连接至所述变压器t20的初级线圈的一端；所述第二开关管q22的控制端连接至所述控制电路单元；

所述变压器t20的初级线圈的另一端连接至所述第一二极管d20的阳极、所述第一开关管q20的第一接线端；所述第一开关管q20的控制端连接至所述控制电路单元；

所述第一二极管d20的阴极连接至所述第一电容c20的正端、所述第二开关管d22的第一接线端、所述第三电容c24的一端、所述第二二极管d22的阴极；

所述第一电容c20的负端连接至所述第三二极管d24的阳极、第四二极管d26的阴极；

所述第三二极管d24的阴极连接至所述所述第二电容c22的正端、所述第四二极管d26阳极；

所述变压器t20的次级线圈与所述次级电路单元相连；

所述第一开关管q20的第二接线端、所述第三电容c24的另一端、所述第二二极管d22的阳极以及所述第二电容c22的负端均连接至所述整流桥的负输出端。

在本实施例中，所述整流桥是由快速反应二极管组成。

如图3所示，图3为采用本发明两个实施例所得到的100瓦反激式开关电源输入电流波形。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。