低功耗功率补偿电源电路的制作方法_2

文档序号:10423926阅读:来源:国知局
其中,所述初级绕组20a与所述辅助绕组 20c位于变压器20的原边侧,次级绕组20b位于变压器20的副边侧,并且初级绕组20a的极性 端子2、次级绕组20b的极性端子3、辅助绕组20c的极性端子5为同名端,上述Ξ个端子的极 性相同,均随初级绕组20a的极性变化而同时改变;所述整流模块10的输入端与交流电连 接,所述整流模块10的输出端与变压器20的初级绕组20a连接,所述变压器20的辅助绕组 20c经第一反馈模块40与所述PWM模块30的第一检测端CS连接,所述变压器20的次级绕组 20b的输出为所述开关电源的输出,所述PWM模块30的输出端OUT与变压器20的初级绕组 20a连接;
[0027] 高压交流电经所述整流模块10整流为高压直流后输入至变压器20的初级绕组 20a,所述高压直流电经变压器20变压后分别输出至次级绕组20b、辅助绕组20c,辅助绕组 20c的电压经第一反馈模块40反馈至PWM模块30,所述PWM模块30根据检测到的辅助绕组20c 的电压调整关闭输出至初级绕组20a的PWM信号或者输出至初级绕组20a的PWM信号的占空 比,继而调整次级绕组20b的输出电压。
[0028] 本实用新型技术方案通过将第一反馈模块40连接在变压器20的辅助绕组20c上, 对辅助绕组20c上的电压进行检测,辅助绕组20c上的电压随初级绕组20a上的电压的变化 而变化,根据检测所得的电压与P歷模块30内部的预设值进行比较,输出相应占空比的P歷 信号至变压器20的初级绕组20a,从而改变次级绕组20b的充、放电时间,达到调整次级绕组 20b的电压的目的,最终使得开关电源的输入端的电压在低压、高压较大范围内变化时,输 出端的功率保持平衡。
[0029] 上述第一反馈模块40检测的电压为辅助绕组20c上的电压,而辅助绕组20c相对于 初级绕组20a,应数大大减小,从而辅助绕组20c上的电压大大降低,从而在第一反馈模块40 自身的功率损耗也大大降低,达到节能环保、降低成本的目的。
[0030] 优选地,如图2所述,第一反馈模块40包括第一电阻R1、第一稳压管ZD1及第一二极 管D1,所述辅助绕组20c的一端与第一二极管D1的阴极、第一稳压管ZD1的阴极连接,所述辅 助绕组20c的另一端连接至所述PWM模块30的电源端VCC,所述第一二极管D1的阳极接地,所 述第一稳压管ZD1的阳极经第一电阻R1连接至所述PWM模块30的第一检测端CS。
[0031] 当Pmi模块30输出的PWM信号为低电平时,此时,初级绕组20a形成1正2负的电动 势,从而禪合至辅助绕组20c与次级绕组20b之后,使得次级绕组20b形成3负4正的电动势, 辅助绕组20c形成5负6正的电动势,而由于次级绕组20b的极性端子3连接续流二极管组D的 阳极,则此时二极管截止,次级绕组20b为储存能量状态。
[0032] 当P丽模块30输出的P歷信号为高电平时,开关单元32迅速截止,初级绕组20a断 开,但由于线圈内的电流不能突变,则初级绕组20a感应出1负2正的电动势,使得次级绕组 20b禪合出3正4负的电动势,辅助绕组20c禪合出5正6负的电动势,此时续流二极管组D导 通,次级绕组20b经续流二极管组D释放能量后,形成低压直流信号至输出接口 60。
[0033] 上述过程中,当辅助绕组20c为5负6正,即PWM信号为高电平时,第一稳压管ZD1、第 一二极管D1导通,通过将第一电阻R1上产生的压降反馈至pmi模块30,从而根据辅助绕组 20c、初级绕组20a的应数比,得出初级绕组20a的电压值,即开关电源输入侧的电压值。
[0034] 当输入侧的电压较低时,即第一电阻R1上采样所得的电压小于Pmi模块30内的预 设值时,通过调整pmi信号的占空比即可调节次级绕组20b的充电及放电时间,从而调整次 级绕组20b的电压平衡,最终使得输出侧的功率保持平衡;当输入侧的电压较高,即第一电 阻R1上采样所得的电压大于或等于PWM模块30内的预设值时,此时可通过关闭PWM模块30的 输出,限制次级绕组20b的输出,W使得开关电源与初级绕组20a处于低压范围内的功率输 出保持平衡。
[0035] 上述第一反馈模块40为检测辅助绕组20c上的电压,通常辅助绕组20c上的线圈应 数远远小于初级绕组20a上的线圈应数,从而第一反馈模块40上的电压即第一电阻R1上的 压降也远远小于初级绕组20a的电压值,第一电阻R1上的功率损耗也大大降低。并且当辅助 绕组20c为5正6负,即PWM信号为低电平时,第一稳压管ZD1、第一二极管D1反向截止,第一电 阻R1上没有电流通过,将不产生功率损耗,运样,进一步降低了第一反馈模块40的功率损 耗。
[0036] 进一步地,所述低功耗功率补偿电源电路还包括连接在辅助绕组20c与所述PWM模 块30的电源端VCC之间的滤波模块50,所述滤波模块50包括第二电阻R2与第一电解电容C1, 所述第二电阻R2的一端与所述辅助绕组20c连接,所述第二电阻R2的另一端与所述第一电 解电容C1的正极、PWM模块30的电源端VCC连接,所述第一电解电容C1的负极接地。
[0037] 当辅助绕组20c为5正6负时,由辅助绕组20c为PWM模块30提供工作电压,并对第一 电解电容C1进行充电;当辅助绕组20c为5负6正时,由第一电解电容C1放电为PWM模块30提 供工作电压。从而通过上述滤波模块50可W持续为PWM模块30提供工作电压。
[0038] 优选地,所述PWM模块30包括PWM忍片31、两路并联的开关单元32,所述PWM忍片31 的电源端VCC与所述滤波模块50连接,所述PWM忍片31的第一检测端CS与第一反馈模块40连 接,所述PWM忍片31的输出端OUT与所述开关单元32的控制端连接,所述开关单元32连接在 变压器20的初级绕组20a与地之间。
[0039] 当第一电阻R1上采样所得的电压小于预设值时,通过PWM忍片31的输出端OUT输出 的PWM信号往复不断的导通、关闭开关单元32,继而使得次级绕组20b往复充电、放电最终形 成低压直流信号输出。PWM忍片31通过检测第一反馈模块40的电压值,相应调整输出至开关 单元32的PWM信号的占空比,从而调整开关单元40导通、关闭的时间周期,继而调整次级绕 组20b的充电时间、放电时间,最终调整开关电源的输出电压,使得输入侧的电压波动变化 时,其输出功率都能保持平衡。
[0040] 优选地,所述开关单元32包括第一 Ξ极管Q1、第一 M0S管Q2、第二二极管D2、第Ξ电 阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5及第六电阻R6,所述第Ξ电阻R3的一端与所述PWM忍片31的 输出端OUT连接,所述第Ξ电阻R3的另一端与第二二极管D2的阳极、第一 Ξ极管Q1的基极连 接,所述第一 Ξ极管Q1的集电极接地,所述第一 Ξ极管Q1的发射极与所述第二二极管D2的 阴极、第四电阻R4的一端连接,所述第四电阻R4的另一端与所述第五电阻R5的一端、第一 M0S管Q2的栅极连接,所述第一 M0S管Q2的漏极与所述变压器20的初级绕组20a连接,所述第 一 M0S管Q2的源极与所述第五电阻R5的另一端、第六电阻R6的一端连接,所述第六电阻R6的 另一端接地。
[0041 ]当PWM忍片31输出的PWM信号为高电平时,开关单元32的第一 Ξ极管Q1的基极为高 电平,在本实施例中,第一Ξ极管Q1优选采用PNP型Ξ极管,第一M0S管Q2优选采用N型沟道 M0S管,从而第一S极管Q1、第一 M0S管Q2均截止,实现初级绕组20a断电过程。
[0042] 当PWM忍片31输出的PWM信号为低电平时,开关单元32的第一 Ξ极管Q1的基极为低 电平,则第一 Ξ极管Q1导通,将第一 M0S管Q2的栅极的电平拉低,使得第一 M0S管Q2也相应导 通,从而使得初级绕组20a经第一 M0S管Q2、第六电阻R6形成通路,实现初级绕组20a的通电 过程。
[0043] 优选地,在所述第五电阻R5与第六电阻R6的公共端点与所述PWM忍片31的第一检 测端CS之间还连接有第屯电阻R7,所述第屯电阻R7用于检测所述第一 M0S管Q2的源极电流。
[0044] 当第一 M0S管Q2导通时,初级绕组20a经第一 M0S管Q2的漏极、源极与地形成通路, 从而第一M0S管Q2的源极将产生电流,将该电流经第屯电阻R7将产
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