一种非隔离开关电源电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种开关电源电路，特别是一种非隔离开关电源电路。
【背景技术】
[0002]非隔离开关电源电路中，电感是一种典型的储能元件。开关导通时，给电感充电，开关关闭时，电感放电，如此周期循环，实现了电源的开关转换过程。在非隔离开关电源应用于恒流驱动电路时，通常工作在临近导通模式，这就需要检测电感的退磁时间，这样才可以在负载变化时，实现恒流。在电感充电时，通常可以通过检测低压端限流电阻上的电压，很方便的检测电感电流的大小。在开关关闭时，电感的放电也同样需要检测，由于电感放电时，开关已经关闭，电感处于高压端不能很方便的检测，要么需要高压电路检测，高压检测电路也比较复杂，且高压电路在集成电路工艺实现上成本较高，会增加芯片的成本。
[0003]另外一种方法就是间接检测，利用变压器原理降低电压后进行检测，这个在使用上会增加器件的成本。当开关电源工作在连续导通模式时，可以不用检测电感的退磁时间，但负载变化时，输出负载不能实现恒流。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供开关电源电路不需要检测电感放电时的退磁时间，可以实现优异恒流效果和很好的负载调整率的一种非隔离开关电源电路。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型所设计的一种非隔离开关电源电路，其特征在于:包括时钟模块、RS触发器、比较器、延时模块、负载LED、二极管D、电感L和检测电阻，RS触发器的S端与时钟模块连接、R端与比较器连接、Q端与延时模块连接，上述的负载LED —端接输入电源，另一端与电感L连接；该电感L的另一端与检测电阻连接、两者之间还安装有开关管M，开关管M与上述的延时模块连接，比较器输入端连接在检测电阻与开关管M之间，所述的比较器上还连接有参考电压Vref，二极管D的正极连接于电感L与开关管M之间，其负极连接在负载LED上。
[0006]本实用新型得到的一种非隔离开关电源电路，在开关管M导通时，检测流过检测电阻的电流，也就是流过开关管M的电流，此电流也就是流过电感L和负载LED的电流，同时记录电流达到设定值的开关导通时间Tl，然后延长同样的开关时间Tl再关闭开关，电感通过二极管D放电，电感的放电时间保持为常数T0。这样LED的输出电流为设定值的电流，在实现恒流输出的时候，不需要高压端采样，降低了实现难度，同时可以在负载大范围变化时，实现优异的恒流效果。
【附图说明】
[0007]图1是非隔离开关电源电路示意图。
[0008]图2是电感电流与检测电阻电压的波形示意图。
[0009]图中:时钟模块1、RS触发器2、延时模块3、比较器4、负载LED5、二极管D 6、电感L7、检测电阻8、开关管M9、参考电压VreflO。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0011]实施例:
[0012]如图1所示，本实用新型提供的一种非隔离开关电源电路，包括用于计时的时钟模块1、RS触发器2、用于比较电压高低的比较器4、延时模块3、负载LED5、二极管D 6、电感L7和检测电阻8，检测电阻8是可根据需要设定，RS触发器2它有两个输入端R、S和两个输出端Q、非Q，RS触发器2的S端与时钟模块I连接、R端与比较器4连接、Q端与延时模块3连接，上述的负载LED2 —端接输入电源Vin，另一端与电感L7连接；该电感L7的另一端与检测电阻8连接、两者之间还安装有开关管M9，开关管M9与上述的延时模块3连接，比较器4输入端连接在检测电阻8与开关管M9之间，所述的比较器2上还连接有参考电压Vref 10，二极管D6的正极连接于电感L7与开关管M9之间，其负极连接在负载LED5的正极上。
[0013]对于上述设计的一种非隔离开关电源电路，结合图2所示，其工作原理是在开关管M9导通时，检测流过检测电阻Rcs的电流，也就是流过开关管M9的电流，此电流也就是流过电感L7和负载LED5的电流，同时记录电感L的电流达到设定值Ip的开关导通时间Tl，Ip=Vp/Rcs，然后延长同样的开关时间Tl再关闭开关，电感L通过二极管D放电，电感L7的放电时间保持为常数T0，这样LED的输出电流为:Ip。
[0014]其工作过程如下:一开始时钟模块I使RS触发器2的输出变高，经过延时模块3后，驱动开关管M9打开，延时模块3计时开始，输入电源Vin通过负载LED5、电感L7、开关管M9和检测电阻Rcs到地，开关管M9导通时，流过的电流在Rcs上产生电压Vp，通过比较器和参考电压Vref比较，当Vp大于Vref时，比较器输出高使得RS触发器输出变低，此时延时模块记录Rcs达到Vp时的时间为Tl，延时模块3再延时Tl的时间关闭开关管M。开关管M关闭后，由于电感L的电流不可以突变，电感L7上存储的能量就通过二极管D放电，放电时间固定为T0，当放电时间TO结束后，开关管M9再次打开，重复上面的过程。此时在负载LED5上产生的电流就是Ip, Ip=Vp/Rcs=Vref/Rcs，Vref为固定值，Rcs可以根据需要设定，所以负载上的电流时恒定的。由于负载电流只与参考电压VreflO和检测电阻Rcs有关，所以可以得到很好的负载调整率。
[0015]对于实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于由实用新型所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
【主权项】
1.一种非隔离开关电源电路，其特征在于:包括时钟模块(1)、RS触发器(2)、比较器(4)、延时模块(3)、负载LED (5)、二极管D (6)、电感L (7)和检测电阻(8)，RS触发器(2)的S端与时钟模块(I)连接、R端与比较器(4)连接、Q端与延时模块(3)连接，上述的负载LED (5)—端连接输入电源，另一端与电感L (7)连接；该电感L (7)的另一端与检测电阻(8)连接、两者之间还安装有开关管M (9)，开关管M (9)与上述的延时模块(3)连接，比较器(4 )输入端连接在检测电阻(8 )与开关管M (9 )之间，所述的比较器(4 )上还连接有参考电压Vref (10)，二极管D (6)的正极连接于电感L(7)与开关管M(9)之间，其负极连接在负载LED (5)上。
【专利摘要】本实用新型公开一种非隔离开关电源电路，包括时钟模块、RS触发器、比较器、延时模块、负载LED、二极管D、电感和检测电阻，RS触发器的S端与时钟模块连接、R端与比较器连接、Q端与延时模块连接，上述的负载LED一端接输入电源，另一端与电感L连接；该电感L的另一端与检测电阻连接、两者之间还安装有开关管M，开关管M与上述的延时模块连接，比较器输入端连接在检测电阻与开关管M之间，比较器上还连接有参考电压V，二极管D的正极连接于电感与开关管M之间，其负极连接在负载LED上。得到的一种非隔离开关电源电路，在实现恒流输出的时候，不需要高压端采样，降低实现难度，同时可以在负载大范围变化时，实现优异的恒流效果。
【IPC分类】H05B37-02
【公开号】CN204598427
【申请号】CN201520331706
【发明人】周海牛, 林满院
【申请人】深圳芯瑞晟微电子有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月21日