一种在低压或短路状态连续输出的开关电源电路的制作方法

文档序号:43543阅读:280来源:国知局
专利名称:一种在低压或短路状态连续输出的开关电源电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于开关电源技术领域,提供了一种在低压或短路状态连续输出的开关电源电路,包括PWM波发生器、电源输出电路,所述PWM波发生器的供电引脚VCC同时连接正向供电电路和反向供电电路,所述PWM波发生器的定时引脚RT/CT连接频率控制电路;当所述电源输出电路的副边绕组电压正常时,所述PWM波发生器的供电引脚VCC由所述反向供电电路供电,当所述电源输出电路的副边绕组电压低或者为零时,所述PWM波发生器的供电引脚VCC由所述正向供电电路供电。本实用新型实施例通过在PWM波发生器的VCC引脚同时连接正向供电电路和反向供电电路,使得开关电源在连接容性或者感性负载时,不会出现间歇保护,输出电流小,降低了电源的功率损耗。
【专利说明】
一种在低压或短路状态连续输出的开关电源电路
技术领域
[0001]本实用新型属于开关电源技术领域,尤其涉及一种在低压或短路状态连续输出的开关电源电路。
【背景技术】
[0002]开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,一般由脉冲宽度调制(P丽)控制电路、场效应功率输出管、变压器等组成。
[0003]目前现有的大部分恒流开关电源在输出负载是容性(超级电容类)或感性(马达类)时,电源启动时输出处于短路状态,电源会启动较慢,或不能启动,造成设备不能正常工作,
[0004]同时输出电压在恒流到很低或OV(短路)时,输出电流会不连续的,处于间歇保护状态,输出电流会比较大,输入功率比较大,损耗也大。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型实施例提供一种在低压或短路状态连续输出的开关电源电路,旨在解决现有的大部分恒流开关电源在输出负载是容性或感性时,电源启动时输出处于短路状态,电源会启动较慢,或不能启动,同时输出电压在恒流到很低或OV(短路)时,输出电流会不连续的,处于间歇保护状态,输出电流会比较大,输入功率比较大,损耗也大的问题。
[0006]本实用新型实施例是这样实现的,一种在低压或短路状态连续输出的开关电源电路,
[0007]包括P丽波发生器、以及与所述P丽波发生器的P丽波输出引脚PWM连接的电源输出电路,其特征在于,所述HVM波发生器的供电引脚VCC同时连接正向供电电路和反向供电电路,所述PWM波发生器的定时引脚RT/CT连接频率控制电路;
[0008]所述正向供电电路的输入端连接所述电源输出电路的变压器原边绕组,所述反向供电电路的输入端连接所述电源输出电路的变压器副边绕组,所述频率控制电路同时连接所述正向供电电路和反向供电电路;
[0009]当所述电源输出电路的副边绕组电压正常时,所述PffM波发生器的供电引脚VCC由所述反向供电电路供电,当所述电源输出电路的副边绕组电压低或者为零时,所述PWM波发生器的供电引脚VCC由所述正向供电电路供电。
[0010]进一步的,所述P丽波发生器Ul型号为UC3842,包括PWM、CS、VCC、RT/CT、GND引脚,所述电源输出电路包括变压器Tl、场效应管M0S、二极管D6、电容C5,所述变压器Tl包括原边绕组T1A、T1B、副边绕组T1C、T1D,所述正向供电电路包括所述变压器Tl的原边绕组T1B、二极管D2、电容C2、电阻R3、三极管Q1、稳压管ZD1、二极管D3,所述反向供电电路包括所述变压器TI的副边绕组TIC、电阻R2、二极管D1、电阻R4、电容Cl,所述频率控制电路包括二极管D4、电容C3、二极管D5、电阻R5、电容C4、三极管Q2、电阻R6、电阻R7 ;
[0011]所述电源输出电路变压器Tl的原边绕组TlA—端连接外部电源VBUS,另一端连接场效应管MOS的漏极2,所述场效应管MOS的栅极I连接PWM波发生器Ul的PWM引脚,所述场效应管MOS的源极3通过电阻Rl接地,所述电源输出电路变压器Tl的副边绕组TlD的一端连接二极管D6的正极,所述二极管D6的负极连接负载的正极输出端0UT+,所述副边绕组TlD的另一端连接负载的负极输出端0UT-,所述副边绕组T1D、二极管D6与所述负载之间并联电容C5;
[0012]所述正向供电电路中的原边绕组TlB—端连接二极管D2的正极、一端接地,所述二极管D2负极连接三极管Ql的集电极2,所述三极管Ql的发射极3连接二极管D3的正极,所述二极管D3的负极连接所述PffM波发生器Ul的VCC引脚,所述三极管Ql的基极I和集电极2之间连接有电阻R3,所述三极管Ql的基极I还连接有稳压管ZDl,所述稳压管ZDl的另一端接地,所述二极管D2的负极还并联有电容C2,所述电容C2的另一端接地;
[0013]所述反向供电电路的副边绕组TlC一端连接二极管Dl的正极,所述二极管Dl的负极连接所述PWM波发生器Ul的VCC引脚,所述二极管DI的负极还并联有电容CI,所述电容Cl的另一端接地;
[0014]所述频率控制电路中二极管D4的正极同时连接电阻R2和电阻R4,所述电阻R2的另一端连接反向供电电路中二极管DI的正极,所述电阻R4的另一端连接反向供电电路中二极管Dl的负极,所述二极管D4的负极同时连接电容C3的一端及二极管D5的正极,所述电容C3的另一端接地,所述二极管D5的负极连接电阻R5的一端,所述电阻R5的另一端连接所述PWM波发生器UI的RT/CT引脚,所述RT/CT引脚与所述电阻R5的连接点同时并联电容C4,所述电容C4的另一端接地,所述电阻R5与所述RT/CT引脚的连接点同时还连接三极管Q2的集电极2,所述三极管Q2的发射极3接地,所述三极管Q2的基极I并联有电阻R6和电阻R7,所述电阻R6的另一端与所述PffM波发生器Ul的PffM引脚连接,所述电阻R7的另一端接地。
[0015]进一步的,所述电源输出电路中场效应管MOS的源极3连接所述PWM波发生器Ul的CS引脚,所述场效应管MOS的栅极I与所述CS弓丨脚之间还连接有电阻R8。
[0016]进一步的,所述电源输出电路的场效应管MOS采用耗尽型N沟道场效应管。
[0017]本实用新型实施例的在低压或短路状态连续输出的开关电源电路,通过在PWM波发生器的VCC引脚同时连接正向供电电路和反向供电电路,同时频率控制电路的输入端与正向供电电路和反向供电电路连接,使得开关电源在连接容性或者感性负载时,开关电源的输出电压能稳定的输出至额定值,不会出现间歇保护,输出电流小,降低了电源的功率损耗。
【附图说明】
一种在低压或短路状态连续输出的开关电源电路的制作方法附图
[0018]图1是本实用新型实施例提供的在低压或短路状态连续输出的开关电源电路的模块图;
[0019]图2是本实用新型实施例提供的在低压或短路状态连续输出的开关电源电路的示意图。
【具体实施方式】
[0020]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0021 ]需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0022]参考图1所示,本实用新型实施例提供的一种在低压或短路状态连续输出的开关电源电路,
[0023]包括PffM波发生器11、以及与所述PffM波发生器11的PffM波输出引脚PffM连接的电源输出电路12,其中,所述Pmi波发生器的供电引脚VCC同时连接正向供电电路13和反向供电电路14,所述PffM波发生器的定时引脚RT/CT连接频率控制电路15,在本实用新型实施例中,PWM波发生器11可采用普通的PWM波控制芯片,其中的RT/CT引脚通过外围电路中的电阻、电容控制PffM波占空比的大小,从而控制开关电源的开通关断时间;
[0024]所述正向供电电路13的输入端连接所述电源输出电路12的变压器原边绕组,所述反向供电电路14的输入端连接所述电源输出电路12的变压器副边绕组,所述频率控制电路15同时连接所述正向供电电路13和反向供电电路14;
[0025]当所述电源输出电路12的副边绕组电压正常时,所述PWM波发生器11的供电引脚VCC由所述反向供电电路14供电,当所述电源输出电路12的副边绕组电压低或者为零时,所述PWM波发生器11的供电引脚VCC由所述正向供电电路13供电。
[0026]在本实用新型实施例中,所述PffM波发生器Ul型号为UC3842,包括PWM、CS、VCC、RT/CT、GND引脚,所述电源输出电路包括变压器Tl、场效应管M0S、二极管D6、电容C5,所述变压器Tl包括原边绕组T1A、T1B、副边绕组T1C、T1D,所述正向供电电路包括所述变压器Tl的原边绕组T1B、二极管D2、电容C2、电阻R3、三极管Q1、稳压管ZD1、二极管D3,所述反向供电电路包括所述变压器Tl的副边绕组T1C、电阻R2、二极管Dl、电阻R4、电容Cl,所述频率控制电路包括二极管D4、电容C3、二极管D5、电阻R5、电容C4、三极管Q2、电阻R6、电阻R7 ;
[0027]具体的,如图2所示,在本实用新型实施例中,所述电源输出电路变压器Tl的原边绕组TlA—端连接外部电源VBUS,另一端连接场效应管MOS的漏极2,所述场效应管MOS的栅极I连接PWM波发生器Ul的PffM引脚,所述场效应管MOS的源极3通过电阻Rl接地,所述电源输出电路变压器Tl的副边绕组TlD的一端连接二极管D6的正极,所述二极管D6的负极连接负载的正极输出端OUT+,所述副边绕组TlD的另一端连接负载的负极输出端OUT-,所述副边绕组T1D、二极管D6与所述负载之间并联电容C5;
[0028]所述正向供电电路中的原边绕组TIB—端连接二极管D2的正极、一端接地,所述二极管D2负极连接三极管Ql的集电极2,所述三极管Ql的发射极3连接二极管D3的正极,所述二极管D3的负极连接所述PffM波发生器Ul的VCC引脚,所述三极管Ql的基极I和集电极2之间连接有电阻R3,所述三极管Ql的基极I还连接有稳压管ZDl,所述稳压管ZDl的另一端接地,所述二极管D2的负极还并联有电容C2,所述电容C2的另一端接地;
[0029]所述反向供电电路的副边绕组TlC一端连接二极管Dl的正极,所述二极管Dl的负极连接所述PWM波发生器Ul的VCC引脚,所述二极管DI的负极还并联有电容CI,所述电容Cl的另一端接地;
[0030]所述频率控制电路中二极管D4的正极同时连接电阻R2和电阻R4,所述电阻R2的另一端连接反向供电电路中二极管DI的正极,所述电阻R4的另一端连接反向供电电路中二极管Dl的负极,所述二极管D4的负极同时连接电容C3的一端及二极管D5的正极,所述电容C3的另一端接地,所述二极管D5的负极连接电阻R5的一端,所述电阻R5的另一端连接所述PWM波发生器UI的RT/CT引脚,所述RT/CT引脚与所述电阻R5的连接点同时并联电容C4,所述电容C4的另一端接地,所述电阻R5与所述RT/CT引脚的连接点同时还连接三极管Q2的集电极2,所述三极管Q2的发射极3接地,所述三极管Q2的基极I并联有电阻R6和电阻R7,所述电阻R6的另一端与所述PffM波发生器Ul的PffM引脚连接,所述电阻R7的另一端接地;
[0031]本实用新型实施例中,当开关电源未到达恒定电流时,TlD两端的电压较高,同时使TlC两端的电压和C3两端的电压较高,经D5、R5向C4充电的速度快,工作频率会较高,此时Q2在PffM输出时通过R6、R7分压导通,以便于控制C4的充电时间,使工作频率达到理想值,此时PffM的供电是由反向供电电路提供;
[0032]当开关电源电路工作在恒流时,随着负载的增加,C5两端的电压下降,TlD两端的电压下降,同时使TIC两端的电压下降,C3两端的电压经R4、R2分压后降低,C3经D5、R5向C4充电的速度变慢,工作频率降低,进一步,当输出电压很低或短路(输出电压0V)时,PffM的供电则由正向供电电路提供,这样保证了 PWM的供电连续,开关电源不会间歇工作,保证了设备供电的正常,同时由于工作频率较低,故开关电源的损耗小,节约生产成本。
[0033]在本实用新型实施例中,所述电源输出电路中场效应管MOS的源极3连接所述PWM波发生器Ul的CS引脚,所述场效应管MOS的栅极I与所述CS引脚之间还连接有电阻R8,用于输出端电流的检测。
[0034]作为本实用新型的一个实施例,所述电源输出电路的场效应管MOS采用耗尽型N沟道场效应管。
[0035]本实用新型实施例提供的在低压或短路状态连续输出的开关电源电路,通过在PWM波发生器的VCC引脚同时连接正向供电电路和反向供电电路,同时频率控制电路的输入端与正向供电电路和反向供电电路连接,使得开关电源在连接容性或者感性负载时,开关电源的输出电压能稳定连续的输出至额定值,不会出现间歇保护,输出电流小,输入功率小,大大降低了电源的功率损耗。
[0036]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种在低压或短路状态连续输出的开关电源电路,包括PWM波发生器、以及与所述P丽波发生器的P丽波输出引脚P丽连接的电源输出电路,其特征在于,所述P丽波发生器的供电引脚VCC同时连接正向供电电路和反向供电电路,所述P丽波发生器的定时引脚RT/CT连接频率控制电路; 所述正向供电电路的输入端连接所述电源输出电路的变压器原边绕组,所述反向供电电路的输入端连接所述电源输出电路的变压器副边绕组,所述频率控制电路同时连接所述正向供电电路和反向供电电路; 当所述电源输出电路的副边绕组电压正常时,所述PWM波发生器的供电引脚VCC由所述反向供电电路供电,当所述电源输出电路的副边绕组电压低或者为零时,所述PWM波发生器的供电引脚VCC由所述正向供电电路供电。2.根据权利要求1所述的在低压或短路状态连续输出的开关电源电路,其特征在于,所述PWM波发生器Ul型号为UC3842,包括PWM、CS、VCC、RT/CT、GND引脚,所述电源输出电路包括变压器Tl、场效应管MOS、二极管D6、电容C5,所述变压器Tl包括原边绕组T1A、T1B、副边绕组T1C、T1D,所述正向供电电路包括所述变压器Tl的原边绕组T1B、二极管D2、电容C2、电阻R3、三极管Q1、稳压管ZD1、二极管D3,所述反向供电电路包括所述变压器Tl的副边绕组T1C、电阻R2、二极管Dl、电阻R4、电容Cl,所述频率控制电路包括二极管D4、电容C3、二极管D5、电阻R5、电容C4、三极管Q2、电阻R6、电阻R7 ; 所述电源输出电路变压器Tl的原边绕组TlA—端连接外部电源VBUS,另一端连接场效应管MOS的漏极2,所述场效应管MOS的栅极I连接PffM波发生器Ul的PffM引脚,所述场效应管MOS的源极3通过电阻Rl接地,所述电源输出电路变压器Tl的副边绕组TlD的一端连接二极管D6的正极,所述二极管D6的负极连接负载的正极输出端0UT+,所述副边绕组TlD的另一端连接负载的负极输出端OUT-,所述副边绕组TID、二极管D6与所述负载之间并联电容C5; 所述正向供电电路中的原边绕组TIB—端连接二极管D2的正极、一端接地,所述二极管D2负极连接三极管Ql的集电极2,所述三极管Ql的发射极3连接二极管D3的正极,所述二极管D3的负极连接所述PffM波发生器Ul的VCC引脚,所述三极管Ql的基极I和集电极2之间连接有电阻R3,所述三极管Ql的基极I还连接有稳压管ZDl,所述稳压管ZDl的另一端接地,所述二极管D2的负极还并联有电容C2,所述电容C2的另一端接地; 所述反向供电电路的副边绕组TlC 一端连接二极管Dl的正极,所述二极管Dl的负极连接所述PWM波发生器Ul的VCC引脚,所述二极管DI的负极还并联有电容Cl,所述电容CI的另一端接地; 所述频率控制电路中二极管D4的正极同时连接电阻R2和电阻R4,所述电阻R2的另一端连接反向供电电路中二极管DI的正极,所述电阻R4的另一端连接反向供电电路中二极管Dl的负极,所述二极管D4的负极同时连接电容C3的一端及二极管D5的正极,所述电容C3的另一端接地,所述二极管D5的负极连接电阻R5的一端,所述电阻R5的另一端连接所述PffM波发生器UI的RT/CT引脚,所述RT/CT引脚与所述电阻R5的连接点同时并联电容C4,所述电容C4的另一端接地,所述电阻R5与所述RT/CT弓I脚的连接点同时还连接三极管Q2的集电极2,所述三极管Q2的发射极3接地,所述三极管Q2的基极I并联有电阻R6和电阻R7,所述电阻R6的另一端与所述PWM波发生器Ul的PffM引脚连接,所述电阻R7的另一端接地。3.根据权利要求2所述的在低压或短路状态连续输出的开关电源电路,其特征在于,所述电源输出电路中场效应管MOS的源极3连接所述PWM波发生器Ul的CS引脚,所述场效应管MOS的栅极I与所述CS弓I脚之间还连接有电阻R8。4.根据权利要求3所述的在低压或短路状态连续输出的开关电源电路,其特征在于,所述电源输出电路的场效应管MOS采用耗尽型N沟道场效应管。
【文档编号】H02M1/32GK205725441SQ201620150933
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年2月29日
【发明人】冯亚军
【申请人】深圳市普德新星电源技术有限公司
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