专利名称：一种反激式自激变换电路rcc的开关电源的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种非周期性开关电源，特别是指一种反激式自激变换电 路RCC拓扑结构的开关电源。
背景技术：
目前采用反激式自激变换电路RCC拓扑结构的开关电源，在轻负载或 空载时的开关频率是满负载时的开关频率的两倍以上，因此，在轻负载时 的开关损耗比满负载时的开关损耗要大，效率很低，可靠性差。中国ZL99804292.7号专利公开了一种开关电源，该开关电源包括用 于提供输入电源的直流电源、用于把来自所述直流电源的直流电流转换成 交流电流、用于检测所述开关电源装置的输出电压的输出电压检测电路、 用于把来自所述输出电压检测电路的误差信号转换成反馈信号的光电耦 合器、根据来自所述光电耦合器的反馈信号来控制肪冲的脉宽调制电路、 用于改变振荡频率和将工作频率设置到确定频率的频率可变振荡电路、输 出变压器、用于启动所述的开关电源装置的第一启动电阻、负载功率检测 电路、最低频率确定电阻和频率控制电阻。该方案通过变化开关频率，来 抑制低负载时的效率降低。 发明内容本发明需解决的技术问题是提供一种减小开关损耗、降低开关电源轻 负载或空载时的开关频率、效率高、环保、节能的反激式自激变换电路RCC 的开关电源。为解决上述技术问题本发明釆用的技术方案是一种反激式自激变换电路RCC的开关电源，包括有与交流电源联接的 输入整流滤波电路，所述的输入整流滤波电路与开关调整管和变压器联 接，变压器与输出整流滤波电路联接，所述的开关调整管与开关状态控制 器联接，在开关调整管与变压器之间联接有开关管钳位吸收电路，在开关 状态控制器与变压器之间联接有开关管加速关断电路和稳压控制信号反 馈形成电路。作为本发明优选方案是所述的开关状态控制器包括三极管Q2、电阻R6、 R7、 R8、 R9、电容C4、 C5、 C6、稳压管Z2，三极管Q2的集电极与开 关调整管联接，Q2的基极与电阻R6、 R7联接，电阻R7与电容C5的一端 和电阻R9的一端联接，电容C5的另一端通过电容C4和电阻R8与变压器 联接，电阻R9的另一端通过稳压管Z2也变压器联接。、所述的开关管钳位吸收电路包括电阻R2、 二极管D5、电容C3，电阻 R2和电容C3并联后， 一端与变压器联接，另一端与二极管D5的阴极联接， 二极管D5的阳极与开关调整管联接。所述的开关管加速关断电路包括电容C7，电容C7的一端与开关管钳 位吸收电路和开关调整管的连接点联接，C7的另一端与开关状态控制器中 的电阻R6联接。所述的稳压控制信号反馈形成电路包括稳压管或光电耦合器IC1、电 阻Rll、 R13、电阻R15、 R16、稳压管Z3、 二极管D6、电容C8，电阻Rll 与稳压管或光电耦合器IC1中的光敏管串接后，Rll的一端与开关状态控 制器中的电阻R7联接，稳压管或光电耦合器IC1的光敏管的另一端与电 阻R13、电容C8和变压器联接，电阻R13的另一端、电容C8的另一端与 地联接，二极管D6并接于开关状态控制器中的电阻R8与地之间，光电耦 合器中IC1的二极管、电阻R15、 R16、稳压管Z3联接于输出整流滤波电 路中。本发明中所述的开关调整管由三极管或场效应管组成。 本发明对现有技术的改进有1、在开关管与变压器连接点和与开关 状态控制管的输入端接入电容C7，加速开关管的关断，减小关断损耗；2、 在开关状态控制管的输入端插入电阻R6和电容C6，电容充的电荷然后再 放掉的时间因插入的电阻而延长了，当轻负载或空载时，输出的电压有 升高的趋势，反馈信号增强，电容充的电荷也就增多，电荷不能及时放 掉，开关状态控制管会有一段时间始终处于导通状态，开关管无驱动电 流，不能产生高频振荡，只有反馈信号减小到开关状态控制管的输入端 的阀值以下时才会形成高频振荡，因此，开关管会工作在一种间歇工作 模式，反馈环路产生的是1000Hz以下低频间歇振荡，而主开关电路产生 的是20KHz以上的高频振荡；3、在变压器的绕组上并接有电容C8，电容 C8具有双重作用，电容C8两端电压的高低反映了输出电压的高低，是作为输出状态反馈检测的元件，同时又作为开关管调整管正向驱动电流的 隔离直流的电容。与传统的采用RCC拓扑结构的开关电源相比，因为加入了快速关断开 关管的技术和轻负载或空载时使反馈环路产生低频间歇振荡的技术，开关频率不会象传统的采用RCC拓扑结构的开关电源的一样在轻载时升得很高，而是随负载减小到一定程度频率不再升高，转入间歇工作模式，在间 歇工作其间，主开关频率基本维持在转折点前的那个频率，开关损耗减小 了，使得电源的效率得到提高，开关管工作状态得以改善，提高了电源的 可靠性。
图l是本发明的原理方框图； 图2是本发明实施例一的电路原理图； 图3是本发明实施例二的电路原理4是本发明在100%负载输出时的开关管与变压器连接点E点和地线 A点的波形图；图5是本发明在75%的负载输出时的开关管与变压器连接点E点 和地线A点的波形图；图6是本发明在50%的负载输出时的开关管与变压器连接点E点 和地线A点的波形图；图7是本发明在25"/。的负载输出时的开关管与变压器连接点E点 和地线A点的波形图；图8是本发明在空载时的开关管与变压器连接点E点和地线A点 的波形图；图9是本发明在100%负载输出时在开关状态控制管Q2的输入端 B点和C点之间接入了电阻的情形下B点和地线A点的波形图；图10是本发明在100%负载输出时在开关状态控制管Q2的输入端 B点和C点之间未接入电阻的情形下B点和地线A点的波形图；图11是本发明在100%负载输出时开关管与变压器连接点E点和地线A点之间和开关状态控制管Q2的输入端B点和和地线A点之间的波形图。
具体实施方式
5为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本 发明结构原理作进一步详细描述参见图1所示， 一种反激式自激变换电路RCC的开关电源，包括有与交流电源联接的输入整流滤波电路、启动电路、开关调整管、开关管钳位 吸收电路、开关状态控制器，开关管加速关断电路、变压器、稳压控制信 号的反馈形成电路、输出整流滤波电路，所述的输入整流滤波电路与开关 调整管和变压器联接，变压器与输出整流滤波电路联接，所述的开关调整 管与开关状态控制器联接，在开关调整管与变压器之间联接有开关管钳位 吸收电路，在开关状态控制器与变压器之间联接有开关管加速关断电路和 稳压控制信号反馈形成电路。如图2所示，本发明反激式自激变换电路RCC的开关电源实施例一电 路原理图，输入整流滤波电路由保险管FUSE、 二极管Dl、 D2、 D3、 D4, 电容C1、 C2，电感Ll,电阻R1等组成；启动电路由电阻R3、 R4、 R5组 成；开关调整管由三极管或场效应管Q1组成，开关调整管Ql与变压器T1 联接之间设有连接点E点；开关管钳位吸收电路由电阻R2、 二极管D5、 电容C3组成；开关状态控制器由三极管Q2、电阻R6、 R7、 R8、 R9、电容 C4、 C5、 C6、稳压管Z2组成，三极管Q2的输入端有连接点B、 C点，Q2 的集电极上设有连接点D点，Q2的发射极上设有连接点A点；过流保护电 路由电阻RIO、 R12组成；稳压控制信号的反馈形成电中路由稳压管Zl、 电阻R11、R13， 二极管D6、电容C8组成；输出整流滤波电路由二极管D7、 电容C9、电阻R14组成；变压器T1包含初级绕组N2、反馈绕组N5、次级 绕组N4、屏蔽绕组N1、 N3。如图3所示，为本发明实施例二电路原理图，与实施一不同的地方在 于，所述的稳压控制信号的反馈形成电路由光电耦合器IC1、电阻Rll、 R13、 R15、 R16、稳压管Z3、 二极管D6、电容C8组成，光电耦合器IC1 可釆用PC817型号。电阻R11与光电耦合器IC1中的光敏管发射极串接后， Rll的一端与开关状态控制器中的电阻R7联接，光电耦合器IC1的光敏管 的集电极与电阻R13、电容C8和变压器联接，电阻R13的另一端、电容 C8的另一端与地联接，二^_管D6并接于开关状态控制器中的电阻R8与地 之间，光电耦合器中IC1的二极管、电阻R15、 R16、稳压管Z3组成输出 误差电压检测电路，电阻R15、光电耦合器中IC1的二极管、稳压管Z3串联于输出整流滤波电路中的电容正极与电阻R14的一端之间，电阻R16并联于光电耦合器中ici的二极管之间。为了达到提高效率，节能的目的，本发明的的具体实施方式
以及工作原理是①在开关调整管Ql与变压器Tl连接点E点和三极管Q2的输入 端C点之间接入电容C7，当开关管将要由导通转为截止时，开关管与变压 器连接点E点的电压有上升趋势时，因电容C7上的电压是不能突变的， 开关状态控制管Q2的输入端电压也就快速上升，开关状态控制管Q2快速 进入饱和状态，使开关管Ql能快速关断，减小了关断损耗；②在三极管 Q2的输入端B点和C点插入电阻R6，在C点和地线A点之间接入电容C6, 变压器T1的反馈绕组N5—端通过串联的电阻R8和电容C4接到D点，为 开关管Ql提供驱动电流和正反馈，同时变压器Tl的反馈绕组N5这一端 还通过二极管D6接到地线A点，变压器Tl的反馈绕组N5的另 一端接电 容C8的正端，电容C8的负端接到地线A点。电容C8有双重作用，电容 C8两端电压的高低反映了输出电压的高低，是作为输出状态反馈检测的元 件，同时又作为开关管Q1正向驱动电流的隔离直流的电容，电容C8要流 过高频交流电流。电容C8两端并联的电阻控制电容的放电速度，电容C8 的正端通过串联的稳压管Zl和限流电阻Rll连接到开关状态控制管Q2的 C点，当电容C8两端电压上升超过稳压管Zl的击穿电压时，对电容C6快 速充电，因为电容C6放电主要是由电阻R6和开关状态控制管Q2来完成， 电阻R6的接入，使得放电速度被减缓，如果在变压器储存的能量消耗完 的时刻电容C6的电压还高于开关状态控制管Q2的阀值电压，则开关状态 控制管Q2会有一段时间始终处于导通状态，开关管无驱动电流，不能产 生高频振荡，只有当电容C8两端电压减小到开关状态控制管Q2的阀值电 压以下时才会形成高频振荡。这个原理可以从图9、图10、图ll分析出来，图8是100%负载输出 时在开关状态控制管Q2的输入端B点和C点之间接入了电阻的情形下B 点和地线A点的波形图，图9是100%负载输出时在开关状态控制管Q2的 输入端B点和C点之间未接入电阻的情形下B点和地线A点的波形图，图 10是100%负载输出时，开关管与变压器连接点E点和地线A点之间的波形 图以及开关状态控制管Q2的输入端B点和和地线A点之间的波形图，可 以看出，在满负载输出情况下，当变压器储存的能量消耗完E点电压开始下降时，B点被充电，电压会上升，在开关管导通的时候又放电，电压下降了，未达到开关状态控制管Q2的导通阀值电压，开关状态控制管Q2工 作在高频开关状态，当负载降小到一定程度时，电容C8两端电压会上升, 对电容C6充电电流增加，当变压器储存的能量消耗完将要开始下一个周 期的时候，C6储存的电荷不能泄放完，B点电压上升，使开关状态控制管 Q2处于导通状态，开关管无驱动电流，不能产生高频振荡，因此，开关管 会工作在一种间歇工作模式，反馈环路产生的是1000Hz以下的低频振荡， 而主开关电路产生的是20KHz以上的高频振荡。开关管停止工作的时间与 电容C6和电容C8放电速度有关，基本不受负载变化的影响，而开关管Q1 工作的时间随负载的减小而减小，到输出完全空载时，开关管只高频开关 几次就停止工作，从图4、图5、图6、图7、图8可以看出开关管的不同 工作状态。这种间歇工作模式使得电源在轻负载或空载时的损耗减小了，提高了 效率。与传统的采用RCC拓扑结构的开关电源相比，因为加入了快速关断开关管的技术和轻负载或空载时间歇工作的模式，开关频率不会象原来的 一样在轻载时升得很高，而是随负载减小到一定程度就转入间歇工作模 式，在间歇工作其间，开关频率基本维持在转折点前的那个频率，开关损 耗减小了，使得电源的效率得到提髙，开关管工作状态得以改善，提高了 电源的可靠性。
权利要求
1、一种反激式自激变换电路RCC的开关电源，包括有与交流电源联接的输入整流滤波电路，所述的输入整流滤波电路与开关调整管和变压器联接，变压器与输出整流滤波电路联接，其特征是所述的开关调整管与开关状态控制器联接，在开关状态控制器与变压器之间联接有开关管加速关断电路和稳压控制信号反馈形成电路。
2、根据权利要求1所述的反激式自激变换电路RCC的开关电源，其 特征是所述的开关状态控制器包括三极管Q2、电阻R6、 R7、 R8、 R9、电 容C4、 C5、 C6、稳压管Z2，三极管Q2的集电极与开关调整管联接，Q2的 基极与电阻R6、 R7联接，电阻R7与电容C5的一端和电阻R9的一端联接， 电容C5的另一端通过电容C4和电阻R8与变压器联接，电阻R9的另一端通 过稳压管Z2与变压器联接。
3、 根据权利要求2所述的反激式自激变换电路RCC的开关电源，其特征是所述的开关调整管由三极管或场效应管组成。
4、 根据权利要求2或3所述的反激式自激变换电路RCC的开关电源， 其特征是所述的开关管加速关断电路包括电容C7，电容C7的一端与开关 调整管联接，C7的另一端与开关状态控制器中的电阻R6联接。
5、 根据权利要求4所述的反激式自激变换电路RCC的开关电源，其特 征是所述的稳压控制信号反馈形成电路包括稳压管Zl、电阻Rll、 M3, 二极管D6、电容C8，电阻Rll与稳压管Zl串接后，Rll的一端与开关状态 控制器中的电阻R7联接，Zl的另一端与电阻R13、电容C8和变压器联接， 电阻R13的另一端、电容C8的另一端与地联接，二极管D6并接于开关状态 控制器中的电阻R8与地之间。
6、 根据权利要求4所述的反激式自激变换电路RCC的开关电源，其特 征是所述的稳压控制信号反馈形成电路包括光电耦合器IC1、电阻Rll、 R13、电阻R15、 R16、稳压管Z3、 二极管D6、电容C8，电阻R11与光电耦 合器IC1中的光敏管的发射极串接后，Rll的一端与开关状态控制器中的电 阻R7联接，光电耦合器IC1的光敏管的集电极与电阻R13、电容C8和变压 器联接，电阻R13的另一端、电容C8的另一端与地联接，二极管D6并接于 开关状态控制器中的电阻R8与地之间，光电耦合器中IC1的二极管、电阻 R15、 M6、稳压管Z3联接于输出整流滤波电路中。
全文摘要
本发明公开了一种反激式自激变换电路RCC的开关电源，包括有与交流电源联接的输入整流滤波电路，所述的输入整流滤波电路与开关调整管和变压器联接，变压器与输出整流滤波电路联接，所述的开关调整管与开关状态控制器联接，在开关调整管与变压器之间联接有开关管钳位吸收电路，在开关状态控制器与变压器之间联接有开关管加速关断电路和稳压控制信号的反馈形成电路。本发明开关电源的开关频率不会象传统的开关电源一样，在轻载时升得很高，而是随负载减小到一定程度频率不再升高，转入间歇工作模式，主开关频率基本维持在转折点前的那个频率，开关损耗减小了，使得电源的效率得到提高，开关调整管工作状态得以改善，提高了电源的可靠性。
文档编号H02M7/5383GK101277065SQ20081002592
公开日2008年10月1日 申请日期2008年1月18日 优先权日2008年1月18日
发明者洪光椅 申请人:天宝电子(惠州)有限公司