专利名称：一种改善开关电源输出动态特性的电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及开关电源控制技术领域，特别涉及-一种改善开关电源输出动态特
性的电路。
背景技术：
目前,计算机、空调和电视机等较高功率的电子设备对开关电源的负载动态特性 要求越来越高。例如计算机和空调从休眠模式突然启动，电视机从黑屏切换到白屏均是动 态问题。因此，电源系统必须具有快速的动态响应特性，使系统从--种运行模式转换到另外 一种运行模式时能很快稳定运行。 小功率开关电源如手机充电器和网络系统等也要求电源H:f I—良好的动态特性，而 且行业标准的全球一体化的趋势明显加快。特别是当前对电源效率要求越来越高，多数用 户要求满足EPS2. 0标准；特别是当甜对待机功率要求越来越高，多数用户要求满足待机功 率标准，如手机的4星标准(().15W)甚至五星标准((U)3W)。当前多数用户对手机充电器的 动态特性也多提出'广嬰求，手机前儿大巨头共NJ提出的动态特性行业标准也正在酝酿中。 为了提高电源效率，越来越多的电源管理控制器采用线性降频率的方法，为了降 低待机功率，除了线性降低频率外，还釆用跳周期方法。以上所述的线性降低频率和跳周期 方法改善了转换效率和待机功率，但由于空载时的频率太低(常常低于1KHz),故恶化了电 源的动态特性。 参见图l，该图为现有技术中开关电源原理图。 主要包括交流输入单元i00 (含P丽或PFM控制器)、变压器200、主整流滤波回 路的肖特基二极管3()1 、主整流滤波回路的电解电容3()2和用于改善负载调整率的假负载 303。 变压器200包含至少3个绕组，原边绕组2()1.、反馈绕组202和输出绕组203。输 出绕组203的两个端点是上端点NS1和下端点NS2，下端点NS2与假负载303的负端连接， 假负载的上面是正端，下面是负端。 该开关电源变换的工作原理是经过整流的直流施加于变压器200的原边绕组 201上；反馈绕组202将采集的反馈信号输入:P丽或P:FM控制器；变压器200储存的能量 经由输出绕组203降压，再经过直流滤波电路的肖特基二极管30i、电解电容302和假负载 3()3提供给负载。 常规的改善开关电源动态特性的方法是增大变压器输出侧电解电容。但是，电解 电容的容值越大，成木也越高。电容的体积随容值的增大而增大，但大体积的电容安装比较 困难，并且也不利于人批量生产。 综上所述，目前通过增大变压器输出侧电解电容来改善开关电源动态特性的方法 成本高，不容易实现。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种改善开关电源输出动态特性的电路，成 本低，易于实现。 本实用新型实施例提供一种改善开关电源输出动态特性的电路，所述电路连接在 开关电源变压器的输出绕组上；所述电路包括整流元件和功率吸收电阻； 所述整流元件的阳极连接变压器输出绕组整流电路的肖特基二极管的阴极；所述 整流元件的阴极连接假负载的正端； 所述功率吸收电阻的一端连接所述整流元件的阳极，另一端连接所述假负载的负y而。 优选地，所述整流兀件为二极管。 优选地，所述整流元件为三极管，所述三极管的基极和集电极连接在--------起作为整
流元件的阳极，所述二极管的发射极作为所述整流元件的阴极。 本实用新型实施例还提供-,中改善开关电源输出动态特性的电路，所述电路连接
在开关电源变压器的输出绕组I:;所述电路包括整流元件和功率吸收电阻； 所述整流元件的阳极连接变压器输出绕组的上端点，所述整流元件的阴极连接所
述功率吸收电阻的一端；所述功率吸收电阻的另一端连接所述假负载的负端。 优选地，所述电路还包括滤波电容，所述滤波电容并联在所述功率吸收电阻的两端。 优选地，所述滤波电容为电解电容。 优选地，所述滤波电容的容值小于1 ()uF。 优选地，所述整流元件为二极管。 优选地，所述整流元件为三极管，所述三极管的基极和集电极连接在一起作为整
流元件的阳极，所述三极管的发射极作为所述整流元件的阴极。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点 本实用新型提供的改善开关电源输出动态特性的电路，所述电路连接在开关电源 变压器的输出绕组上；增加的电路包括整流兀件和功率吸收电阻。通过功率吸收电阻来提 升开关电源输出空载或轻载时的工作频率，工作频率提升了，相应的输出动态特性也达到 了相应改善。通过调整功率吸收电阻的阻值，可以使开关电源继续满足待机功耗的标准。
图1是现有技术中开关电源原理图； 图2是本实用新型第一实施例原理图； 图3是本实用新型第二实施例原理图； 图4是现有技术中开关电源输出动态特性的波形图； 图5是本实用新型增加电路后的开关电源输出动态特性的波形图； 图6是现有技术中开关电源输出动态特性单次触发测试的波形图； 图7是本实用新型增加电路后的开关电源输出动态特性单次触发测试的波形图； 图8是木实用新型第三实施例原理图； 图9是本实用新型第四实施例原理图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，
以下结合附图对本 实用新型的具休实施方式做详细的说明。 本实用新型提供的改善开关电源输出动态特性的电路包括整流元件和功率吸收 电阻，其中整流元件包括整流二极管和三极管。当整流元件为三极管吋，将三极管的基极和 集电极短接，即此时的三极管就变成了普通整流的二极管，将基极作为阳极，发射极作为阴 极。整流二极管和三极管的连接在下面的实施例中相同。为了叙述方便，下面实施例中仅 以整流二极管为例来详细说明。 下面首先介绍增加的改善开关电源输出动态特性的电路与变压器的输出绕组并 联的实施例。 参见图2，该图为本实用新型第--实施例原理图。 本实施例提供的改善开关电源源输出动态特性的电路包括整流二极管401和功 率吸收电阻403。 所述整流二极管401的阳极连接变压器输出绕组2()3的k端点NSl，所述整流二极 管401的阴极连接所述功率吸收电阻403的-一端。 所述功率吸收电阻403的另一端连接所述假负载303的负端。 下面以开关电源丁作在不连续导通模式为例，来分析本实用新型的原理。 开关电源运行在不连续导通模式时，变压器存储能 一:公式是Ep =
0. 5XLPXIP2Xfs。在待机状态下也满足该公式。 当变压器原边绕组的电感l，和峰值电流lp确定或者改变较小的情况下，待机功 率Ep的上升有助T提升空载吋的开关频率fs。这样，从空载切换到满载吋电压脉冲就能快 速补充匕输出电压跌落就会较少，且恢复时间短。木实用新型电路400通过增加的整流二 极管401和功率吸收电阻403，有效地提高了整个开关电源的空载能耗，使开关频率有所上 升,有到满足动态特性的要求。通过调整功率吸收电阻4()3的阻值可以使开关电源满足相 应的待机功率标准。 本实用新型提供的改善开关电源输出动态特性的电路，所述电路连接在开关电源 变压器的输出绕组上；增加的电路包括整流二极管和功率吸收电阻。通过功率吸收电阻来 提升开关电源输出空载或轻载时的工作频率，工作频率提升了，相应的输出动态特性也达 到'/相应改善。通过调整功率吸收电阻的阻值，可以使开关电源继续满足待机功耗的标准。 参见图3，该图为木实用新型第二实施例原理图。 第二实施例与第-一实施例的区别是增加了滤波电容。 所述电路还包括滤波电容4.02，所述滤波电容4.02并联在所述功率吸收电阻4.03的 两端。 所述滤波电容'102优选电解电容，其容值优选小f l()u:F。 添加所述电容后，将通过所述电容储存较多的能量，从而所述功率吸收电阻能吸
收更多能量，空载时开关频率变得更卨，因此，添加该电容后开关电源的动态特性更好。 下面结合波形图比较分析下本实用新型增加了电路后的效果和现有技术的效果。 参见图4，该图为现有技术巾开关电源输出动态特性的波形图。 图4中上边的a波形是输出电压波形 下边的b波形是输出电流波形。[0054] 从图4中可以看出，当开关电源的丁作状态发生切换时，即负载电流由0mA跳变到500mA,切换频率为50Hz,由空载切换到满载的瞬间电压由5, 46V跌落到1, 42V，对应的电压具有很大的毛刺。 以上开关电源由空载到满载切换时，电压差较大，这说明开关电源输出动态特性不好。 参见图5，该图为木实用新型增加电路后的开关电源输出动态特性的波形图。 从图5中可以看出，当开关电源的工作状态发生切换时，即负载电流由OmA跳变到
500mA，切换频率为50Hz，山空载切换到满载的瞬间电压t力5. 5V跌落到4. 5V。 与图4的现"技术波形图相比，本实用新型提供的电路可以明显改善开关电源的
输出动态特性。 需要说明的是，图4和图5是在相同的多周期方式测试方式下捕获的波形图。下面介绍下采用单次触发方式测试时捕获的波形图。 参见图6，该图为现有技术中开关电源输出动态特性单次触发测试的波形图。 从图6巾可以看出，当开关电源的工作状态发生切换时，即负载电流由OmA跳变到
500mA。空载频率为3881Iz，空载电压5, 2V，但切换到满载瞬间跌落到2, 62V。 参见图7，该图为本实用新型增加电路后的开关电源输出动态特性单次触发测试
的波形图。 从图7中可以看出，3开关电源的工作状态发生切换时，即负载电流由OmA跳变到
500mA。空载频率为2, 78KI仏空载电压5, 36V,但切换到满载瞬间跌落到4, 44V。 与图6的现有技术波形图相比，本实用新型提供的电路可以明显改善开关电源的
输出动态特性。 参见图8，该图为木实用新型第三实施例原理图。 本实施例提供的改善开关电源输出动态特性的电路串联在现有整流电路中。[0067] 本实施例提供电路包括整流二极管401.和功率吸收电阻403。[0068] 所述整流二极管401的阳极连接变压器输出绕组整流电路的ra特基二极管301的阴极；所述整流二极管401的阴极连接假负载303的正端。 所述功率吸收电阻403的--------端连接所述整流二极管401的阳极，另--端连接所述
假负载3()3的负端。 本实施例提供的电路可以起到相NJ的改善开关电源输出动态特性的效果。[0071] 木实用新型除了提供l:述各个实施例的电路以外，还对现有技术中整流电路做了改进，具体为将起整流作用的肖特基二极管的连接位置做了改进。需要说明的是，肖特基二极管位置改动后均可以与....匕述各个实施例提供的电路来结合，下面仅以一个实施例来说明。 参见图9，该图为本实用新型第四实施例原理图。 本实施例提供的改善开关电源源输出动态特性的电路包括整流二极管40i、滤波电容402和功率吸收电阻403。 所述整流二极管401的阳极连接变j土器输出绕组203的上端点NS1，所述整流二极
管401.的阴极连接所述功率吸收电阻403的一端。 所述滤波电容402并联在所述功率吸收电阻403的两端。[0076] 所述功率吸收电阻403的另一端连接所述假负载303的负端。[0077] 本实施例与第三实施例的区别是,整流电路中的肖特基二极管301的位置发生了改变，本实施例中肖特基二极管30i的阳极连接假负载303的负端，肖特基二极管30i的阴极连接输出绕组的下端点NS2。 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而己，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然木实用新型已以较佳实施例揭露如l:，然而并非用以限定木实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以--匕实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属f本实用新型技术方案保护的范闺内。
权利要求一种改善开关电源输出动态特性的电路，其特征在于，所述电路连接在开关电源变压器的输出绕组上；所述电路包括整流元件和功率吸收电阻；所述整流元件的阳极连接变压器输出绕组整流电路的肖特基二极管的阴极；所述整流元件的阴极连接假负载的正端；所述功率吸收电阻的一端连接所述整流元件的阳极，另一端连接所述假负载的负端。
2. 根据权利要求l所述的改善开关电源输出动态特性的电路，其特征在于，所述整流 兀件为二极管。
3. 根据权利要求i所述的改善开关电源输出动态特性的电路，其特征在于，所述整流 元件为二极管，所述二极管的基极和集电极连接在一起作为整流元件的阳极,所述二极管 的发射极作为所述整流元件的阴极。
4. 一种改善开关电源输出动态特性的电路，其特征在于，所述电路连接在开关电源变 压器的输出绕组上；所述电路包括整流元件和功率吸收电阻；所述整流元件的阳极连接变压器输出绕组的上端点，所述整流元件的阴极连接所述功 率吸收电阻的一端；所述功率吸收电阻的另-一端连接所述假负载的负端。
5. 根据权利要求4所述的改善开关电源输出动态特性的电路，其特征在f ，所述电路 还包括滤波电容，所述滤波电容并联在所述功率吸收电阻的两端。
6. 根据权利要求5所述的改善开关电源输出动态特性的电路，其特征在于，所述滤波 电容为电解电容。
7. 根据权利要求6所述的改善开关电源输出动态特性的电路，其特征在于，所述滤波 电容的容值小于10uF。
8. 根据权利要求4所述的改善开关电源输出动态特性的电路,其特征在于，所述整流 元件为二极管。
9. 根据权利要求4所述的改善开关电源输出动态特性的电路，其特征在f ，所述整流 元件为三极管，所述三极管的基极和集电极连接在-一起作为整流元件的阳极，所述三极管 的发射极作为所述整流元件的阴极。
专利摘要本实用新型提供一种改善开关电源输出动态特性的电路，所述电路连接在开关电源变压器的输出绕组上；所述电路包括整流元件和功率吸收电阻；所述整流元件的阳极连接变压器输出绕组整流电路的肖特基二极管的阴极；所述整流元件的阴极连接假负载的正端；所述功率吸收电阻的一端连接所述整流元件的阳极，另一端连接所述假负载的负端。本实用新型还提供一种电路，所述电路包括整流元件和功率吸收电阻；所述整流元件的阳极连接变压器输出绕组的上端点，所述整流元件的阴极连接所述功率吸收电阻的一端；所述功率吸收电阻的另一端连接所述假负载的负端。该电路可以提升开关电源空载或轻载时的工作频率，进而改善开关电源的输出动态特性。
文档编号H02M7/04GK201438676SQ200920166100
公开日2010年4月14日 申请日期2009年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者吕述庄 申请人:Bcd半导体制造有限公司