反激开关电源电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种反激开关电源电路，包括AC输入整流和EMI滤波电路、反激开关电路、输出滤波电路、反馈取样电路、控制电路、和供电电路。AC输入整流和EMI滤波电路的输入端与交流电源连接，输出端与反激开关电路和控制电路的输入端连接；反激开关电路的输入端与AC输入整流和EMI滤波电路和控制电路的输出端连接，输出端与输出滤波电路、供电电路、及控制电路的输入端连接；输出滤波电路的输入端与反激开关电路的输出端连接，输出端与反馈取样电路的输入端连接；控制电路的输入端与AC输入整流和EMI滤波电路、反激开关电路、反馈取样电路、及供电电路的输出端连接，输出端与反激开关电路的输入端连接。
【专利说明】反激开关电源电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电路领域，更具体地涉及一种反激开关电源电路。
【背景技术】
[0002]当今时代，人类社会面临着能源消耗过大、环境破坏严重的压力，节能减排迫在眉睫。为了降低电器设备及电子产品的能源消耗，必须对它们的电源转换器进行优化，以实现更高的转换效率和更低的静态待机功耗。在中小功率领域，反激结构因为成本低廉、设计简单等特点被普遍采用。随着各种新的能源标准、安全规范的出台，将对现有的电源转换器提出更高的技术要求。目前，市面上使用的反激开关电源电路在转换效率、待机功耗等技术指标方面还存在进一步改进的空间。
实用新型内容
[0003]鉴于以上的一个或多个问题，本实用新型提供了一种新颖的反激开关电源电路。
[0004]根据本实用新型的反激开关电源电路，包括交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路、反激开关电路、输出滤波电路、反馈取样电路、控制电路、以及供电电路。其中，交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路的输入端与交流电源相连接，输出端与反激开关电路的输入端和控制电路的输入端相连接；反激开关电路的输入端与交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路的输出端和控制电路的输出端相连接，输出端与输出滤波电路的输入端、供电电路的输入端、以及控制电路的输入端相连接；输出滤波电路的输入端与反激开关电路的输出端相连接，输出端与反馈取样电路的输入端相连接；反馈取样电路的输入端与输出滤波电路的输出端相连接，输出端与控制电路的输入端相连接；控制电路的输入端与交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路的输出端、反激开关电路的输出端、反馈取样电路的输出端、以及供电电路的输出端相连接，输出端与反激开关电路的输入端相连接；并且供电电路的输入端与反激开关电路的输出端相连接，输出端与控制电路的输入端相连接。
[0005]本实用新型提供的反激开关电源电路具有以下优点:转换效率高、待机功耗低、启动时间短且成本较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]从下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】的描述中可以更好地理解本实用新型，其中:
[0007]图1示出了根据本实用新型实施例的反激开关电源电路的电路图；
[0008]图2示出了热敏电路503的三种接法；
[0009]图3-5示出了根据本实用新型实施例的反激开关电源电路的电路图，其中图3-5中的系统保护电路相较于图1存在细微变化；
[0010]图6示出了图1和3-5中所示的PWM控制芯片中的系统保护脚(PRT)用于系统过温保护时的接法；[0011]图7示出了图1和3-5中所示的PWM控制芯片中的系统保护脚(PRT)用于系统过压保护时的接法；
[0012]图8示出了过冲吸收电路7的多种解法；
[0013]图9示出了驱动电路8的多种解法；以及
[0014]图10-图11示出了供电电路6的多种接法。
【具体实施方式】
[0015]下面将详细描述本实用新型各个方面的特征和示例性实施例。下面的描述涵盖了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更清楚的理解。本实用新型绝不限于下面所提出的任何具体配置，而是在不脱离本实用新型的精神的前提下覆盖了相关元素或部件的任何修改、替换和改进。
[0016]根据本实用新型实施例的反激开关电源电路通过控制芯片及外部元件来实现对开关电路的控制与各种系统保护功能。图1示出了根据本实用新型实施例的反激开关电源电路的电路图。
[0017]如图1所示，根据本实用新型实施例的反激开关电源电路包括交流电源(AC)输入整流和电磁干扰(EMI)滤波电路1、反激开关电路2、输出滤波电路3、反馈取样电路4、控制电路5、供电电路6、过冲吸收电路7、和驱动电路8。
[0018]在图1所示的实施例中，AC输入整流和EMI滤波电路I包括保险丝(FUSE)、两级共模滤波电感、X电容、压敏电阻、以及整流桥输出滤波电容。
[0019]在图1所示的实施例中，反激开关电路2包括反激变压器T、开关管(MOSFET)dP原边电流取样电阻。
[0020]在图1所示的实施例中，输出滤波电路3包括输出整流二极管、和滤波电容两个主要部分。整流二极管上并有RC吸收电路，RC吸收电路根据需要可以调整或者不用。针对不同的输出纹波要求，输出滤波电路3中可以增加31型滤波电路或者共模滤波电路。
[0021]在图1所示的实施例中，反馈取样电路4由并联稳压集成电路(TL431)、光藕、以及反馈电阻和反馈电容构成，用于对该反激开关电源电路的输出电压进行采样，通过TL431对采样电压进行调节，并将调节后的采样电压反馈到控制电路5中的控制芯片中，进而调节反激开关电路2中的开关管的占空比。
[0022]在图1所示的实施例中，控制电路5的主要器件是一颗脉冲宽度调制(PWM)控制芯片505及必要的外围辅助元件。其中，PWM控制芯片505具备全面的保护功能，可以是例如0B2283或类似功能的控制芯片。具体地，PWM控制芯片505包括6个管脚，每个管脚的定义分别是:
[0023]驱动脚(GATE)，用于驱动反激开关电路2中的开关管，与驱动电路的输入端相连接；
[0024]输出反馈脚(FB)，用于检测反激开关电源电路的输出电压，与反馈取样电路4中的光藕相连接(即，与反馈取样电路4的输出端相连接)；
[0025]系统保护脚(PRT)，用于对PWM控制芯片505提供系统过温保护和/或输出过压保护；
[0026]供电输入脚(VDD)，用于为PWM控制芯片505供电，与供电电路6的输出端相连接；
[0027]电流采样脚(CS)，用于对反激开关电路2中的变压器的原边电流在取样电阻上的电压信号进行采样，与反激开关电路2的输出端相连接(电流采样信号通过RC滤波后流入CS 脚)；
[0028]芯片接地脚(GND)，用作PWM控制芯片505的参考地。
[0029]其中，输出反馈脚(FB)和电流采样脚(CS) 二者接收到的信号通过PWM控制芯片505的内部运算产生PWM输出。系统保护脚(PRT)可以同时提供系统过温保护和过压保护功能，也可以单独提供系统过温保护或过压保护功能。其中，过压保护功能是通过利用电阻502检测输出电压信号，并且在输出发生过压时使芯片停止驱动输出来实现的；过温保护功能是通过利用热敏元件503和二极管501侦测系统温度，并且在系统温度过高时使芯片停止驱动输出来实现的。
[0030]另外，与系统保护脚(PRT)相关的系统保护电路包括变压器绕组201、二极管501、电阻器502、热敏电路503、和PWM控制芯片505。其中，变压器绕组201的一端接电阻502的一端，另一端接GND ；电阻器502的一端接变压器绕组(辅助绕组)201的一端，另一端接PWM控制芯片505的系统保护脚(PRT)与二极管501的阳极；二极管501的阳极接PWM控制芯片505的系统保护脚(PRT)与电阻502的一端，阴极接热敏电路503的一端；热敏电路503的一端接二极管501的阴极，另一端接GND。图2示出了热敏电路503的三种接法。从图2可以看出，热敏电路可以由普通电阻与热敏电阻组成，也可以仅包括热敏电阻。当然，系统保护电路的元件仅是示意性的，并且其可以包括更少或更多的元件。
[0031]另外，系统保护电路的接法也可以有图3、图4与图5所示的细微变化。具体地，相对于图1所示的系统保护电路，图3、图4与图5所示的系统保护电路存在以下变化:在图3中，增加了电阻3506，电阻3506 —端与PWM控制芯片3505的系统保护脚(PRT)连接，另一端与电阻3502和二极管3501的阳极连接；在图4中，交换了热敏电路4503与二极管4501的位置，其中热敏电路的一端与电阻4502和PWM控制芯片4505的系统控制脚(PRT)连接，另一端与二极管4501的阳极连接，二极管4501的阴极接到参考地(GND);在图5中，交换了热敏电路5503与二极管5501的位置，同时增加了电阻5506，其中电阻5506的一端与PWM芯片5505的系统保护脚(PRT)连接，另一端与电阻5502和热敏电路5503连接，热敏电路5503的一端与电阻5506和电阻5502连接，另一端与二极管5501的阳极连接，二极管5501的阳极与热敏电路5503的一段连接，二极管5501的阴极与参考地(GND)连接。
[0032]图6示出了图1和3-5中所示的PWM控制芯片中的系统保护脚(PRT)用于系统过温保护时的接法。如图6所示，热敏电路6503 —端接PWM控制芯片6505的系统保护脚(PRT )，另一端接参考地(GND )。
[0033]图7示出了图1和3-5中所示的PWM控制芯片中的系统保护脚(PRT)用于系统过压保护时的接法。如图7所示，电阻7502 —端接PWM控制芯片7505的系统保护脚(PRT)，另一端接变压器绕组(辅助绕组)7201的一端，变压器绕组7201的一端接电阻7502的一端，另一端接参考地(GND)。
[0034]在图1所示的实施例中，过冲吸收电路7连接在A、B两点之间，驱动电路8连接在C (PWM控制芯片的驱动脚(GATE))、D两点之间，供电电路6连接在G (PWM控制芯片的供电输入脚(VDD))、H两点之间。图8示出了过冲吸收电路7的多种接法。图9示出了驱动电路8的多种接法。图10和11示出了供电电路6的多种接法。
[0035]本实用新型提供的反激开关电源电路具有以下优点:转换效率高、待机功耗低、启动时间短且成本较低。
[0036]以上已经参考本实用新型的具体实施例来描述了本实用新型，但是本领域技术人员均了解，可以对这些具体实施例进行各种修改、组合和变更，而不会脱离由所附权利要求或其等同物限定的本实用新型的精神和范围。此外，附图中的任何信号箭头应当被认为仅是示例性的，而不是限制性的，除非另有具体指示。当术语被预见为使分离或组合的能力不清楚时，组件或者步骤的组合也将被认为是已经记载了。
【权利要求】
1.一种反激开关电源电路，包括交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路、反激开关电路、输出滤波电路、反馈取样电路、控制电路、以及供电电路，其中: 所述交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路的输入端与交流电源相连接，输出端与所述反激开关电路的输入端和所述控制电路的输入端相连接； 所述反激开关电路的输入端与所述交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路的输出端和所述控制电路的输出端相连接，输出端与所述输出滤波电路的输入端、所述供电电路的输入端、以及所述控制电路的输入端相连接； 所述输出滤波电路的输入端与所述反激开关电路的输出端相连接，输出端与所述反馈取样电路的输入端相连接； 所述反馈取样电路的输入端与所述输出滤波电路的输出端相连接，输出端与所述控制电路的输入端相连接； 所述控制电路的输入端与所述交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路的输出端、所述反激开关电路的输出端、所述反馈取样电路的输出端、以及所述供电电路的输出端相连接，输出端与所述反激开关电路的输入端相连接；并且 所述供电电路的输入端与所述反激开关电路的输出端相连接，输出端与所述控制电路的输入端相连接； 其中所述控制电路包括控制芯片，所述控制芯片包括: 驱动脚，用于驱动所述 反激开关电路中的开关管，与所述反激开关电路的输入端相连接; 输出反馈脚，用于检测所述反激开关电源电路的输出电压，与所述反馈取样电路的输出端相连接； 系统保护脚，用于对所述控制芯片提供系统过温保护和/或输出过压保护； 供电输入脚，用于为所述控制芯片供电，与所述供电电路的输出端相连接； 电流采样脚，用于对所述反激开关电路中的变压器的原边电流进行采样，与所述反激开关电路的输出端相连接； 芯片接地脚，用作所述控制芯片的参考地；并且其中 所述系统保护脚经由第一电阻连接至所述反激开关电路中的反激变压器的辅助绕组，并且经由二极管和热敏电路连接至参考地。
2.根据权利要求1所述的反激开关电源电路，其特征在于，所述系统保护脚经由第二电阻连接至所述第一电阻和所述二极管/热敏电路。
3.根据权利要求1所述的反激开关电源电路，其特征在于，所述系统保护脚经由电阻连接至所述反激开关电路中的反激变压器的辅助绕组。
4.根据权利要求1所述的反激开关电源电路，其特征在于，所述系统保护脚经由热敏电路连接至参考地。
5.根据权利要求1所述的反激开关电源电路，其特征在于，所述反激开关电源电路还包括驱动电路，所述驱动电路连接在所述控制电路的所述驱动脚和所述反激开关电路中的所述开关管之间。
6.根据权利要求1所述的反激开关电源电路，其特征在于，所述反激开关电源电路还包括过冲吸收电路，所述过冲吸收电路横跨在所述反激开关电路中的反激变压器的初级线圈的两端。
7.根据权利要求6所述的反激开关电源电路，其特征在于，所述输出滤波电路还包括π型滤波电路、共模滤波电路、和RC吸收电路中的一者或多者。
8.根据权利要求1所述的反激开关电源电路，其特征在于，所述反馈取样电路包括并联稳压集成电路、光藕、 反馈电阻、和反馈电容。
【文档编号】H02M3/28GK203827205SQ201320539993
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】吕华伟, 何建鹏 申请人:昂宝电子（上海）有限公司