稳定的供电电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种稳定的供电电路，该电路包括输入模块、取电模块、供电模块和输出模块，所述取电模块包括谐振电感Ls和变压器T1，所述谐振电感Ls两端分别与输入模块和变压器T1一次侧连接，所述变压器T1二次侧与输出模块连接，所述供电模块分别与谐振电感Ls和变压器T1连接。与现有技术相比，本实用新型具有效率高、成本低和节能环保等优点。
【专利说明】稳定的供电电路
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种供电电路，尤其是涉及一种稳定的供电电路。
【背景技术】
[0002]目前开关电源和LED驱动器中，一次侧和二次侧供电一般均由变压器上面的一个供电绕组提供，但是一些恒流输出的电源和驱动器，由于输出电压很宽，比如LED驱动器一般输出最小负载电压为额定输出电压的一半，而我们供电的vcc均和输出电压I禹合，带来VCC的变化非常大，而供电的VCC均需要一个变化很小的电压，故一般只能在供电回路中增加一级线性的稳压电路，这个稳压电路带来很多副作用，第一 VCC的效率很低，第二增加很多辅助电路，可靠性降低，成本提高，第三当输出电压更低时，由于VCC的不足，电源还是处于保护状态，就会给输出电压范围还是带来限制。目前很多厂商特别是LED驱动器的厂商，为了解决这些问题，常常在驱动器中增加一个辅助电源，专门做供电使用，但是成本会上升，且由于零件增加很多带来可靠性下降。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种效率高、成本低和节能环保的用于开关电路或LED驱动器一次侧和二次侧供电的稳定供电电路。
[0004]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0005]—种稳定的供电电路，其特征在于，该电路包括输入模块、取电模块、供电模块和输出模块，所述取电模块包括谐振电感Ls和变压器Tl，所述谐振电感Ls两端分别与输入模块和变压器Tl 一次侧连接，所述变压器Tl 二次侧与输出模块连接，所述供电模块分别与谐振电感Ls和变压器Tl连接；
[0006]所述供电模块分别从谐振电感Ls和变压器Tl取得电压，并经过整流后并联输出。
[0007]所述供电模块包括第一供电单元和第二供电单元，当谐振电感Ls外置于变压器Tl外时，所述第一供电单元和第二供电单元均有两个绕组，其中一个绕组接在变压器Tl上，另一个绕组接在谐振电感Ls上。
[0008]所述第一供电单元的两个绕组回路并联后输出为第一供电电压VCC，所述第二供电单元的两个绕组回路并联后输出为第二供电电压VCCl ；
[0009]当输出电压Vout在额定工作区间时，从变压器Tl处绕组取得的电压作为供电电压VCC和VCCl，当输出电压Vout低于额定电压区间的，从谐振电感Ls处绕组取得的电压作为供电电压VCC和VCCl，从而做到了输出电压Vout降低时供电电压VCC和VCCl的稳定且不依赖输出电压Vout的变化。
[0010]所述第一供电单元的两组绕组的一端分别通过各自的二极管D3、D4与VCC输出端连接，另一端均通过电容Cl与VCC输出端连接；所述的第二供电单元的两组绕组的一端分别通过各自的二极管D5、D6与VCCl输出端连接，另一端均通过电容C2与VCCl输出端连接。
[0011]所述输出模块包括两个二极管D1、D2和电容Cout，所述两个二极管D1、D2阳极分别与变压器Tl的二次侧绕组连接，所述两个二极管Dl、D2阴极分别与电容Cout另一端连接，所述电容Cout两端电压为输出电压Vout。
[0012]所述二次侧绕组由两个绕组组成，两个绕组一端共用，该共用端分别与电容Cout、接地端连接，两个绕组另一端分别与各自的二极管D1、D2阳极连接。
[0013]所述谐振电感Ls内置于变压器Tl时，所述第一供电单元和第二供电单元均只有一个绕组，并分别绕在变压器Tl的一次侧槽中；所述第一供电单元的绕组一端通过二极管D3与第一供电电压VCC输出端连接，另一端通过电容Cl与第一供电电压VCC输出端连接；所述第二供电单元的绕组一端通过二极管D5与第二供电电压VCCl输出端连接，另一端通过电容C2与第二供电电压VCCl输出端连接；所述电容C2 —端与第二供电电压VCCl输出端连接，另一端与输出模块中的接地端连接。
[0014]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0015]I)不需要额外的辅助电源和设计很宽的供电电压。
[0016]2)在满足宽输出电压范围下能提供变化较小的供电电路。
[0017]3)提升了效率，降低了温升，更节能更环保。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型功能模块示意图；
[0019]图2为本实用新型对谐振电感外置结构提供的供电方案；
[0020]图3为谐振电感内置的变压器原理图；
[0021]图4为本实用新型对谐振电感内置结构提供稳定的供电方案。
[0022]图5为谐振电感内置结构时，二次侧供电VCCl的绕组绕线示意图
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0024]实施例1
[0025]此处对LLC拓扑的谐振电感内置和外置分别作了说明。如图1所示，一种稳定的供电电路，该电路包括输入模块1、取电模块2、供电模块3和输出模块4,取电模块2包括谐振电感Ls和变压器Tl，谐振电感Ls两端分别与输入模块I和变压器Tl 一次侧连接，变压器二次侧与输出模块4连接，供电模块3分别与谐振电感Ls和变压器Tl连接；
[0026]供电模块3分别从谐振电感Ls和变压器取得电压，并经过整流滤波后给取变压器Tl 一次侧和二次侧供电。
[0027]如图2所示，所述供电模块包括第一供电单元和第二供电单元，当谐振电感Ls外置于变压器Tl外时，所述第一供电单元和第二供电单元均有两个绕组，其中一个绕组接在变压器Tl上，另一个绕组接在谐振电感Ls上。
[0028]所述第一供电单元的两个绕组回路并联后输出为第一供电电压VCC，所述第二供电单元的两个绕组回路并联后输出为第二供电电压VCCl ；
[0029]当输出电压Vout在额定工作区间时，从变压器Tl处绕组取得的电压作为供电电压VCC和VCCl，当输出电压Vout低于额定电压区间的，从谐振电感Ls处绕组取得的电压作为供电电压VCC和VCCl，从而做到了输出电压Vout降低时供电电压VCC和VCCl的稳定且不依赖输出电压Vout的变化。
[0030]所述第一供电单元的两组绕组的一端分别通过各自的二极管D3、D4与VCC
[0031]输出端连接，另一端均通过电容Cl与VCC输出端连接；所述的第二供电单元的两组绕组的一端分别通过各自的二极管D5、D6与VCCl输出端连接，另一端均通过电容C2与VCCl输出端连接。
[0032]LLC拓扑有两个谐振频率，分别为frl和fr2.具体计算公式如下:
^I
[0033]貧rl =P=
2* π* VLs^Cr
I
[0034]β'2 — ~—~'一π................1::::.................==γ=.........-
2π4{^ + 1Ρ)θ-
[0035]当输出模块4输出电压Vout为额定输出时，设定的工作频率fs为ft2 ^fs ^ frl,当工作频率落在这个区间时，谐振电感Ls上面的工作电压比较低，且峰值不稳定，这样做供电是不合适的，此时用变压器Tl的绕组做供电电压，即供电的的电流从D3、D5流过。随着输出电压的降低，工作频率会逐渐升高，以得到稳定的电流输出，当工作频率fs大于frl时，供电绕组电压随着输出电压的降低而降低，但是谐振Ls上工作峰值电压很稳定，把供电电压与此时Ls电压做耦合，即供电电流从D4、D6流过，故把这两个绕组分别整流并联后做两个供电就能满足供电电压不依赖于输出电压变化。
[0036]输出模块4包括两个二极管D1、D2和电容Cout，所述两个二极管D1、D2阳极分别与变压器Tl的二次侧绕组连接，所述两个二极管D1、D2阴极分别与电容Cout另一端连接，所述电容Cout两端电压为输出电压Vout。所述二次侧绕组由两个绕组组成，两个绕组一端共用，该共用端分别与电容Cout、接地端连接，两个绕组另一端分别与各自的二极管Dl、D2阳极连接。
[0037]实施例2
[0038]如图3所示为谐振电感Ls内置的变压器Tl原理图，可知变压器选用双槽变压器，本实用新型如果针对此种结构(谐振电感Ls内置)就更方便，这个结构与上面谐振电感外置的区别，就是把变压器的一次侧和二次侧绕组分别绕在骨架的两个槽中(公用一个铁心)，这样一次侧和二次侧之间就天然形成了 LLC所需的谐振电感Ls，只需要把供电绕组均绕在一次侧槽中就能完成上面提到的两绕组(分别在变压器和Ls上)的作用，这样就需要把二次侧供电VCCl的绕组也绕在一次侧绕组槽中(如图5所示)。
[0039]如图4所示，所述谐振电感Ls内置于变压器Tl时，所述第一供电单元和第二供电单元均只有一个绕组，并分别绕在变压器Tl的一次侧槽中；所述第一供电单元的绕组一端通过二极管D3与第一供电电压VCC输出端连接，另一端通过电容Cl与第一供电电压VCC输出端连接；所述第二供电单元的绕组一端通过二极管D5与第二供电电压VCCl输出端连接，另一端通过电容C2与第二供电电压VCCl输出端连接；所述电容C2 —端与第二供电电压VCCl输出端连接，另一端与输出模块中的接地端连接。
【权利要求】
1.一种稳定的供电电路，其特征在于，该电路包括输入模块、取电模块、供电模块和输出模块，所述取电模块包括谐振电感Ls和变压器Tl，所述谐振电感Ls两端分别与输入模块和变压器Tl 一次侧连接，所述变压器Tl 二次侧与输出模块连接，所述供电模块分别与谐振电感Ls和变压器Tl连接。
2.根据权利要求1所述的一种稳定的供电电路，其特征在于，所述供电模块包括第一供电单元和第二供电单元，当谐振电感Ls外置于变压器Tl外时，所述第一供电单元和第二供电单元均有两个绕组，其中一个绕组接在变压器Tl上，另一个绕组接在谐振电感Ls上。
3.根据权利要求2所述的一种稳定的供电电路，其特征在于，所述第一供电单元的两个绕组回路并联后输出为第一供电电压VCC，所述第二供电单元的两个绕组回路并联后输出为第二供电电压VCCl。
4.根据权利要求3所述的一种稳定的供电电路，其特征在于，所述第一供电单元的两组绕组的一端分别通过各自的二极管D3、D4与VCC输出端连接，另一端均通过电容Cl与VCC输出端连接；所述的第二供电单元的两组绕组的一端分别通过各自的二极管D5、D6与VCCl输出端连接，另一端均通过电容C2与VCCl输出端连接。
5.根据权利要求2所述的一种稳定的供电电路，其特征在于，所述输出模块包括两个二极管Dl、D2和电容Cout，所述两个二极管Dl、D2阳极分别与变压器Tl的二次侧绕组连接，所述两个二极管D1、D2阴极分别与电容Cout另一端连接，所述电容Cout两端电压为输出电压Vout。
6.根据权利要求5所述的一种稳定的供电电路，其特征在于，所述二次侧绕组由两个绕组组成，两个绕组一端共用，该共用端分别与电容Cout、接地端连接，两个绕组另一端分别与各自的二极管Dl、D2阳极连接。
7.根据权利要求5所述的一种稳定的供电电路，其特征在于，所述谐振电感Ls内置于变压器Tl时，所述第一供电单元和第二供电单元均只有一个绕组，并分别绕在变压器Tl的一次侧槽中；所述第一供电单元的绕组一端通过二极管D3与第一供电电压VCC输出端连接，另一端通过电容Cl与第一供电电压VCC输出端连接；所述第二供电单元的绕组一端通过二极管D5与第二供电电压VCCl输出端连接，另一端通过电容C2与第二供电电压VCCl输出端连接；所述电容C2—端与第二供电电压VCCl输出端连接，另一端与输出模块中的接地端连接。
【文档编号】H02M3/335GK204013232SQ201420151412
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】胡国勤, 涂必林, 储呈阳 申请人:上海鸣志自动控制设备有限公司