高压反激开关电源电路的制作方法

本实用新型属于集成电路技术领域，特别是涉及一种高压反激开关电源电路。

背景技术：

现今，开关电源是由220V的交流电压作为供电输入，该220V/AC是额外由工频变压器从功率单元输入变压而来。当输入掉电后,开关电源的输入220V/AC就没有了，为了保持控制部分还能继续工作一段时间，则需要开关电源的输入母线电容很大，以使控制电路的掉电时间加长。因此会导致开关电源的母线电容非常大，从而使得体积变大；同时，需要的工频变压器尺寸也较大，使得整个功率单元的体积较大，增加了成本。

因此，现有的开关电源电路技术存在着因需要母线电容非常大以及工频变压器尺寸较大，导致整个功率单元的体积增大及成本增加的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高压反激开关电源电路，旨在解决现有的开关电源电路技术存在着因需要母线电容非常大以及工频变压器尺寸较大，导致整个功率单元的体积增大及成本增加的问题。

本实用新型提供了一种高压反激开关电源电路，所述高压反激开关电源电路包括：

输入模块、第一单向导通模块、第二单向导通模块、整流模块、第一开关管、第二开关管、变压模块、滤波模块以及输出模块；

所述输入模块的第一端与所述第一单向导通模块的输出端以及所述第二开关管的输出端共接，所述第一单向导通模块的输入端与所述变压模块的第一输出端以及所述第一开关管的输出端共接，所述输入模块的第二端与所述第二单向导通模块的输入端以及所述第一开关管的输入端共接，所述第二单向导通模块的输出端与所述变压模块的第一输入端以及所述第二开关管的输入端共接，所述变压模块的第二输出端接所述整流模块的输入端，所述整流模块的输出端与所述滤波模块的第一端以及所述输出模块的第一端共接，所述变压模块的第二输入端与所述滤波模块的第二端以及所述输出模块的第二端共接；

当所述第二开关管关闭及所述第一开关管导通时，由于所述第一单向导通模块的嵌位使得所述第一开关管的电压值嵌位于所述输入模块输出的电压值，以使所述第一单向导通模块导通；

当所述第一开关管关闭及所述第二开关管导通时，由于所述第二单向导通模块的嵌位使得所述第二开关管的电压值嵌位于所述输入模块输出的电压值，以使所述第二单向导通模块导通；

所述输入模块输出的电压依序经过所述变压模块进行变压、所述整流模块进行整流以及所述滤波模块进行滤波处理后传输给所述输出模块，以对接入的设备进行供电。

综上所述，本实用新型提供了一种高压反激开关电源电路，该高压反激开关电源电路包括输入模块、第一单向导通模块、第二单向导通模块、整流模块、第一开关管、第二开关管、变压模块、滤波模块以及输出模块；当第二开关管关闭及第一开关管导通时，由于第一单向导通模块的嵌位使得第一开关管的电压值嵌位于输入模块输出的电压值，以使第一单向导通模块导通；当第一开关管关闭及第二开关管导通时，由于第二单向导通模块的嵌位使得第二开关管的电压值嵌位于输入模块输出的电压值，以使第二单向导通模块导通；输入模块输出的电压依序经过变压模块进行变压、整流模块进行整流以及滤波模块进行滤波处理后传输给输出模块，以对接入的设备进行供电。由此通过上述双反激拓扑结构，使得第一开关管和第二开关管的耐压嵌位在输入模块输出的电压值，无需采用非常大的母线电容和增大工频变压器，只需简单的电路连接即可实现开关电源电路的效果，因此解决了现有的开关电源电路技术存在着因需要母线电容非常大以及工频变压器尺寸较大，导致整个功率单元的体积增大及成本增加的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种高压反激开关电源电路的模块结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的一种高压反激开关电源电路的示例电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

本实用新型实施例的高压反激开关电源电路，针对上述体积大的问题，免去笨重的工频变压器，也免去开关电源部分的大电容。开关电源直接从功率单元的母线取电，利用功率单元母线电容巨大，掉电时间慢，使控制部分的供电时间非常长。既解决了整体体积大的问题，又节约了成本。

由于母线电压非常高，所以开关电源的输入电压非常高，开关管和变压器需要的耐压也高。采用双反激拓扑，使得开关管的耐压嵌位在输入电压(即母线电压)。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本实用新型实施例提供的一种高压反激开关电源电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

上述一种高压反激开关电源电路，包括输入模块101、第一单向导通模块102、第二单向导通模块103、整流模块107、第一开关管104、第二开关管105、变压模块106、滤波模块108以及输出模块109。

输入模块101的第一端与第一单向导通模块102的输出端以及第二开关管105的输出端共接，第一单向导通模块102的输入端与变压模块106的第一输出端以及第一开关管104的输出端共接，输入模块101的第二端与第二单向导通模块103的输入端以及第一开关管104的输入端共接，第二单向导通模块103的输出端与变压模块106的第一输入端以及第二开关管105的输入端共接，变压模块106的第二输出端接整流模块107的输入端，整流模块107的输出端与滤波模块108的第一端以及输出模块109的第一端共接，变压模块106的第二输入端与滤波模块108的第二端以及输出模块109的第二端共接。

当第二开关管105关闭及所述第一开关管104导通时，由于第一单向导通模块102的嵌位使得第一开关管104的电压值嵌位于输入模块101输出的电压值，以使第一单向导通模块102导通。

当第一开关管104关闭及第二开关管105导通时，由于第二单向导通模块103的嵌位使得第二开关管105的电压值嵌位于输入模块101输出的电压值，以使第二单向导通模块103导通。

输入模块101(即为功率单元的母线)输出的电压依序经过变压模块106进行变压、整流模块107进行整流以及滤波模块108进行滤波处理后传输给输出模块109，以对接入的设备进行供电。

作为本实用新型一实施例，当第二开关管105关断时，第一开关管104两端的电压为：

其中，V_Q1为输入模块101的电压值，NP为变压模块106的第一输入电压值，V_OUT为输出模块109的电压值，NS为变压模块106的第二输入电压值。

由于第一单向导通模块102的嵌位，当第一开关管104的电压高于输入模块101的电压值时，第一单向导通模块102立即导通，第一开关管104的电压被嵌位在输入模块101的电压值，因此，第一开关管104的应力比传统的反激拓扑减小了很多。同时，第二开关管105两端的电压也由于第一单向导通模块102的嵌位，不会超过输入模块101的电压值。同理，当第一开关管104关断时，第二开关管105两端的电压也类比于上述情况。

第一开关管104和第二开关管105的受电压应力都不会超过输入模块101的电压值，并且输入模块101输出的电压经过处理后对接入的设备进行供电。

作为本实用新型一实施例，上述高压反激开关电源电路还包括驱动模块110，驱动模块110的第一输出端接第一开关管104的受控端，驱动模块110的第二输出端接第二开关管105的受控端；驱动模块110用于驱动第一开关管104和第二开关管105。

驱动模块110分为两路，分别驱动第一开关管104和第二开关管105，使第一开关管104和第二开关管105同时导通。但是由于电路结构不对称，导致第一开关管104和第二开关管105的导通不能达到同时，特别在关断时的不同时性，会造成第一开关管104和第二开关管105的VDS开关应力不同，使得第一开关管104和第二开关管105的温升不同。当然，通过调节电阻R1和电阻R3的阻值，以使第一开关管104和第二开关管105的关断VDS电压相等及温升相同，从而提高系统的可靠性。

图2示出了本实用新型实施例提供的一种高压反激开关电源电路的示例电路，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

作为本实用新型一实施例，上述变压模块106包括变压器TR3，变压器TR3的原边线圈的输入端和输出端分别为变压模块106的第一输入端和第一输出端，变压器TR3的副边线圈的输入端和输出端分别为变压模块106的第二输入端和第二输出端。在本实施例中，变压器TR3采用了型号HV-500T6的变压器，当然，变压器的型号不作限定，只要能达到与本实施例变压器TR3所述的功能作用亦可。

作为本实用新型一实施例，上述滤波模块108包括电容C1，电容C1的第一端和第二端分别为滤波模块108的第一端和第二端。

作为本实用新型一实施例，上述第一单向导通模块102包括二极管D18、二极管D19以及二极管D20，二极管D18的阳极为第一单向导通模块102的输入端，二极管D18的阴极接二极管D19的阳极，二极管D19的阴极接二极管D20的阳极，二极管D20的阴极为第一单向导通模块102的输出端。

作为本实用新型一实施例，上述第二单向导通模块103包括二极管D21、二极管D22以及二极管D23，二极管D21的阳极为第二单向导通模块103的输入端，二极管D21的阴极接二极管D22的阳极，二极管D22的阴极接二极管D23的阳极，二极管D23的阴极为第二单向导通模块103的输出端。

作为本实用新型一实施例，上述整流模块107包括二极管D24，二极管D24的阳极和阴极分别为整流模块107的输入端和输出端。

作为本实用新型一实施例，上述第一开关管104(图2采用场效应管Q1表示)为三极管或者场效应管；

三极管的基极、集电极以及发射极分别为第一开关管104的受控端、输入端以及输出端；

场效应管的栅极、漏极以及源极分别为第一开关管104的受控端、输入端以及输出端。

作为本实用新型一实施例，上述第二开关管105(图2采用场效应管Q2表示)为三极管或者场效应管；

三极管的基极、集电极以及发射极分别为第二开关管105的受控端、输入端以及输出端；

场效应管的栅极、漏极以及源极分别为第二开关管105的受控端、输入端以及输出端。

作为本实用新型一实施例，上述驱动模块110包括：

整流变压器TR1、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电阻R4；

整流变压器TR1的原边线圈的输入端接电阻R3的第一端，整流变压器TR1的副边线圈的输入端接电阻R1的第一端，电阻R1的第二端与电阻R2的第一端共接并作为驱动模块110的第二输出端，整流变压器TR1的副边线圈的输出端接电阻R2的第二端，电阻R3的第二端与电阻R4的第一端共接并作为驱动模块110的第一输出端，整流变压器TR1的原边线圈的输出端与电阻R4的第二端接地。在本实施例中，整流变压器TR1采用了型号PW24VT2的整流变压器，当然，整流变压器的型号不作限定，只要能达到与本实施例整流变压器TR1所述的功能作用亦可。

以下结合图1和图2对上述一种高压反激开关电源电路的工作原理进行说明：

首先，当第二开关管105关闭及所述第一开关管104导通时，由于第一单向导通模块102的嵌位使得第一开关管104的电压值嵌位于输入模块101输出的电压值，以使第一单向导通模块102导通；当第一开关管104关闭及第二开关管105导通时，由于第二单向导通模块103的嵌位使得第二开关管105的电压值嵌位于输入模块101输出的电压值，以使第二单向导通模块103导通；因此，输入模块101输出的电压依序经过变压模块106进行变压、整流模块107进行整流以及滤波模块108进行滤波处理后传输给输出模块109，以对接入的设备进行供电。不需要工频变压器以及开关电源的大电容，而是直接从功率单元母线取电，利用功率单元母线电容巨大，掉电时间慢，使控制部分的供电时间非常长。既解决了整体体积大的问题，又节约了成本。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种高压反激开关电源电路，该高压反激开关电源电路包括输入模块、第一单向导通模块、第二单向导通模块、整流模块、第一开关管、第二开关管、变压模块、滤波模块以及输出模块；当第二开关管关闭及第一开关管导通时，由于第一单向导通模块的嵌位使得第一开关管的电压值嵌位于输入模块输出的电压值，以使第一单向导通模块导通；当第一开关管关闭及第二开关管导通时，由于第二单向导通模块的嵌位使得第二开关管的电压值嵌位于输入模块输出的电压值，以使第二单向导通模块导通；输入模块输出的电压依序经过变压模块进行变压、整流模块进行整流以及滤波模块进行滤波处理后传输给输出模块，以对接入的设备进行供电。由此通过上述双反激拓扑结构，使得第一开关管和第二开关管的耐压嵌位在输入模块输出的电压值，无需采用非常大的母线电容和增大工频变压器，只需简单的电路连接即可实现开关电源电路的效果，因此解决了现有的开关电源电路技术存在着因需要母线电容非常大以及工频变压器尺寸较大，导致整个功率单元的体积增大及成本增加的问题。本实用新型实施例实现简单，不需要增加额外的硬件，可有效降低成本，具有较强的易用性和实用性。

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。