一种开关电源电路和电子设备的制作方法

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种开关电源电路和电子设备。

背景技术：

现有的开关电源电路的作用是为了实现对谐振电路通、断的精准控制，通过采集MOS管漏、源极电压并反馈至控制芯片，从而实现控制芯片对谐振电路的检测和控制，主要应用在开关电源电路技术领域。准谐振反激式开关电源电路的控制属于调频控制方式，MOS管每次都是在漏、源极电压谐振波谷开通，为了能实现采样往往需要增加辅助绕组耦合MOS管的漏、源极电压波形，实现低压采样的目的。

由于现有技术中开关电源电路需要在变压器上增加一个辅助绕组才能实现采集谐振反激式开关电源电路的MOS管漏、源极电压，因此需要增加对应的辅助绕组电路，使得电路复杂，增加了电路的硬件成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种开关电源电路和电子设备，能有效解决现有方案电路复杂的问题，降低电路成本。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种开关电源电路，包括电源电压输入端、主控制芯片电路、谐振反激电路和电压信号采样电路；

所述谐振反激电路输入端连接所述电源电压输入端，所述主控制芯片电路的采样输入端连接所述电压信号采样电路输出端，所述主控制芯片电路的控制输出端连接所述谐振反激电路控制输入端，所述谐振反激电路的采样输出端连接所述电压信号采样电路的输入端。所述电压信号采样电路包括第一电容和第二电容，所述第一电容的一端作为所述电压信号采样电路的输入端连接所述谐振反激电路的采样输出端，所述第一电容的另一端与所述第二电容的一端连接并作为所述电压信号采样电路的输出端，所述第二电容的另一端接数字地。

本实用新型实施例公开的开关电源电路，主控制芯片电路通过包括第一电容和第二电容的电压信号采样电路输出的采样信号，实现了对谐振反激电路的控制。所述电压信号采样电路通过电容串联的方式解决了现有技术方案中开关电源电路需要增加辅助绕组来实现采样的问题，简化了电路结构降低了电路成本。

作为上述方案的改进，所述谐振反激电路包括变压器和MOS管；所述MOS 管的栅极作为所述谐振反激电路控制输入端连接所述主控制芯片电路的控制信号输出端，所述MOS管的源极接数字地，所述MOS管的漏极作为所述谐振反激电路的采样输出端分别连接所述变压器的原边绕组的一端和所述电压信号采样电路的输入端，所述变压器的原边绕组的另一端作为所述谐振反激电路输入端连接所述电源电压输入端。

作为上述方案的改进，所述谐振反激电路还包括：第一极性电容、第二极性电容、二极管和电阻；

所述MOS管的栅极通过所述电阻接数字地，所述变压器的原边绕组的另一端通过所述第一极性电容接数字地，所述变压器的副边绕组的一端连接所述二极管的阳极，所述二极管的阴极通过所述第二极性电容接地，所述变压器的副边绕组的另一端接地。所述第一极性电容、第二极性电容、二极管和电阻对电路起到保护作用，防止电压瞬间过大产生的元器件损耗。

作为上述方案的改进，所述谐振反激电路包含的所述变压器的原边绕组的线圈数大于所述变压器的副边绕组的线圈数，所述变压器的原边绕组的极性与所述变压器的副边绕组的极性相反，所述变压器可保证所述电压信号采样电路采样的电压信号为正向电压并同时到达降压的效果，使得电路整体构成简化。

作为上述方案的改进，所述主控制芯片电路包括主控制芯片，所述主控制芯片的输入端作为主控制芯片电路的采样输入端，所述主控制芯片的输出端作为主控制芯片电路的控制输出端。

作为上述方案的改进，所述第一电容和所述第二电容并联在所述MOS管的漏、源极两端。

作为上述方案的改进，所述第一电容包括多个电容串联。

作为上述方案的改进，所述第二电容包括多个电容串联。

作为上述方案的改进，所述第一电容的电容值小于所述第二电容的电容值，由于所述第一电容与所述第二电容为串联关系并且并联于所述MOS管的漏、源极两端，则所述第一电容与所述第二电容两端的电压值与它们的电容值成反比，即所述第二电容获得较小的电压分配，故所述主控制芯片电路通过采集所述第二电容两端的电压得到与所述MOS管的漏、源极两端电压波形完全一致且电压值等比例降低的电压信号，降低了所述主控制芯片电路的设计难度，从而降低电路硬件成本。从而解决了现有技术中通过调整辅助线圈的匝数来实现电压采样会导致等比例降压的过程会出现较大的误差而降低了电路控制的精准度的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例还提供的一种电子设备，其包括如上任一实施例所公开的开关电源电路。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中开关电源电路的电路方框图；

图2是本实用新型实施例2中开关电源电路的电路原理图；

图3是本实用新型实施例3中开关电源电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

参见图1，本实用新型提供一种开关电源电路的实施例1，所述开关电源电路包括电源电压输入端1、主控制芯片电路2、谐振反激电路3和电压信号采样电路4。

所述谐振反激电路3输入端连接所述电源电压输入端1，所述主控制芯片电路2的采样输入端连接所述电压信号采样电路4输出端，所述主控制芯片电路2 的控制输出端连接所述谐振反激电路3控制输入端，所述谐振反激电路3的采样输出端连接所述电压信号采样电路的输入端。所述电压信号采样电路4包括第一电容和第二电容，所述第一电容的一端作为所述电压信号采样电路4的输入端连接所述谐振反激电路3的采样输出端，所述第一电容的另一端与所述第二电容的一端连接并作为所述电压信号采样电路4的输出端，所述第二电容的另一端接数字地。

本实施例提供的一种开关电源电路，所述电压信号采样电路4包括第一电容和第二电容。所述主控制芯片电路2通过采集所述第二电容两端的电压信号即可得到和所述谐振反激电路3中MOS管的漏、源极两端电压波形完全一致的电压信号。所述电压信号采样电路4通过电容串联的方式解决了现有技术方案中开关电源电路需要增加辅助绕组来实现采样的问题，简化了电路结构降低了电路成本。

实施例2

参照图2，本实用新型提供一种开关电源电路的实施例2的电路结构。该开关电源电路包括电源电压输入端1、主控制芯片电路2、谐振反激电路3和电压信号采样电路4。所述电压信号采样电路4包括第一电容CB1和第二电容CB2，所述第一电容CB1的一端作为所述电压信号采样电路4的输入端连接所述谐振反激电路3的采样输出端，所述第一电容CB1的另一端与所述第二电容CB2的一端连接并作为所述电压信号采样电路4的输出端，所述第二电容CB2的另一端接数字地。

所述谐振反激电路3包括变压器T1、第一极性电容E1、第二极性电容E2、二极管D1、MOS管Q1和电阻R。所述电压信号采样电路4包括第一电容CB1 和第二电容CB2，其中：

所述变压器T1的原边绕组的非同名端和所述第一极性电容E1的阳极连接电源电压输入端1的电压输入端口Vbrige，所述第一极性电容E1的阴极接数字地SGND，所述变压器T1的原边绕组的同名端分别连接所述MOS管Q1的漏极和电压信号采样电路4的第一电容CB1的一端，所述MOS管Q1的栅极分别连接所述电阻R的一端和控制芯片电路2的控制输出端，所述电压信号采样电路4的第一电容CB1的另一端通过第二电容CB2与所述MOS管Q1的源极、所述电阻R的另一端共同接数字地SGND，其中，所述第一电容CB1的另一端还与所述控制芯片电路2的采样输入端连接。

下面对本实用新型提供的一种开关电源电路的实施例2的工作原理进行详细的描述。

正常工作状态下，电源电压输入端1输入交流电，所述谐振反激电路3中的MOS管Q1处于接通状态使得变压器T1原边绕组励磁并存储能量；当所述谐振反激电路3中的MOS管Q1被关断，所述变压器T1的副边绕组释放所述变压器T1存储的能量；当所述变压器T1存储的能量全部释放完毕后，所述变压器T1原边绕组和所述电压信号采样电路4中的第一电容CB1和第二电容CB2 进行谐振，此时，第二电容CB2两端的电压波形同所述MOS管Q1漏、源极电压波形完全一致，由于所述第二电容CB2的电容值大于所述第一电容CB1的电容值，且两者为串联关系，使得所述第一电容CB1与所述第二电容CB2的电压值与其电容值成反比，所述主控制芯片电路2的采样输入端采集所述电压信号采样电路4中的第二电容CB2两端的电压波形，通过调节所述第一电容CB1与所述第二电容CB2的具体电容值比可以自由调节采样信号的大小，得到更为精准的电压采样信号。

可见，本实施例提供的开关电源电路通过所述电压信号采样电路4的所述第一电容CB1与所述第二电容CB2的连接端采集所述谐振反激电路3的采样输出端输出的MOS管Q1漏、源极电压波形，由于所述第一电容CB1的电容值小于所述第二电容CB2的电容值，则所述主控制芯片电路2通过采集所述第二电容CB2两端的电压信号即可得到和所述谐振反激电路3中MOS管Q1的漏、源极两端电压波形完全一致且电压值等比例降低的电压信号。所述电压信号采样电路4通过电容串联的方式解决了现有技术方案中开关电源电路需要增加辅助绕组来实现采样的问题，简化了电路结构降低了电路成本，并且还可以通过调节所述第一电容和所述第二电容的容值比例来自由调节采样电压值，进一步实现精准采样从而达到更为精准的电路输出控制。

实施例3

参见图3，是本实用新型实施例3中提供的一种开关电源电路的电路原理图。本实用新型实施例3与实施例2的区别在于实施例3的电压信号采样电路4中的电容数量与实施例2的电压信号采样电路4中的电容数量不同，实施例3的电压信号采样电路4中的电容可以根据具体应用电路增加串联电容的数量。

在实施例3中，电压信号采样电路4包括第一电容CB1、第二电容CB2和 CB3。

实施例中，将实施例1中电压信号采样电路4只有两个电容串联的方案替换为包括三个但不限制于三个电容串联的方案，取得了与实施例1同样的有益效果。其工作原理同上述一致，此处不再赘述。

本实用新型实施例提供的一种电子设备，包括上述本实用新型实施例提供的一种开关电源电路，开关电源电路的具体结构可以参照上述本实用新型施例提供的一种开关电源电路的说明，此处不再赘述。

综上，本实用新型多个实施例公开了一种开关电源电路，所述电压信号采样电路包括第一电容和第二电容，并且所述第一电容和所述第二电容并联在所述谐振反激电路中MOS管的漏、源极两端。由于所述第一电容的电容值小于所述第二电容的电容值，则所述主控制芯片电路通过采集所述第二电容两端的电压信号即可得到和所述谐振反激电路中MOS管的漏、源极两端电压波形完全一致且电压值等比例降低的电压信号。所述电压信号采样电路通过电容串联的方式解决了现有技术方案中开关电源电路需要增加辅助绕组来实现采样的问题，简化了电路结构降低了电路成本，并且还可以通过调节所述第一电容和所述第二电容的容值比例来自由调节采样电压值，进一步实现精准采样从而达到更为精准的电路输出控制。

以上仅是本实用新型的较佳实施方式，应当指出的是，上述较佳实施方式不应视为对本实用新型的限制。本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。