一种用于开关电源的无光耦隔离反馈模块的制作方法

本实用新型涉及电源领域，更具体地说，涉及一种用于开关电源的无光耦隔离反馈模块。

背景技术：

在隔离型开关电源变换器中，需要将功率变压器的次级和初级隔离开来，这就涉及到需要设计一个隔离的反馈信号传输电路。一般来讲，将输出电压反馈到开关的驱动波形或驱动波形发生器上，使得开关的参数随该反馈信号变化，进而实现对输出电压的控制，是较常见的控制方法。在隔离型变换器中，要实现这一功能，需要隔离地传输该反馈信号，即在一个地电位上取得该信号，而在另一个地电位上使用该信号。在现有技术中，通常是使用光电耦合器来实现在变压器初次级之间(即原边和副边之间)的信号传输。虽然这种方法比较成熟，也比较简单，但是，对于这种使用光电耦合器隔离的方法来讲，其缺点也是非常显著的，这些缺点包括反应速度较慢、寿命短，参数变化(例如环境温度变化带来的光衰减)严重等等。也有用隔离运放来对反馈信号进行传输，它的缺点是隔离运放成本高，外围电路复杂。还有一种方法是，把反馈信号调制成数字信号通过隔离芯片在初次级进行信号传输，但它需要调制解调，多出了中间环节，从而使电路变得复杂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于开关电源的无光耦隔离反馈模块。以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种用于开关电源的无光耦隔离反馈模块，包括高频逆变电路、高频变压器、高频整流电路、滤波电路、整流以及原边控制；其中高频变压器有两个端口，一端口接高频逆变电路的一端，另一端口接高频整流电路的一端；高频逆变电路接收输入电压vin和原边控制的控制信号；高频整流电路的另一端接输入滤波电路，该滤波电路包括一个带辅助绕组的滤波电感l1和滤波电容c1，带辅助绕组的滤波电感l1一端接高频整流电路，另一端和滤波电容正端、输出电压vo正端连接；滤波电容c1的负端、高频整流电路和输出电压的负端连接；带辅助绕组的滤波电感l1的辅助绕组信号经整流后把信号传给原边控制，原边控制再把控制信号传给高频逆变电路。

更进一步地，所述整流为半波整流，包括整流二极管和滤波电容，整流二极管的阳极接带辅助绕组的滤波电感l1辅助绕组的同名端（带辅助绕组的滤波电感l1的同名端为输出电压vo的正端），整流二极管的阴极、原边控制的一端和滤波电容一端接在一起，滤波电容的另一端接带辅助绕组的滤波电感l1辅助绕组的异名端。

更进一步地，所述原边控制，包括误差信号产生单元和误差信号调制单元，所述误差信号产生单元将带辅助绕组的滤波电感l1辅助绕组经半波整流后得到的代表输出电压信号和基准电压进行比较产生误差信号，所述误差信号调制单元将所述误差信号和锯齿波进行比较输出脉宽由所述误差信号决定的高频方波控制信号。

本实用新型的有益效果是：制作一种用于开关电源的无光耦隔离反馈模块，在整个反馈信号传输过程中没有使用光电耦合器，也就不会具有光电耦合器的缺点。因此，其调节速度较快、寿命长，参数基本不受环境温度影响。而且相比较于采用隔离运放或者把反馈信号调制成数字信号通过隔离芯片将输出电压信息传输到原边，其成本低，电路简单。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型实施电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图2所示，本实用新型一种用于开关电源的无光耦隔离反馈模块，包括高频逆变电路、高频变压器、高频整流电路、滤波电路、整流以及原边控制；其中高频变压器有两个端口，一端口接高频逆变电路的一端，另一端口接高频整流电路的一端；高频逆变电路接收输入电压vin和原边控制的控制信号；高频整流电路的另一端接输入滤波电路，该滤波电路包括一个带辅助绕组的滤波电感l1和滤波电容c1，带辅助绕组的滤波电感l1一端接高频整流电路，另一端和滤波电容正端、输出电压vo正端连接；滤波电容c1的负端、高频整流电路和输出电压的负端连接；带辅助绕组的滤波电感l1的辅助绕组信号经整流后把信号传给原边控制，原边控制再把控制信号传给高频逆变电路。

更进一步地，所述整流为半波整流，包括整流二极管d1和滤波电容c2，整流二极管d1的阳极接带辅助绕组的滤波电感l1辅助绕组的同名端（带辅助绕组的滤波电感l1的同名端为输出电压vo的正端），整流二极管d1的阴极、原边控制的一端和滤波电容c2一端接在一起，滤波电容c2的另一端接带辅助绕组的滤波电感l1辅助绕组的异名端。

更进一步地，所述原边控制，包括误差信号产生单元和误差信号调制单元，所述误差信号产生单元将带辅助绕组的滤波电感l1辅助绕组经半波整流后得到的代表输出电压信号和基准电压进行比较产生误差信号，所述误差信号调制单元将所述误差信号和锯齿波进行比较输出脉宽由所述误差信号决定的高频方波控制信号。

本实用型新的工作原理：输出电压vo在高频整流续流的过程中，直接接在带辅助绕组的滤波电感l1两端（同名端为正），此时带辅助绕组的滤波电感l1的辅助绕组就能感应出电压vo/n(n为带辅助绕组的滤波电感l1与其辅助绕组的变比)；因为只有在高频整流续流的过程中才有这种关系，所以带辅助绕组的滤波电感l1的辅助绕组传输过来的信号要经过半波整流处理；由于所述感应出的电压vo/n已经是通过电磁隔离传输到原边的输出电压信息，所以原边的控制就可以直接使用，从而实现开关电源的无光耦隔离反馈。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明启示下得出的其他任何与本发明相同或相近的产品，均落在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于开关电源的无光耦隔离反馈模块，其特征在于，包括高频逆变电路、高频变压器、高频整流电路、滤波电路、整流以及原边控制；其中高频变压器有两个端口，一端口接高频逆变电路的一端，另一端口接高频整流电路的一端；高频逆变电路接收输入电压vin和原边控制的控制信号；高频整流电路的另一端接输入滤波电路，该滤波电路包括一个带辅助绕组的滤波电感l1和滤波电容c1，带辅助绕组的滤波电感l1一端接高频整流电路，另一端和滤波电容正端、输出电压vo正端连接；滤波电容c1的负端、高频整流电路和输出电压的负端连接；带辅助绕组的滤波电感l1的辅助绕组信号经整流后把信号传给原边控制，原边控制再把控制信号传给高频逆变电路。

2.根据权利要求1所述的一种用于开关电源的无光耦隔离反馈模块，其特征在于，所述整流为半波整流，包括整流二极管和滤波电容，整流二极管的阳极接带辅助绕组的滤波电感l1辅助绕组的同名端，带辅助绕组的滤波电感l1的同名端为输出电压vo的正端，整流二极管的阴极、原边控制的一端和滤波电容一端接在一起，滤波电容的另一端接带辅助绕组的滤波电感l1辅助绕组的异名端。

3.根据权利要求1所述的一种用于开关电源的无光耦隔离反馈模块，其特征在于，所述原边控制，包括误差信号产生单元和误差信号调制单元，所述误差信号产生单元将带辅助绕组的滤波电感l1辅助绕组经半波整流后得到的代表输出电压信号和基准电压进行比较产生误差信号，所述误差信号调制单元将所述误差信号和锯齿波进行比较输出脉宽由所述误差信号决定的高频方波控制信号。

技术总结
一种用于开关电源的无光耦隔离反馈模块，包括高频逆变电路、高频变压器、高频整流电路、滤波电路、整流以及原边控制；带辅助绕组的滤波电感L1的辅助绕组信号经整流后把信号传给原边控制，原边控制再把控制信号传给高频逆变电路。在整个反馈信号传输过程中没有使用光电耦合器，也就不会具有光电耦合器的缺点。因此，其调节速度较快、寿命长，参数基本不受环境温度影响。而且相比较于采用隔离运放或者把反馈信号调制成数字信号通过隔离芯片将输出电压信息传输到原边，其成本低，电路简单。

技术研发人员：高龙;陈龙;王雪飞
受保护的技术使用者：合肥容杰电子技术有限责任公司
技术研发日：2020.02.25
技术公布日：2020.10.27