智能限频电源电路的制作方法

1.本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及一种智能限频电源电路。


背景技术：

2.由于原边反馈电源电路psr一般通过检测ic反馈fb引脚电压来判别变压器激磁电感的退磁状态，但是ic反馈fb电压上存在寄生振荡，当电源输出正负极短路时，ic反馈脚fb电压的振荡极易过零，使ic误检测到变压器退磁。对于一般的psr ic而言，误检测到变压器退磁，意味着电源将会工作于高频连续ccm的状态，容易造成原边反馈脉宽调制控制器psr pwm ic和次级同步整流sr ic的炸机损坏。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种智能限频电源电路。
4.一方面，为实现上述目的，根据本实用新型实施例的智能限频电源电路，所述智能限频电源电路包括：
5.交直流转换电路，所述交直流转换电路用以将市电交流电转换成第一直流电源；
6.变压器，所述变压器的初级线圈的一端与所述第一直流电源输出端连接；
7.变压控制器，所述变压控制器与所述变压器的初级线圈的另一端连接，以对所述第一直流电源调制变压输出；
8.输出滤波电路，所述输出滤波电路与所述变压器的次级线圈连接，以对所述变压器次级线圈调制变压输出的电源进行稳压，并输出第二直流电源；
9.所述变压控制器内设有限频保护模块，所述限频保护模块用于检测所述变压器的电流和/或电压，以出现故障时，控制所述变压控制器将工作频率设置在设定的范围内；所述变压控制器内还设有逻辑控制模块，所述逻辑控制模块一端与所述限频保护模块连接，以接收所述限频保护模块输出的故障信号，所述逻辑控制模块控制输出端通过内置或外置开关管与所述变压器的初级线圈的所述另一端连接，以对所述开关管进行开关控制。
10.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述变压控制器内还设有变压器故障保护模块，所述变压器故障保护模块分别与所述变压控制器的电压反馈端及所述逻辑控制模块连接，所述变压器故障保护模块用于检测所述变压器的电流和/或电压，以在变压器出现故障时，进行故障保护。
11.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述变压控制器还包括：电压检测模块，所述电压检测模块分别与所述变压控制器的电压反馈端及所述逻辑控制模块连接，以将反馈电压量检测输出至所述逻辑控制模块，通过所述逻辑控制模块进行脉宽调制，以使所述第二直流电源保持电压的稳定。
12.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述变压控制器还包括：线路补偿模块，所述线路补偿模块分别与电压反馈端及所述逻辑控制模块连接，以对输入电压和变压
器电感量差异的补偿输出。
13.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述智能限频电源电路还包括原边电压反馈模块，所述原边电压反馈模块分别与所述变压器及变压控制器的电压反馈端连接，用于对所述变压器的原边电压进行电压采样，并将所述电压采样信号传输至所述变压控制器的电压反馈。
14.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述原边电压反馈模块包括：电阻r9，所述电阻r9的一端与所述变压器的辅助线圈连接，所述电阻r9的另一端与所述变压控制器的电压反馈连接。
15.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述原边电压反馈模块还包括：
16.电阻r7，所述电阻r7的一端与所述电阻r9的所述另一端连接，所述电阻7的另一端与参考地连接。
17.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述智能限频电源电路还包括原边电流反馈模块，所述原边电流反馈模块包括：电流反馈电阻r4，所述开关管通过所述电流反馈电阻r4与参考地连接，所述电流反馈电阻r4与所述开关管的公共端还通过电阻r4与所述变压控制器的电流反馈端连接。
18.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述变压控制器还包括：带载电流检测模块，所述带载电流检测模块与电流反馈端连接，以将反馈电电流量检测输出。
19.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述变压控制器还包括：异常保护模块，所述异常保护模块与所述逻辑控制模块连接，以向所述逻辑控制模块输出故障信号；
20.所述异常保护模块包括过流保护模块、短路保护模块、过温保护模块和过压欠压保护模块中的一种或多种。
21.本实用新型实施例提供的智能限频电源电路，通过变压控制器内设有限频保护模块，所述限频保护模块用于检测所述变压器的电流和/或电压，以出现故障时，控制所述变压控制器将工作频率设置在设定的范围内；所述变压控制器内还设有逻辑控制模块，所述逻辑控制模块一端与所述限频保护模块连接，以接收所述限频保护模块输出的故障信号，所述逻辑控制模块控制输出端通过内置或外置开关管与所述变压器的初级线圈的所述另一端连接，以对所述开关管进行开关控制；可实现在变压控制器误检测到变压器退磁等异常状态时，将异常状态时的工作频率限制在设定的范围，避免造成原边反馈脉宽调制控制器psr pwm ic和次级同步整流芯片sr ic的炸机损坏的情况发生。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例提供的智能限频电源电路结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例提供的变压控制器内部电路结构框图；
24.图3为现有技术的100khz频率的反馈fb振荡波形图；
25.图4为本实用新型实施例提供的限制频率的反馈fb振荡波形图。
26.本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
28.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
29.参阅图1和图2，本实用新型实施例提供一种智能限频电源电路，包括：交直流转换电路、变压器、变压控制器和输出滤波电路，所述交直流转换电路用以将市电交流电转换成第一直流电源；通过所述交直流转换模块可将市电交流电转换为第一直流电，所述第一直流电为高压直流电。
30.所述变压器的初级线圈的一端与所述第一直流电源输出端连接；通过所述变压器，可将脉宽调整后的第一直流电进行变压输出，从而将高压直流电转换为低压直流电输出，为低压用电设备供电。
31.所述变压控制器与所述变压器的初级线圈的另一端连接，以对所述第一直流电源调制变压输出；所述变压控制器可通过脉宽调制信号来对所述变压器的初级线圈上的所述第一直流电进行脉宽调制。经过脉宽调制后的第一直流电通过变压器进行变压后，从变压器的次级线圈输出。
32.所述输出滤波电路与所述变压器的次级线圈连接，以对所述变压器次级线圈调制变压输出的电源进行稳压，并输出第二直流电源；所述滤波电路将变压器调制及变压后的脉动直流电进行滤波稳压后，输出稳定的第二直流电。所述第二直流电为低压直流电，从而为低压用电设备供电。
33.所述变压控制器内设有限频保护模块，所述限频保护模块用于检测所述变压器的电流和/或电压，以出现故障时，控制所述变压控制器将工作频率设置在设定的范围内；如图1中所示，本实用新型实施提供的电源电路为原边反馈电源电路psr，原边反馈电源电路psr一般通过检测变压控制器ic反馈fb引脚电压来判别变压器激磁电感的退磁状态，但是变压控制器ic反馈fb电压上存在寄生振荡，当电源输出正负极短路时，变压控制器ic反馈脚fb电压的振荡极易过零，使ic误检测到变压器退磁。对于一般的原边反馈电源电路psr ic而言，误检测到变压器退磁，意味着电源将会工作于高频连续ccm的状态，容易造成pwm变压控制器ic和次级同步整流sr ic的炸机损坏。如图3中所示，当短路时反馈fb振荡过强,tblank后误检測到消磁,pwmic工作频率fsw 100khz以上,系统进连续工作模式ccm.易导致炸机风险。如图4中所示，本实用新型实施中，通过所述限频保护模块，当检测所述变压器的电流和/或电压出现故障时，控制所述变压控制器将工作频率设置在设定的范围内。有pwm变压控制器ic集成了钳频保护功能，在任何短路/过载/动态等恶劣的情况下，短路工作频率都不会超过40khz，保证电源为非连续即dcm工作状态，提高电源的安全可靠性。过载短路时ic反馈fb脚振荡过强,tblank后误检测到消磁，但是受限于工作频率fsw最大40khz上钳频，系统仍为非连续dcm工作模式。
34.所述变压控制器内还设有逻辑控制模块，所述逻辑控制模块一端与所述限频保护
模块连接，以接收所述限频保护模块输出的故障信号，所述逻辑控制模块控制输出端通过内置或外置开关管与所述变压器的初级线圈的所述另一端连接，以对所述开关管进行开关控制。所述逻辑控制模块用于产生脉宽调制信号，以所述开关管对变压器的初级线圈的直流电压进行脉宽调制。逻辑控制模块可接收所述限频保护模块输出的限频信号，在故障出现时，可限频脉宽调制信号的频率。避免在变压器出现故障后，电源电路继续工作，电源将工作于高频连续ccm的状态。从而避免造成pwm变压控制器ic和次级同步整流sr ic的炸机损坏的。
35.本实用新型实施例提供的智能限频电源电路，通过变压控制器内设有限频保护模块，所述限频保护模块用于检测所述变压器的电流和/或电压，以出现故障时，控制所述变压控制器将工作频率设置在设定的范围内；所述变压控制器内还设有逻辑控制模块，所述逻辑控制模块一端与所述限频保护模块连接，以接收所述限频保护模块输出的故障信号，所述逻辑控制模块控制输出端通过内置或外置开关管与所述变压器的初级线圈的所述另一端连接，以对所述开关管进行开关控制；可实现在变压控制器误检测到变压器退磁等异常状态时，将异常状态时的工作频率限制在设定的范围，避免造成psr pwm ic和次级同步整流sr ic的炸机损坏的情况发生。
36.所述变压控制器内还设有变压器故障保护模块，所述变压器故障保护模块分别与所述变压控制器的电压反馈端及所述逻辑控制模块连接，所述变压器故障保护模块用于检测所述变压器的电流和/或电压，以在变压器出现故障时，进行故障保护。所述变压器故障保护模块与电压反馈端连接。通过采用原边电压反馈的方式，来获取变压器的电压和/或电流。当变压器设计不合理或其他故障时，可通过所述变压器故障保护模块进行检测，并获取变压器出现故障时，产生一个变压器故障信号。该故障信号输出，以便于逻辑控制模块获取该变压器故障信号，并进行相应的故障处理。
37.所述智能限频电源电路还包括原边电压反馈模块，所述原边电压反馈模块分别与所述变压器及变压控制器的电压反馈端连接，用于对所述变压器的原边电压进行电压采样，并将所述电压采样信号传输至所述变压控制器的电压反馈。通过所述原边电压反馈模块，可将所述变压器电压反馈至所述变压控制器，所述变压控制器可根据反馈电压进行脉宽输出的调节控制，由于变压器的初级线圈、次级线圈和辅助线圈的变压成比例关系，通过原边反馈可以获取的输出电压的电压值，从而进行脉宽调节控制，保证输出电压的稳定性。
38.所述原边电压反馈模块包括：电阻r9，所述电阻r9的一端与所述变压器的辅助线圈连接，所述电阻r9的另一端与所述变压控制器的电压反馈连接。通过所述电阻r9可将变压器的原边电压反馈至所述变压控制器的电压反馈端。电阻r9有一定的限流作用，可避免变压器辅助线圈的异常强电流强电压将所述变压控制器烧坏。所述原边电压反馈模块还包括：电阻r7，所述电阻r7的一端与所述电阻r9的所述另一端连接，所述电阻7的另一端与参考地连接。所述电阻r7和电阻r9构成分压电路，可将所述变压器辅助线圈输出的电压进行分压后，输出至所述变压控制器的电压反馈端，以满足变压控制器的电压采样要求。
39.所述变压控制器还包括：电压检测模块，所述电压检测模块分别与所述变压控制器的电压反馈端及所述逻辑控制模块连接，以将反馈电压量检测输出至所述逻辑控制模块，通过所述逻辑控制模块进行脉宽调制，以使所述第二直流电源保持电压的稳定。通过所述电压检测模块可检测原边反馈的电压值。由于原边电压的电压反馈值与第二直流电的输
出电压成一定的比例关系，所述电压检测模块通过获取原边反馈电压以后，可获取第二直流电的电压值，并在第二直流电的输出电压值出现变动时，及时调整脉宽调制信号的脉宽，以保证输出电压的稳定性。
40.所述变压控制器还包括：线路补偿模块，所述线路补偿模块分别与电压反馈端及所述逻辑控制模块连接，以对输入电压和变压器电感量差异的补偿输出。通过线路补偿模块对反馈电压进行斜率补偿。
41.所述智能限频电源电路还包括原边电流反馈模块，所述原边电流反馈模块包括：电流反馈电阻r4，所述开关管通过所述电流反馈电阻r4与参考地连接，所述电流反馈电阻r4与所述开关管的公共端还通过电阻r4与所述变压控制器的电流反馈端连接。通过所述电流反馈电阻r4可检测流经开关管和变压器初级线圈的电流量，并将检测电流量反馈至所述变压控制器，以便所述变压控制器获取电路的电流量信息。
42.所述变压控制器还包括：带载电流检测模块，所述带载电流检测模块与电流反馈端连接，以将反馈电电流量检测输出。通过所述带载电流检测模块可检测原边反馈的电流值。由于原边电流的反馈值与第二直流电的输出电流成一定的比例关系，所述带载电流检测模块通过获取初级线圈的电流量以后，可获取第二直流电的输出电流，并在第二直流电的输出电流值出现异常时，及时调整脉宽调制信号的脉宽，以保证输出电流的稳定性或者在出现过流时，将输出供电断开连接。
43.所述变压控制器还包括：异常保护模块，所述异常保护模块与所述逻辑控制模块连接，以向所述逻辑控制模块输出故障信号；所述异常保护模块包括过流保护模块、短路保护模块、过温保护模块和过压欠压保护模块中的一种或多种。通过所述异常保护模块可获取电源电路的各类异常故情况，并输出故障异常信号至所述逻辑控制模块，所述逻辑控制模块在接收到故障异常信号以后，可对各路故障进行相应保护处理，保证电源电路的安全性。
44.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
45.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。