一种极简多功能变换器的制作方法

本发明涉及电源适配器的，尤其是涉及一种极简多功能变换器。

背景技术：

1、现数码产品多样化、每个数码产品需要适配器，各适配器不兼容造成了浪费和环境的污染，逐步统一数码产品充电器，逐步统一为pd充电器，但是为满足不同产品电压、电流需求，pd需要实现不同电压和电流的输出，传统的pd电源采用辅助绕组反激供电或者输入正激供电，当采用辅助反激供电时候，输出电压3-21v变化时候，vcc需要7倍电压，当满足最低开启电压8v时候，则21v时候需要56v以上耐压；采用辅助绕组反激供电时候会受输入电压的变化而变化加上峰值芯片实际电压要80v以上。且辅助供电不仅占用体积，增加芯片耐压成本还会影响emi效果，需要一种新的供电方式进行改善。而传统的自供电只能采用三级管的延迟关闭期间给vcc供电，平时无法供电，而mos和氮化镓由于关闭速度快无法实现关闭时候给vcc自供电。

2、针对上述问题，还未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种极简多功能变换器，以缓解了现有的电源适配器由于mos和氮化镓的关闭速度快无法实现关闭时为vcc自供电的技术问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种极简多功能变换器，包括：输入单元，势能变换单元，vcc电容，控制电路，输出单元，整流二极管，其中，所述势能变换单元为电感或变压器，所述势能变换单元为变压器时至少包括初级绕组和次级绕组，所述控制电路包括：第一开关管，第二开关管，第一二极管和控制器；所述势能变换单元与所述输入单元电连接形成第一环路，所述次级绕组、整流二极管和输出单元形成第二环路，所述输入单元、所述势能变换单元和所述vcc电容电连接形成第三环路；所述控制电路用于控制所述第一环路、所述第二环路和所述第三环路的导通或关闭；若所述第一开关管为mos管或氮化镓开关管，且，所述第一开关管为耗尽型开关管，则在所述第二开关管关闭后，所述第一开关管在未达到负压阀值关闭前，负压为所述第三环路供电。

3、进一步的，所述输出单元包括至少一路输出包括，其中，所述至少一路输出包括：一个电容，或，一个电容与一个反向二极管串联，或，一个电容串联一个反向二极管和一个开关管依此串联，或，一个电容上串或两个方向相反开关管，或，一个电容上串联一个双向不导通的开关管，或，一个电阻，或，开关管，或，一个电感，或，一个led灯。

4、进一步的，所述极简多功能变换器还包括：第三开关管，其中，所述第三开关管分别与所述控制器、所述第一二极管和所述vcc电容相连接；在所述第一开关管为所述第三环路完成供电之后所述第三开关管关闭，以实现低功耗vcc供电方式。

5、进一步的，所述极简多功能变换器的信号反馈至少包括：电压信号反馈和电流信号反馈，所述电压信号反馈包括：初级反馈和/或次级反馈，所述电流信号反馈采用峰值电流反馈，其中，所述峰值电流反馈包括以下至少一种：将第二开关管作为电流镜进行电流反馈，利用第一环路的导通时间计算电流反馈，在所述第一环路外设置电阻rcs检测，利用所述第二开关管的压降反算电流反馈，利用所述第一开关管和所述第二开关管的压降反算电流反馈。

6、进一步的，所述初级反馈的时间选择采用以下任意一种方式：按照本周期退磁时间固定时间点检测次级电压；按照上一退磁时间来确定本周期退磁时间检测点；按照本周期漏感谐振之后捕捉最高电压作为检测电压；按照时间段内多周期的最高和最低判断反馈。

7、进一步的，所述控制器还包括：rcv反馈点，用于对所述极简多功能变换器的电流进行匹配设置。

8、进一步的，所述控制器还包括：rcf切换点，用于对所述极简多功能变换器的恒流和恒功率进行切换。

9、进一步的，所述控制器还包括：ccm切换点，用于根据断开、连接不同位置或电阻或电容设置连续深度。

10、进一步的，所述控制器根据所述极简多功能变换器的功能需求进行脚位合并或者复用脚位，且所述复用脚位通过与不同电阻或不同电容相连接，实现不同的功能。

11、进一步的，所述极简多功能变换器的qr模式包括：在所述变压器采用原边反馈时，通过所述控制器的fb脚检测所述第一开关管的谐振状态；在所述变压器采用副边反馈时，所述第一开关管d极与所述变压器的初级绕组相连接，以使所述变压器初级绕组谐振时通过ds极结电容耦合到所述第一开关管s极，在退磁完成后所述第一开关管s极震荡，实现所述第一开关管在谐振期间的谷底导通。

12、进一步的，将所述极简多功能变换器应用于单级pfc输出。

13、在本发明实施例中，通过输入单元，势能变换单元，vcc电容，控制电路，输出单元，整流二极管，其中，所述势能变换单元为电感或变压器，所述势能变换单元为变压器时至少包括初级绕组和次级绕组，所述控制器包括：第一开关管，第二开关管，第一二极管和控制器；所述势能变换单元与所述输入单元电连接形成第一环路，所述次级绕组、整流二极管和输出单元形成第二环路，所述输入单元、所述势能变换单元和所述vcc电容电连接形成第三环路；所述控制器用于控制所述第一环路、所述第二环路和所述第三环路的导通或关闭；若所述第一开关管为mos管或氮化镓开关管，且，所述第一开关管为耗尽型开关管，则在所述第二开关管关闭后，所述第一开关管在未达到负压阀值关闭前，负压为所述第三环路供电，达到了利用mos和氮化镓为vcc自供电的目的，进而解决了现有的电源适配器由于mos和氮化镓的关闭速度快无法实现关闭时为vcc自供电的技术问题，从而实现了电源适配器随时供电的技术效果。

14、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

15、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种极简多功能变换器，其特征在于，包括：输入单元，势能变换单元，vcc电容，控制电路，输出单元，整流二极管，其中，所述势能变换单元为电感或变压器，所述势能变换单元为变压器时至少包括初级绕组和次级绕组，所述控制电路包括：第一开关管，第二开关管，第一二极管和控制器；

2.根据权利要求1所述的极简多功能变换器，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的极简多功能变换器，其特征在于，所述极简多功能变换器还包括：第三开关管，其中，所述第三开关管分别与所述控制器、所述第一二极管和所述vcc电容相连接；

4.根据权利要求1所述的极简多功能变换器，其特征在于，所述极简多功能变换器的信号反馈至少包括：电压信号反馈和电流信号反馈，所述电压信号反馈包括：初级反馈和/或次级反馈，所述电流信号反馈采用峰值电流反馈，其中，所述峰值电流反馈包括以下至少一种：将第二开关管作为电流镜进行电流反馈，利用第一环路的导通时间计算电流反馈，在所述第一环路外设置电阻rcs检测，利用所述第二开关管的压降反算电流反馈，利用所述第一开关管和所述第二开关管的压降反算电流反馈。

5.根据权利要求4所述的极简多功能变换器，其特征在于，所述初级反馈的时间选择采用以下任意一种方式：按照本周期退磁时间固定时间点检测次级电压；按照上一退磁时间来确定本周期退磁时间检测点；按照本周期漏感谐振之后捕捉最高电压作为检测电压；按照时间段内多周期的最高和最低判断反馈。

6.根据权利要求1所述的极简多功能变换器，其特征在于，所述控制器还包括：

7.根据权利要求1所述的极简多功能变换器，其特征在于，所述控制器还包括：

8.根据权利要求1所述的极简多功能变换器，其特征在于，所述控制器还包括：

9.根据权利要求3至8所述的任一极简多功能变换器，其特征在于，

10.根据权利要求1-9所述的任一极简多功能变换器，其特征在于，所述极简多功能变换器的qr模式包括：

11.根据权利要求1至10所述的任一极简多功能变换器，其特征在于，将所述极简多功能变换器应用于单级pfc输出。

技术总结
本发明提供了一种极简多功能变换器，涉及电源适配器的技术领域，包括：输入单元，势能变换单元，VCC电容，控制电路，输出单元，整流二极管，其中，势能变换单元为电感或变压器，势能变换单元为变压器时至少包括初级绕组和次级绕组，控制电路包括：第一开关管，第二开关管，第一二极管，第二二极管和控制器；若第一开关管为MOS管或氮化镓开关管，且，第一开关管为耗尽型开关管，则在第二开关管关闭后，第一开关管在未达到负压阀值关闭前，负压为第三环路供电，解决了现有的电源适配器由于MOS和氮化镓的关闭速度快无法实现关闭时为VCC自供电的技术问题。

技术研发人员：严宗周,张波,严仰光
受保护的技术使用者：深圳原能电器有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13