隔离反激式高频开关电源及其输入电压检测电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及开关电源领域，特别涉及一种隔离反激式高频开关电源及其输入电压检测电路。
【背景技术】
[0002]开关电源又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，其功能是将一个位准的电压，通过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压。具体的，其主要是通过控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。在现实应用中，常常需要对开关电源一次侧的电压进行检测以用于对电路进行保护或者进行某些特殊控制。
[0003]目前，比较常见的采集开关电源一次侧电压的方法有:1)采用工频变压器隔离采样，该方法成本高，体积大，精度低；2)通过一次侧直接非隔离检测，然后再经过光耦隔离传输到二次侧，该方法成本高，误差较大。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种隔离反激式高频开关电源及其输入电压检测电路，其能够检测隔离反激式高频开关电源的输入电压，且检测精度高，成本低。
[0005]本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现:
[0006]—种隔离反激式高频开关电源的输入电压检测电路，所述隔离反激式高频开关电源的变压器二次侧的同名端为正电压时，能够向与所述开关电源电性连接的负载输出电能；在所述同名端与所述负载之间设置有限制电流流向的限流元件；所述电压检测电路包括:电压采样模块，其能与所述变压器二次侧的同名端电性导通，在所述变压器二次侧的同名端电压为负电压且所述限流元件不导通时，采集所述变压器二次侧的同名端的电压；电压比较放大模块，其能够接收所述电压采样模块采集的电压，并与预定基准电压比较放大后输出检测电压。
[0007]进一步的，所述限流元件为二极管，其正极用于和所述变压器二次侧的同名端电性连接，其负极用于和所述负载电性连接。
[0008]进一步的，所述限流元件为场效应管、晶体管、可控硅中的一种。
[0009]进一步的，所述电压采样模块包括采样二极管、采样电容，
[0010]所述采样二极管的负极用于和所述变压器二次侧的同名端电性连接，所述采样二极管的正极用于和所述采样电容的一端电性连接；
[0011 ] 所述采样电容的一端与所述采样二极管的正极电性连接，另一端接地。
[0012]进一步的，所述电压比较放大模块包括第一电阻、第二电阻和运算放大器，
[0013]所述第一电阻的一端与所述采样二极管的正极电性连接，另一端与所述运算放大器的反相输入端电性连接；
[0014]所述第二电阻的一端与所述运算放大器的反相输入端电性连接，另一端与所述运算放大器的输出端电性连接；
[0015]所述运算放大器的反相输入端与所述第一电阻、第二电阻电连接，其同向输入端用于输入所述预定基准电压，其输出端用于输出检测电压。
[0016]进一步的，所述预定基准电压为零。
[0017]—种隔离反激式高频开关电源，其包括:具有一次侧和二次侧的变压器；与所述变压器一次侧电性连接的开关元件；在所述开关元件关断时，所述变压器二次侧的同名端为正电压，其能够向与所述开关电源电性连接的负载输出电能；设置在所述同名端与所述负载之间能限制电流流向的限流元件；电性连接在所述同名端与限流元件之间的电压检测电路，其包括:电压采样模块，其能与所述变压器二次侧的同名端电性导通，在所述变压器二次侧的同名端电压为负电压且所述限流元件不导通时，采集所述变压器二次侧的同名端的电压；电压比较放大模块，其能够接收所述电压采样模块采集的电压，并与预定基准电压比较放大后输出检测电压。
[0018]进一步的，所述限流元件为二极管，其正极用于和所述变压器二次侧的同名端电性连接，其负极用于和所述负载电性连接。
[0019]进一步的，所述电压采样模块包括采样二极管、采样电容，
[0020]所述采样二极管的负极用于和所述变压器二次侧的同名端电性连接，所述采样二极管的正极用于和所述采样电容的一端电性连接；
[0021]所述采样电容的一端与所述采样二极管的正极电性连接，另一端接地。
[0022]进一步的，所述电压比较放大模块包括第一电阻、第二电阻和运算放大器，
[0023]所述第一电阻的一端与所述采样二极管的正极电性连接，另一端与所述运算放大器的反相输入端电性连接；
[0024]所述第二电阻的一端与所述运算放大器的反相输入端电性连接，另一端与所述运算放大器的输出端电性连接；
[0025]所述运算放大器的反相输入端与所述第一电阻、第二电阻电连接，其同向输入端用于输入所述预定基准电压，其输出端用于输出检测电压。
[0026]由以上本申请实施方式提供的技术方案可见，本申请可以通过在隔离反激式高频开关电源在所述变压器二次侧的同名端与限流元件之间引入电压检测电路；所述电压检测电路包括:电压采样模块，其能与所述变压器二次侧的同名端电性导通，在所述开关元件导通时，所述变压器二次侧的同名端电压为负电压，所述限流元件不导通，采集所述变压器二次侧的同名端的电压；电压比较放大模块，其能够接收所述电压采样模块采集的电压，并与预定基准电压比较放大后输出检测电压。所述预定基准电压由独立于负载的稳定的电压提供，其工作时能够不受负载干扰，从而保证为所述电压检测电路提供稳定的电压基准，进而有利于保证电压检测的精度。此外，本申请中采用电压采样模块和电压比较放大模块相结合的方式，电路结构简单，电路中的各个电路元件成本较低，因而整体上整个输入电压检测电路成本较低。
[0027]进一步的，由于所述预定基准电压为零，其能够进一步提高基准电压的稳定性，进而提尚电压检测的精度，使得检测精度误差能够控制在1%以内。
【附图说明】
[0028]图1是本实用新型实施例中一种隔离反激式高频开关电源的电路示意图；
[0029]图2是本实用新型实施例中又一种隔离反激式高频开关电源的电路示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案作详细说明，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。
[0031]本实用新型提供一种隔离反激式高频开关电源及其输入电压检测电路，其能够检测隔离反激式高频开关电源的输入电压，且检测精度高，成本低。
[0032]请参阅图1，为本实用新型实施例中一种隔离反激式高频开关电源的电路示意图。
[0033]所述隔离反激式高频开关电源包括:具有一次侧和二次侧的变压器Tl ;与所述变压器Tl 一次侧电性连接的开关元件Ql ;在所述开关元件Ql关断时，所述变压器Tl 二次侧的同名端为正电压，其能够向与所述开关电源电性连接的负载输出电能；设置在所述同名端与所述负载之间能限制电流流向的限流元件Dl ；电性连接在所述同名端与限流元件Dl之间的电压检测电路，其包括:电压采样模块，其能与所述变压器Tl 二次侧的同名端电性导通，在所述变压器Tl 二次侧的同名端电压为负电压且所述限流元件Dl不导通时，采集所述变压器Tl 二次侧的同名端的电压；电压比较放大模块，其能够接收所述电压采样模块采集的电压，并与预定基准电压比较放大后输出检测电压。
[0034]所述变压器Tl是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，其主要构件包括铁芯、线圈。所述线圈可包括两个或两个以上，其中用于接电源的线圈为初级线圈，其余线圈为次级线圈。相对的，所述变压器Tl初级线圈的一侧称为一次侧，所述变压器Tl次级线圈的一侧称为二次侧。当所述初级线圈中通有交流电流时，铁芯中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压。所述一次侧的电压和所述二次侧的电压比值等于所述初级线圈和次级线圈绕组的匝数比。如图1所示，所述变压器Tl初级线圈的同名端接输入电源，异名端与所述开关元件Ql连接。
[0035]所述开关元件Ql具体可为开关管或者开关三极管。使用时，所述开关元件Ql工作于截止区和饱和区，相当于具有将电路的切断和导通的功能。如图1所示，所述开关元件Ql包括基极、集电极、发射极，所述集电极与所述变压器Tl初级线圈的异名端相连接，所述发射极接地。在本实施方式中，所述开关元件Ql能够被控制电路发