一种反激式AC-DC电压转换电路及反激式电压转换器制造技术

本实用新型专利技术适用于集成电路领域，提供了一种反激式AC‑DC电压转换电路及反激式电压转换器，包括：源边功率管、线圈、副边功率管、输入电容、输出电容、电阻和二极管、源边控制单元、副边控制单元和电压采样单元；线圈源边电感与源边功率管、输入电容、源边控制单元连接；线圈副边电感与副边功率管、输出电容、电阻和二极管、副边控制单元和电压采样单元连接。本实用新型专利技术通过副边的电压采样单元采样生成源边功率管的开启信号，再通过源边的源边控制单元生成控制源边功率管的关断信号实现电压转换，无需光耦、源边辅助绕组和电阻，降低了成本和待机功耗，提高了转换效率和重负载效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电源领域，尤其涉及一种反激式AC-DC电压转换电路及反激式电压转换器。
技术介绍
反激式电压转换电路，又称Flyback电压转换电路，该电路在主开关管导通期间储存能量，在主开关管关断期间向负载传递能量，特别适合小功率、多路输出的应用需求。目前反激式AC-DC电压转换电路主要采用下面两种控制方法：1、光耦反馈，但是这种方式通常需要外部连接一个光耦元件，成本比较高；2、源边反馈，但是这种方式通常需要一个辅助绕组对输出电压进行采样，且有较高的待机功耗。并且，现有的反激式AC-DC电压转换电路需要采样电阻来采样源边电流，而采样电阻会产生功耗，从而降低转换效率。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于提供一种反激式AC-DC电压转换电路，旨在解决现有反激式转换电路需要采样电阻来采样源边电流，降低转换效率的问题。本技术实施例是这样实现的，一种反激式AC-DC电压转换电路，所述电路包括：导通后生成脉冲时间信号，脉冲时间信号结束时关断的源边功率管、线圈、副边功率管；及生成固定导通时间信号控制所述源边功率管导通的源边控制单元；对所述线圈的副边电感输出的直流输出电压进行采样，生成采样电压的电压采样单元；根据所述采样电压生成开关频率信号控制所述副边功率管的导通，进而控制所述源边功率管重新导通的副边控制单元；所述电路还包括：输入电容Cin、输出电容Cout、电阻R3和二极管D1；所述线圈源边电感的同名端为所述电路的输入端连接输入电压，所述线圈源边电感的同名端还通过所述输入电容Cin接地，所述线圈源边电感的异名端同时与所述源边控制单元的输入端和所述源边功率管的输入端连接，所述源边功率管的输出端接地，所述源边控制单元的输出端与所述源边功率管的控制端连接，所述源边功率管的控制端还与所述源边控制单元的反馈端连接；所述线圈副边电感的异名端为所述电路的输出端输出直流输出电压，所述线圈副边电感的异名端还通过所述输出电容Cout接地，所述线圈副边电感的异名端还与所述电压采样单元的输入端连接，所述电压采样单元的输出端与所述副边控制单元的输入端连接，所述副边控制单元的输出端与所述副边功率管的控制端连接，所述副边功率管的输入端与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端同时与所述线圈副边电感的同名端和所述二极管D1的阴极连接，所述二极管D1的阳极和所述副边功率管的输出端同时接地。进一步地，所述脉冲时间信号为与所述输入电压成正比的负向脉冲信号。更进一步地，所述源边功率管和所述副边功率管均为N型MOS管，所述N型MOS管的漏极为所述源边功率管和所述副边功率管的输入端，所述N型MOS管的源极为所述源边功率管和所述副边功率管的输出端，所述N型MOS管的栅极为所述源边功率管和所述副边功率管控制端。更进一步地，所述源边控制单元包括：生成固定导通时间信号控制所述源边功率管导通的逻辑控制模块；将所述源边功率管的输入端电压与地电压比较，生成逻辑数字信号的第一比较模块；生成导通时间信号，以供所述逻辑控制模块根据所述逻辑数字信号和所述导通时间信号调整输出固定导通时间信号的导通时间产生模块；所述第一比较模块的输入端为所述源边控制单元的输入端，所述第一比较模块的输出端与所述逻辑控制模块的第一输入端连接，所述逻辑控制模块的输出端为所述源边控制单元的输出端，所述导通时间产生模块的输入端为所述源边控制单元的反馈端，所述导通时间产生模块的输出端与所述逻辑控制模块的第二输入端连接。更进一步地，所述第一比较模块为比较器，所述比较器的反向输入端为所述第一比较模块的输入端，所述比较器的正向输入端接地，所述比较器的输出端为所述第一比较模块的输出端。更进一步地，所述逻辑控制模块为RS触发器，所述RS触发器的S端为所述逻辑控制模块的第一输入端，所述RS触发器的R端为所述逻辑控制模块的第二输入端，所述RS触发器的Q端为所述逻辑控制模块的输出端。更进一步地，所述电压采样单元包括：电阻R1、电阻R2；所述电阻R1的一端为所述电压采样单元的输入端，所述电阻R1的另一端为所述电压采样单元的输出端通过所述电阻R2接地。更进一步地，所述副边控制单元包括：电流源、电压源、加法器和第二比较模块；所述电流源的输入端连接电源电压，所述电流源的输出端与加法器的第一输入端连接，所述加法器的第二输入端为所述副边控制单元的输入端，所述加法器的输出端与所述第二比较模块的第一输入端连接，所述第二比较模块的第二输入端与所述电压源的正极连接，所述电压源的负极接地，所述第二比较模块的输出端为所述副边控制单元的输出端。更进一步地，所述第二比较模块为比较器，所述比较器的反向输入端为所述第二比较模块的第一输入端，所述比较器的正向输入端为所述第二比较模块的第二输入端，所述比较器的输出端为所述第二比较模块的输出端。本技术实施例的另一目的在于，提供一种包括上述反激式AC-DC电压转换电路的反激式电压转换器。本技术实施例通过源边采用固定导通时间控制源边功率管，以达到控制输出电压的目的，并副边的电压采样单元对输出电压采样生成控制源边功率管的开启信号，再通过源边的源边控制单元生成控制源边功率管的关断信号，并按周期循环，完成AC-DC电压转换，无需光耦、源边辅助绕组，也无需电阻，降低了成本和待机功耗，提高了转换效率和重负载效率。附图说明图1为本技术实施例提供的反激式AC-DC电压转换电路的结构图；图2为本技术实施例提供的反激式AC-DC电压转换电路的示例电路结构图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本技术实施例通过副边的电压采样单元采样生成控制源边功率管的开启信号，再通过源边的源边控制单元生成控制源边功率管的关断信号，实现AC-DC电压转换，无需光耦、源边辅助绕组和电阻，降低了成本和待机功耗，提高了转换效率和重负载效率。图1示出了本技术实施例提供的反激式AC-DC电压转换电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本技术相关的部分。作为本技术一实施例，该反激式AC-DC电压转换电路可以应用于多种反激式电压转换器中，例如AC-DC充电器、LED驱动控制器等。该反激式AC-DC电压转换电路包括：源边功率管M1、线圈T、副边功率管M2；及源边控制单元1，用于生成固定导通时间信号Tc控制源边功率管M1导通，源边功率管M1导通后生成一脉冲时间信号，脉冲时间信号结束时源边功率管M1关断，并通过线圈T控制其副边电感L1进行电压转换输出直流输出电压Vout；电压采样单元3，用于对直流输出电压Vout进行采样，生成采样电压Vsence；副边控制单元2，用于根据采样电压Vsence生成开关频率信号Tsw控制副边功率管M2的导通，副边功率管M2的导通后控制源边功率管M1重新导通；该反激式AC-DC电压转换电路还包括：输入电容Cin、输出电容Cout、电阻R3和二极管D1；线圈T源边电感L0的同名端为该反激式AC-DC电压转换电路的输入端连接输入电压Vin，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反激式AC‑DC电压转换电路，其特征在于，所述电路包括：导通后生成脉冲时间信号，脉冲时间信号结束时关断的源边功率管、线圈、副边功率管；及生成固定导通时间信号控制所述源边功率管导通的源边控制单元；对所述线圈的副边电感输出的直流输出电压进行采样，生成采样电压的电压采样单元；根据所述采样电压生成开关频率信号控制所述副边功率管的导通，进而控制所述源边功率管重新导通的副边控制单元；所述电路还包括：输入电容Cin、输出电容Cout、电阻R3和二极管D1；所述线圈源边电感的同名端为所述电路的输入端连接输入电压，所述线圈源边电感的同名端还通过所述输入电容Cin接地，所述线圈源边电感的异名端同时与所述源边控制单元的输入端和所述源边功率管的输入端连接，所述源边功率管的输出端接地，所述源边控制单元的输出端与所述源边功率管的控制端连接，所述源边功率管的控制端还与所述源边控制单元的反馈端连接；所述线圈副边电感的异名端为所述电路的输出端输出直流输出电压，所述线圈副边电感的异名端还通过所述输出电容Cout接地，所述线圈副边电感的异名端还与所述电压采样单元的输入端连接，所述电压采样单元的输出端与所述副边控制单元的输入端连接，所述副边控制单元的输出端与所述副边功率管的控制端连接，所述副边功率管的输入端与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端同时与所述线圈副边电感的同名端和所述二极管D1的阴极连接，所述二极管D1的阳极和所述副边功率管的输出端同时接地。...

【技术特征摘要】
1.一种反激式AC-DC电压转换电路，其特征在于，所述电路包括：导通后生成脉冲时间信号，脉冲时间信号结束时关断的源边功率管、线圈、副边功率管；及生成固定导通时间信号控制所述源边功率管导通的源边控制单元；对所述线圈的副边电感输出的直流输出电压进行采样，生成采样电压的电压采样单元；根据所述采样电压生成开关频率信号控制所述副边功率管的导通，进而控制所述源边功率管重新导通的副边控制单元；所述电路还包括：输入电容Cin、输出电容Cout、电阻R3和二极管D1；所述线圈源边电感的同名端为所述电路的输入端连接输入电压，所述线圈源边电感的同名端还通过所述输入电容Cin接地，所述线圈源边电感的异名端同时与所述源边控制单元的输入端和所述源边功率管的输入端连接，所述源边功率管的输出端接地，所述源边控制单元的输出端与所述源边功率管的控制端连接，所述源边功率管的控制端还与所述源边控制单元的反馈端连接；所述线圈副边电感的异名端为所述电路的输出端输出直流输出电压，所述线圈副边电感的异名端还通过所述输出电容Cout接地，所述线圈副边电感的异名端还与所述电压采样单元的输入端连接，所述电压采样单元的输出端与所述副边控制单元的输入端连接，所述副边控制单元的输出端与所述副边功率管的控制端连接，所述副边功率管的输入端与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端同时与所述线圈副边电感的同名端和所述二极管D1的阴极连接，所述二极管D1的阳极和所述副边功率管的输出端同时接地。2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述脉冲时间信号为与所述输入电压成正比的负向脉冲信号。3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述源边功率管和所述副边功 率管均为N型MOS管，所述N型MOS管的漏极为所述源边功率管和所述副边功率管的输入端，所述N型MOS管的源极为所述源边功率管和所述副边功率管的输出端，所述N型MOS管的栅极为所述源边功率管和所述副边功率管控制端。4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述源边控制单元包括：生成固定导通时间信号控制所述源边功率管导通的逻辑控制模块；将所述源边功率管的输入端电压与地电压比较，生...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓海飞，马颖乾，王锴，马勋，刘学，
申请(专利权)人：深圳宝砾微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44