一种辅助电源电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种辅助电源电路，包括功率变压器、启动源、辅助源和控制单元，所述启动源输入端连接功率变压器的输入侧高压直流电源，所述启动源的输出端分别连接功率变压器和控制单元；所述辅助源的输入端通过辅助绕组连接功率变压器获得耦合电压，所述辅助源的输出端分别连接功率变压器和控制单元，所述功率变压器的输出侧连接线性稳压电路后连接辅助源的输入端；所述线性稳压电路包括电阻R1、稳压二极管Z1和N沟道增强型MOSFET管Q1。本实用新型专利技术的辅助电源电路成本低、元器件数量少、辅助源损耗少、效率高、稳定性高、适用范围广。

An auxiliary power supply circuit

The utility model discloses an auxiliary power supply circuit, including power transformer, start source, source and auxiliary control unit, the source input side is connected with the power transformer high voltage DC power supply, the output of the source of the starting ends are respectively connected with the power transformer and the control unit; the auxiliary source input through the auxiliary power transformer winding connection coupling voltage, output of the auxiliary source terminals are respectively connected with the power transformer and the control unit, the input end of the output side of the power transformer connected linear voltage stabilizing circuit after connecting auxiliary source; the linear voltage stabilizing circuit comprises a resistor R1 and a zener diode Z1 and N channel enhancement mode MOSFET tube Q1. The auxiliary power supply circuit of the utility model has the advantages of low cost, small number of components, less auxiliary source loss, high efficiency, high stability and wide application range.

【技术实现步骤摘要】
一种辅助电源电路
本技术涉及电力电子
，具体地说涉及一种模块电源的辅助电源电路。
技术介绍
随着电源模块的小型化，功率密度越来越高，尤其对于标准砖电源模块，如何充分利用模块上已有资源实现所需功能，是实现高功率密度的关键。对于标准砖型模块电源，其辅助电源实现通常有三种方式：1)由输入端取电设计独立辅助电源；2)由主功率变压器或电感中取电设计辅助源；3)由输出取电设计辅助源。如图一所示，为从变压器的输入端取电设计独立辅助电源。电源模块上电时，辅助电源首先通电，并给控制单元供电，控制单元根据电源模块状态进行控制。该方式的优点是时序设计方便，可靠性高，适用范围广，隔离与非隔离模块均适用；缺点是成本高，辅助源损耗较大，并且所需元器件多，占用PCB面积大，不适用于对产品尺寸和成本要求严苛的场合。从主攻率变压器或电感中取电设计辅助源，如图二所示，以从变压器取电为例。电源模块上电时，启动电源首先通电，给控制单元供电，控制单元根据模块状态进行控制。在整个的电源模块正常工作后，通过与变压器或者电感耦合，绕组取得电源的辅助源。当启动源电压略小于辅助源电压时，且辅助源正常工作，二极管D1反偏截止，启动源停止工作。该方式优点是成本低，元器件数量少，辅助源损耗少，辅助源损耗少；效率高；缺点是时序设计复杂，仅适用于隔离模块，且对于肖特基整流输出的模块，由于占空比在轻载时的非线性，在轻载时造成辅助源不稳定，所以该方式不适用于肖特基整流模块。如图三所示，为从变压器的输出侧取电设计辅助源。电源模块上电时，启动电源首先通电，给控制单元供电，控制单元根据电源模块状态进行控制。在整个的电源模块正常工作后，通过输出端电压为辅助源电路供电，获得辅助源。该方式优点是成本低，元器件数量少，易于实现；缺点是使用范围小，仅适用于输出电压稍高于需要的辅助电源电压的情况，当输出电压远高于需要的辅助电源电压时，损耗大，效率低。对于输出电压低于需要的辅助电源的场合则不适用。对于电源模块，在输出电压较高(如输出电压为28V或者50V时)，或成本及产品尺寸要求严苛的情况下，通常会采用肖特基输出整流，此时上面常用的三种辅助源实现方式均由各种缺点不能很好的满足使用要求。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供了一种针对肖特基整流输出电源模块中的辅助电源电路。解决了现有技术在轻载时，主变压器耦合的辅助源绕组不能够稳定为辅助源电路供电问题，以及电源模块的输入、输出范围较宽时导致单独使用现有技术的方式1)或方式2)均难以满足应用要求等问题。为实现以上目的，本技术提供了如下技术方案：一种辅助电源电路，包括功率变压器、启动源、辅助源和控制单元，所述启动源输入端连接功率变压器的输入侧高压直流电源，所述启动源的输出端分别连接功率变压器和控制单元；所述辅助源的输入端通过辅助绕组连接功率变压器获得耦合电压，所述辅助源的输出端分别连接功率变压器和控制单元，所述功率变压器的输出侧连接线性稳压电路后连接辅助源的输入端；所述线性稳压电路包括电阻R1、稳压二极管Z1和N沟道增强型MOSFET管Q1；稳压二极管Z1的正极连接功率变压器输出侧电压的负极，稳压二极管Z1的负极连接电阻R1后连接功率变压器输出侧电压的正极；稳压二极管Z1的负极连接N沟道增强型MOSFET管Q1的栅极，N沟道增强型MOSFET管Q1的漏极连接功率变压器输出侧电压的正极，N沟道增强型MOSFET管Q1的源极作为线性稳压电路的输出端连接辅助源的输入端。优选地，辅助绕组的输出端连接所述线性稳压电路的输出端形成连接节点，所述连接节点与辅助源之间连接时序控制电路。优选地，辅助绕组连接隔离二极管D2的正极，隔离二极管D2的负极连接辅助电源输入端；N沟道增强型MOSFET管Q1的源极连接隔离二极管D4的正极，隔离二极管D4的负极连接辅助电源输入端，隔离二极管D4的负极连接隔离二极管D2的负极形成连接节点。优选地，时序控制电路包括N沟道增强型MOSFET管Q4、NPN型三极管Q2、电容C2、电容C3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8；辅助绕组的输出端正向连接二极管D6后连接线性稳压电路的输出端；辅助绕组的输出端与二极管D6正极的连接节点依次连接电阻R7和电阻R8后接地，电阻R8两端并联电容C3；线性稳压电路的输出端与二极管D6的连接节点依次连接电阻R5和电阻R6后接地；电阻R7和电阻R8的中间节点连接N沟道增强型MOSFET管Q4的栅极，电阻R5和电阻R6的中间节点连接N沟道增强型MOSFET管Q4的漏极，N沟道增强型MOSFET管Q4的漏极通过电容C2后接地，N沟道增强型MOSFET管Q4的源极接地；电阻R5和电阻R6的中间节点还连接NPN三极管Q2的基极，NPN三极管Q2的集电极通过电阻R4连接线性稳压电路的输出端，NPN三极管Q2的发射极接地，NPN三极管Q2的集电极连接辅助电源的第一输入端，线性稳压电路的输出端与二极管D6的连接节点连接辅助电源的第二输入端。优选地，辅助电源包括NPN三极管Q3、稳压二极管D5、电容C1、电阻R2和电阻R3；所述线性稳压电路的输出端与二极管D6的连接节点连接电阻R3后连接稳压二极管D5的负极，稳压二极管D5的正极接地；电阻R3与稳压二极管D5负极的连接节点同时连接NPN三极管Q2的集电极和NPN三极管Q3的基极；NPN三极管Q3的发射极连接电容C1后接地，NPN三极管Q3的集电极通过电阻R2后连接线性稳压电路的输出端与二极管D6的连接节点；NPN三极管Q3的发射极作为辅助源的输出端进行电压输出。与现有技术相比，本技术提供的一种辅助电源电路，具有以下有益效果：1)本技术提供的辅助电源电路增加了线性稳压电路，解决了辅助源时序设计复杂，仅适用于隔离模块，在轻载时造成辅助源不稳定，且不适用于肖特基整流模块的问题。实施例1的结构简单，元器件数量少，成本低廉。由于辅助源的取电可在辅助绕组N和输出电压Vo间转换或由二者共同作用，易于根据实际需求，设计合适的参数，降低辅助源50设计难度，同时可以大大降低辅助源电路的损耗，提高模块整体效率。2)本技术实施例2中提供的辅助电源电路在实施例1基础上进一步优化结构，通过增加对辅助源的时序控制电路，解决了实施例1中时序上存在的问题。在必要时(如关机状态下)可停止对输出端的取电，以保障电源开机时的逻辑。可以利用辅助绕组N取电端信号实现此种逻辑，从而使得在与主变压器耦合的辅助绕组N没有电时，辅助源不会因为输出侧存在预偏执电压而提前建立。从而确保电源模块无论在何种工作状态下，辅助源都能稳定工作，同时还保证了控制单元逻辑时序的正确性，从而保证了模块的高可靠性。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是现有技术中从变压器的输入端取电设计独立辅助电源的结构示意图；图2是现有技术中从变压器取电设计独立辅助电源的结构示意图；图3是现有技术中从变压器的输出侧取电设计辅助源的结构示意图；图4是本技术实施例辅助电源电路的结构示意图；图5是本技术另一实施例辅助电源电路的原理电路图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辅助电源电路，包括功率变压器、启动源、辅助源和控制单元，所述启动源输入端连接功率变压器的输入侧高压直流电源，所述启动源的输出端分别连接功率变压器和控制单元；所述辅助源的输入端通过辅助绕组连接功率变压器获得耦合电压，所述辅助源的输出端分别连接功率变压器和控制单元，其特征在于，所述功率变压器的输出侧连接线性稳压电路后连接辅助源的输入端；所述线性稳压电路包括电阻R1、稳压二极管Z1和N沟道增强型MOSFET管Q1；稳压二极管Z1的正极连接功率变压器输出侧电压的负极，稳压二极管Z1的负极连接电阻R1后连接功率变压器输出侧电压的正极；稳压二极管Z1的负极连接N沟道增强型MOSFET管Q1的栅极，N沟道增强型MOSFET管Q1的漏极连接功率变压器输出侧电压的正极，N沟道增强型MOSFET管Q1的源极作为线性稳压电路的输出端连接辅助源的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种辅助电源电路，包括功率变压器、启动源、辅助源和控制单元，所述启动源输入端连接功率变压器的输入侧高压直流电源，所述启动源的输出端分别连接功率变压器和控制单元；所述辅助源的输入端通过辅助绕组连接功率变压器获得耦合电压，所述辅助源的输出端分别连接功率变压器和控制单元，其特征在于，所述功率变压器的输出侧连接线性稳压电路后连接辅助源的输入端；所述线性稳压电路包括电阻R1、稳压二极管Z1和N沟道增强型MOSFET管Q1；稳压二极管Z1的正极连接功率变压器输出侧电压的负极，稳压二极管Z1的负极连接电阻R1后连接功率变压器输出侧电压的正极；稳压二极管Z1的负极连接N沟道增强型MOSFET管Q1的栅极，N沟道增强型MOSFET管Q1的漏极连接功率变压器输出侧电压的正极，N沟道增强型MOSFET管Q1的源极作为线性稳压电路的输出端连接辅助源的输入端。2.根据权利要求1所述的辅助电源电路，其特征在于，所述辅助绕组的输出端连接所述线性稳压电路的输出端形成连接节点，所述连接节点与辅助源之间连接时序控制电路。3.根据权利要求1所述的辅助电源电路，其特征在于，所述辅助绕组连接隔离二极管D2的正极，隔离二极管D2的负极连接辅助电源输入端；N沟道增强型MOSFET管Q1的源极连接隔离二极管D4的正极，隔离二极管D4的负极连接辅助电源输入端，隔离二极管D4的负极连接隔离二极管D2的负极形成连接节点。4.根据权利要求2所述的辅助电源电路，其特征在于，所述时序控制电路包括N沟道增强型MOSFET管Q4、NPN型三极管Q2、电容C2、电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文江，徐鹏华，
申请(专利权)人：深圳陆巡科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44