高转换效率的开关电源电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种开关电源电路，本实用新型专利技术所述电路的控制芯片（ＩＣ）用漏感进行工作，加上控制芯片外围电路的改变，迫使控制芯片（ＩＣ）在漏感产生的时段打开，使ＬＲＣ振荡电路处于谐振状态，为了使功率管从放大区到饱和区有过渡过程，在电路中设计了加速耦合电容（Ｃ３），在反峰值没有完全达到高峰时，磁流已经改变方向，抑制了峰值的产生，又进入了另一个谐振，周而复始，形成了多谐振的格局，所以本实用新型专利技术不但对外来电网的干扰有特强的抑制作用，自身产生的振荡波形也没有大的尖峰，使输出电源的质量比较高。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种开关电源电路，进一步说是一种用于LED灯的开关电 源电路。
技术介绍
LED灯由于它的节能、环保、亮度高、寿命长等优点，被应用在越来越多的 场合。在LED灯的实际生产和应用中存在着许多技术问题，其中从交流转为直 流的效率问题， 一直是电源行业内关心的主题，在节能当头的今天显得更为重 要，转换效率从线性电源的35%到开关电源的60%我们用了几十年时间。据不完全统计，全世界每年的电源产量是70亿只以上，平均功率为35瓦， 如果效率提高1%，全世界全年节电20亿度电，所以从交流转为直流的效率问题， 被越来越多的人所重视。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高转换效率并且超常使用寿命的开关电源电路。本技术目的通过以下技术方案来实现一种高转换效率的开关电源电路，包括整流桥(D1-D4)、滤波电路、变压 器(Tl)、控制芯片(IC)，电流(AC)经过整流桥(D1-D4)和滤波电路滤波， 使电压从(AC) 220V升至(DC) 320V，经电阻(Rl、 R2)和三极管(Q2)、电阻 (R3、 R4)组成的压控电路分压后给控制芯片(IC)的6脚，使控制芯片(IC) 内置的软启动电压由控制芯片(IC)的电路控制达到启动电压，经控制芯片(IC) 控制端l脚输出脉冲电压使连接在控制芯片(IC)控制端l脚的功率管(Ql)导通，连接在功率管(Ql)的集电极端的变压器(Tl)初级得到电流，使变压 器(Tl)的次级得到感应电流，此时次级的电流的强度又反过来感应给变压器(Tl)的辅助绕组，辅助绕组得到的感应电流经三极管(Q2)得到次级反馈的负 载信号，同时经连接在功率管(Ql)的集电极与控制芯片(IC)的谐振压控端3 脚之间的R5、加速耦合电容C3给控制芯片(IC)的谐振压控端3脚，控制芯片(IC)根据压控端3脚给出的信号，自动调整谐振的频度和幅度，然后再经控 制芯片(IC)的控制端l脚输出给功率管(Ql)，此时，流经功率管(Ql)的电 流在电阻(R6、 R7 )上产生压降后，经电阻(R8)电流信号经控制芯片(IC) 的4脚进入控制芯片(IC)的压控电路，调整开通时间和打开幅度，控制初级 电流的大小和维持时间，达到和次级负载相适应。本技术的核心是，充分利用谐振的特点和高频变压器漏感控制技术， 利用漏感的的特性，并把漏感作为换能和储能的途径，从而使变压器的能耗降 到非常低的水平，始终使电路处在与负载正好匹配的工作状态，采用变压器耦 合及感应电压信号控制方式，相当于自动平衡的天平一样工作，这个天平的最 大量程就是我们的最大功率设定值。最大的优点在于，自动平衡的维持非常稳 定，具有一定的动态维持宽度，尤其是对电流电压同时有要求的负载，本专利技术 尤其适用，特别是大功率LED的驱动电源，彻底解决了 LED三大瓶颈之一，即 驱动电源本身功耗太大的的问题，对延长LED的使用寿命和LED装置的稳定性 作用相当明显。本技术的另一个特点是，由于转换效率的大幅提高，整个电路的能耗 比较小，主要的能耗器件，功率管和变压器都处在极低能耗的水平，大大降低 了功率器件的发热量，同时又大大提升功率器件的负载能力，并且随着功率器 件发热量的大幅降低，储能源器件的使用寿命大幅提高，使得通常只用5000小时使用寿命一下子可以提高到20000小时。(在开关电源中使使用受到限制的主 要是含电解液的电解电容，业内人士公认，电解电容的工作温度每下降10度， 其使用寿命至少可以提高一倍，采用本技术可以使电解电容的温度比普通 电源中的电解电容的工作温度下降近30度，所以我们的电源使用寿命至少可以 提高3倍以上)。效率的提高会为我们带来了另一个好处，本技术的体积可以大大縮小， 本技术的体积仅为正常的一半，重量只有正常的1/3。以下结合附图对本技术做进一步的说明。 附图说明图1为本技术的电路结构图。具体实施方式如图1所示，控制芯片(IC)使用的是公知的控制芯片0B2476，市电经过 热敏电阻(RT)和由(D1-D4)组成的整流桥加上再经C1、 Ll、 C2组成的n型 滤波电路滤波，使电压从(AC) 220V升至(DC) 320V，经电阻(Rl、 R2)和三 极管(Q2)、电阻(R3、 R4)组成的压控电路分压后给控制芯片(IC)的6脚， 使控制芯片(IC)内置的软启动电压由控制芯片(IC)的电路控制达到启动电压， 经控制芯片(IC)控制端l脚输出脉冲电压使连接在控制芯片(IC)控制端l 脚的功率管(Ql)导通，连接在功率管(Ql)的集电极端的变压器(Tl)初级 得到电流，使变压器(Tl)的次级得到感应电流，此时次级的电流的强度又反 过来感应给变压器(Tl)的辅助绕组，辅助绕组得到的感应电流经三极管(Q2) 得到次级反馈的负载信号，同时经连接在功率管(Ql)的集电极与控制芯片(IC) 的谐振压控端3脚之间的R5、加速耦合电容C3给控制芯片(IC)的谐振压控端 3脚，控制芯片(IC)根据压控端3脚给出的信号，自动调整谐振的频度和幅度，然后再经控制芯片(IC)的控制端l脚输出给功率管(Ql)，此时，流经功率管 (Ql)的电流在电阻(R6、 R7 )上产生压降后，经电阻(R8)电流信号经控制 芯片(IC)的4脚进入控制芯片(IC)的压控电路，调整开通时间和打开幅度， 控制初级电流的大小和维持时间，达到和次级负载相适应。在该电路中利用R6、 R7上形成的压降，自动控制芯片的开通时间，达到控制输出功率的目的；而在 变压器原边跨接电容耦合到控制芯片，改变了芯片工作时的相位，在漏感的影 响下打开；Rl、 R2与Q1组成的动态分压，自动调整谐振的幅度。在电源(AC) 的输入端还串联有一个热敏电阻(RT)。在上述电路中，在控制芯片(IC)的2 端与5端之间连接有二极管D5、 D6，用于保护控制芯片(IC)不过压。在这里要说明一点的是，利用变压器(Tl)的漏感作为控制变压器工作的 方式，正好是输入的零电压和零电流的时候，将漏感产生电流进行控制，所以 谐振的峰值和漏感的峰值相匹配，做到了电能使用率的最大化，也使得变压器 (Tl)的功耗特别小，而产生的换能效果最好，并且谐振的衰减特别快，不会 产生高次谐波，输出纹波也很小，原则上不需要使用Y电容，使用磁阻尼作为 电信号的采样对象，也省去了传统的光耦传递方式，利用控制芯片(IC)电流 采样电阻(R6、 R7)的设定来设定最大负载，当接收到的负载电磁反馈分压信 号反映到电流采样端口，控制芯片(IC)自动调整输出状态，跟随负载的变化 做出调整，当采样电流超过设定值时，控制芯片(IC)内置比较电路翻转，限 制信号输出，关断电源输出。 一旦采样端的电流低于设定值时，控制芯片(IC) 内置比较电路再次翻转，根据采样电流大小自动调整输出状态。控制芯片(IC)的设计很特别，用漏感进行工作，加上外围的改变，迫使 控制芯片(IC)在漏感产生的时段打开，使LRC振荡电路处于谐振状态，为了 使功率管从放大区到饱和区有过渡过程，我们在电路中特意设计了加速耦合电容(C3)，在反峰值没有完全达到高峰时，磁流已经改变方向，抑制了峰值的产 生，又进入了另一个谐振，周而复始，形成了多谐振的格局，所以本专利技术不但 对外来电网的干扰有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高转换效率的开关电源电路，其特征在于：包括整流桥（Ｄ１－Ｄ４）、滤波电路、变压器（Ｔ１）、控制芯片（ＩＣ），电流（ＡＣ）经过整流桥（Ｄ１－Ｄ４）和滤波电路滤波，使电压从（ＡＣ）２２０Ｖ升至（ＤＣ）３２０Ｖ，经电阻（Ｒ１、Ｒ２）和三极管（Ｑ２）、电阻（Ｒ３、Ｒ４）组成的压控电路分压后给控制芯片（ＩＣ）的６脚，使控制芯片（ＩＣ）内置的软启动电压由控制芯片（ＩＣ）的电路控制达到启动电压，经控制芯片（ＩＣ）控制端１脚输出脉冲电压使连接在控制芯片（ＩＣ）控制端１脚的功率管（Ｑ１）导通，连接在功率管（Ｑ１）的集电极端的变压器（Ｔ１）初级得到电流，使变压器（Ｔ１）的次级得到感应电流，此时次级的电流的强度又反过来感应给变压器（Ｔ１）的辅助绕组，辅助绕组得到的感应电流经三极管（Ｑ２）得到次级反馈的负载信号，同时经连接在功率管（Ｑ１）的集电极与控制芯片（ＩＣ）的谐振压控端３脚之间的Ｒ５、加速耦合电容Ｃ３给控制芯片（ＩＣ）的谐振压控端３脚，控制芯片（ＩＣ）根据压控端３脚给出的信号，自动调整谐振的频度和幅度，然后再经控制芯片（ＩＣ）的控制端１脚输出给功率管（Ｑ１），此时，流经功率管（Ｑ１）的电流在电阻（Ｒ６、Ｒ７）上产生压降后，经电阻（Ｒ８）电流信号经控制芯片（ＩＣ）的４脚进入控制芯片（ＩＣ）的压控电路，调整开通时间和打开幅度，控制初级电流的大小和维持时间，达到和次级负载相适应。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翁延鸣，
申请(专利权)人：翁延鸣，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]