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一种基于副边反馈的开关电源电路制造技术

技术编号:42591569 阅读:6 留言:0更新日期:2024-09-03 18:06
本发明专利技术公开了一种基于副边反馈的开关电源电路,主要解决现有开关电源结构复杂,系统成本和体积大的问题。该开关电源电路包括原边电路、变压器和副边电路,与原边电路相连的副边反馈控制电路,以及与变压器和副边电路相连的同步整流电路;其中,所述副边反馈控制电路与变压器相连;本发明专利技术为简化副边反馈ACDC适配器的系统结构,降低系统成本和体积,提高输出电流精度,改善ACDC适配器的性能,同时,本发明专利技术省去外部检测稳压电路和光耦反馈,节约了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于开关电源,具体地说,是涉及一种基于副边反馈的开关电源电路


技术介绍

1、反激式acdc结构具有控制简单,输出电压易于调节的优点被广泛应用与中小功率的电源适配器场合。反激式acdc结构具有原边反馈(psr)和副边反馈(ssr)两种输出反馈控制方式。原边反馈是通过采集高压侧辅助绕组电压来间接控制输出电压的acdc控制方式。副边反馈是在输出端增加检测稳压电路和光耦反馈器件,将输出电压隔离反馈到高压侧的控制芯片实现输出控制的方式。副边反馈(ssr)acdc由于输出电压精度高,瞬态响应速度快,被广泛应用在中等功率的acdc电源场合。

2、如图1所示,为现有技术的副边反馈开关电源系统结构图,副边反馈控制电路由辅助绕laux提供电源和反馈信号,同时接收光耦反馈信号从而控制功率管开关来控制变压器的能量传递实现输出电压的稳定。变压器在功率管关闭时将能量传递到副边绕组,副边同步整流打开自身的功率管,变压器输出电流给输出电容充电得到输出电压,稳压电路将输出电压与参考电压做误差放大后送入光耦反馈回副边反馈控制电路,实现输出电压的控制。副边反馈电源系统只能准确检测和控制输出电压,对最大输出电流的控制只能通过副边反馈控制电路的间接控制。因此副边反馈电源系统具有输出电压控制精度极高±1%,但是输出电流控制精度仍然为±5%。

3、中国专利cn116054593a公开一种开关电源通过变压器传递信息的方法,该方案通过控制同步整流mos管q1的通断,使用开关电压波形作为载波将所述编码信号调制到变压器副边绕组开关电压波形上。该方法影响到了同步整流的正常工作,在同步整流mos管需要打开续流的过程中,由于调制信号的需要将其关闭,增加了同步整流mos管的功率损耗,降低效率。而且需要采用复杂的数字信号编码解码,可靠性和实用性低。因为每一比特数据传输错误都意味控制错误。而且复杂的编解码功能增加电路设计复杂度,增加成本。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种基于副边反馈的开关电源电路,主要解决现有开关电源结构复杂,系统成本和体积大的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:

3、一种基于副边反馈的开关电源电路,包括原边电路、变压器和副边电路,与原边电路相连的副边反馈控制电路,以及与变压器和副边电路相连的同步整流电路;其中,所述副边反馈控制电路与变压器相连;

4、所述副边反馈控制电路包括用于检测原边电路中功率管的驱动端回传信号的检测模块,s端与检测模块相连的rs触发器,与rs触发器的r端相连的比较器,与比较器相连用于提供参考电压的参考电压产生模块,与rs触发器输出端相连并连接到功率管的驱动端的驱动电路,以及与比较器相连的斜坡补偿模块;其中,所述斜坡补偿模块用于接收原边电路中的电流并进行斜坡补偿;所述副边反馈控制电路具有从驱动电路引出的vcc端口和vg端口,所述副边反馈控制电路具有从斜坡补偿电路引出的cs端口。

5、进一步地,在本专利技术中,所述副边反馈控制电路还包括输入端与检测模块相连的频率运算模块;所述参考电压产生模块还具有参考参考电压调节功能。

6、进一步地,在本专利技术中,所述同步整流电路包括同步整流芯片,栅极与同步整流芯片相连的晶体管n2,漏极与晶体管n2的漏极相连的晶体管n3,漏极与晶体管n3的源极相连的晶体管p1,与晶体管n3和晶体管p1的源极均相连的逻辑处理器,与逻辑处理器和同步整流芯片均相连的比较控制器,与比较控制器相连的误差放大器,以及与误差放大器相连的分压电阻r5、分压电阻r6;其中,分压电阻r6的另一端与晶体管n2的源极相连并作为同步整流电路的s端口与副边电路相连,分压电阻r5的另一端作为同步整流电路的vin端口与变压器副边绕组的同名端相连;晶体管n2的漏极作为同步整流电路的d端口与变压器副边绕组的异名端相连;同步整流芯片的输出端作为同步整流电路的vcc端口与副边电路相连。

7、进一步地,在本专利技术中,所述同步整流电路还包括电流检测运算模块;所述检测运算模块的输入端与比较控制器相连,所述检测运算模块的输出端与晶体管n2的源极和漏极均相连;所述检测运算模块还具有电流设置引脚iset。

8、进一步地,在本专利技术中,所述原边电路包括接入交流信号的4个整流二极管d1~d4,其中,整流二极管d1的正极与整流二极管d3的负极相连,整流二极管d2的正极与整流二极管d4的负极相连,整流二极管d2的负极与整流二极管d1的负极相连,整流二极管d3的正极极与整流二极管d4的正极相连,一端与整流二极管d2的负极相连且另一端与整流二极管d4的正极相连的储能电容c1,异名端与整流二极管d4的正极相连的变压器辅助绕组laux,正极与变压器辅助绕组laux的同名端相连的二极管d5,一端与二极管d5的负极相连且另一端与整流二极管d4的正极相连的储能电容c3,一端与整流二极管d4的正极相连且另一端与斜坡补偿模块相连的电阻rcs,一端与整流二极管d2的负极相连且另一端与二极管d5的负极相连的电阻r1,作为驱动端的栅极与检测模块相连的功率管n1,以及连接于变压器原边绕组的两端之间的吸收电路;功率管n1的漏极与变压器原边绕组的同名端相连,功率管n1的源极与副边反馈控制电路的cs端口相连。

9、进一步地,在本专利技术中,所述副边电路包括一端与同步整流电路的vcc端口相连且另一端接地的电容c5,以及一端与变压器副边绕组的同名端相连且另一端接地的电容c4;其中,电容c4两端分别作为开关电源的vout端和vss端。

10、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

11、本专利技术的开关电源由副边同步整流电路检测输出电压电流信号,副边同步整流电路产生控制信号传给变压器,通过变压器回传控制信号,副边反馈控制电路接收该控制信号实现功率管开关控制,无需外部稳压和光耦反馈电路,大大降低了开关电源电路的复杂度,节约了成本,同时还可以提高输出电流精度,改善acdc适配器的性。

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【技术保护点】

1.一种基于副边反馈的开关电源电路,包括原边电路、变压器和副边电路,其特征在于,还包括与原边电路相连的副边反馈控制电路,以及与变压器和副边电路相连的同步整流电路;其中,所述副边反馈控制电路与变压器相连;

2.根据权利要求1所述的一种基于副边反馈的开关电源电路,其特征在于,所述副边反馈控制电路还包括输入端与检测模块相连的频率运算模块;所述参考电压产生模块还具有参考参考电压调节功能。

3.根据权利要求2所述的一种基于副边反馈的开关电源电路,其特征在于,所述同步整流电路包括同步整流芯片,栅极与同步整流芯片相连的晶体管N2,漏极与晶体管N2的漏极相连的晶体管N3,漏极与晶体管N3的源极相连的晶体管P1,与晶体管N3和晶体管P1的源极均相连的逻辑处理器,与逻辑处理器和同步整流芯片均相连的比较控制器,与比较控制器相连的误差放大器,以及与误差放大器相连的分压电阻R5、分压电阻R6;其中,分压电阻R6的另一端与晶体管N2的源极相连并作为同步整流电路的S端口与副边电路相连,分压电阻R5的另一端作为同步整流电路的VIN端口与变压器副边绕组的同名端相连;晶体管N2的漏极作为同步整流电路的D端口与变压器副边绕组的异名端相连;同步整流芯片的输出端作为同步整流电路的VCC端口与副边电路相连。

4.根据权利要求3所述的一种基于副边反馈的开关电源电路,其特征在于,所述同步整流电路还包括电流检测运算模块;所述检测运算模块的输入端与比较控制器相连,所述检测运算模块的输出端与晶体管N2的源极和漏极均相连;所述检测运算模块还具有电流设置引脚Iset。

5.根据权利要求3或4所述的一种基于副边反馈的开关电源电路,其特征在于,所述原边电路包括接入交流信号的4个整流二极管D1~D4,其中,整流二极管D1的正极与整流二极管D3的负极相连,整流二极管D2的正极与整流二极管D4的负极相连,整流二极管D2的负极与整流二极管D1的负极相连,整流二极管D3的正极极与整流二极管D4的正极相连,一端与整流二极管D2的负极相连且另一端与整流二极管D4的正极相连的储能电容C1,异名端与整流二极管D4的正极相连的变压器辅助绕组Laux,正极与变压器辅助绕组Laux的同名端相连的二极管D5,一端与二极管D5的负极相连且另一端与整流二极管D4的正极相连的储能电容C3,一端与整流二极管D4的正极相连且另一端与斜坡补偿模块相连的电阻Rcs,一端与整流二极管D2的负极相连且另一端与二极管D5的负极相连的电阻R1,作为驱动端的栅极与检测模块相连的功率管N1,以及连接于变压器原边绕组的两端之间的吸收电路;功率管N1的漏极与变压器原边绕组的同名端相连,功率管N1的源极与副边反馈控制电路的CS端口相连。

6.根据权利要求5所述的一种基于副边反馈的开关电源电路,其特征在于,所述副边电路包括一端与同步整流电路的VCC端口相连且另一端接地的电容C5,以及一端与变压器副边绕组的同名端相连且另一端接地的电容C4;其中,电容C4两端分别作为开关电源的VOUT端和VSS端。

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【技术特征摘要】

1.一种基于副边反馈的开关电源电路,包括原边电路、变压器和副边电路,其特征在于,还包括与原边电路相连的副边反馈控制电路,以及与变压器和副边电路相连的同步整流电路;其中,所述副边反馈控制电路与变压器相连;

2.根据权利要求1所述的一种基于副边反馈的开关电源电路,其特征在于,所述副边反馈控制电路还包括输入端与检测模块相连的频率运算模块;所述参考电压产生模块还具有参考参考电压调节功能。

3.根据权利要求2所述的一种基于副边反馈的开关电源电路,其特征在于,所述同步整流电路包括同步整流芯片,栅极与同步整流芯片相连的晶体管n2,漏极与晶体管n2的漏极相连的晶体管n3,漏极与晶体管n3的源极相连的晶体管p1,与晶体管n3和晶体管p1的源极均相连的逻辑处理器,与逻辑处理器和同步整流芯片均相连的比较控制器,与比较控制器相连的误差放大器,以及与误差放大器相连的分压电阻r5、分压电阻r6;其中,分压电阻r6的另一端与晶体管n2的源极相连并作为同步整流电路的s端口与副边电路相连,分压电阻r5的另一端作为同步整流电路的vin端口与变压器副边绕组的同名端相连;晶体管n2的漏极作为同步整流电路的d端口与变压器副边绕组的异名端相连;同步整流芯片的输出端作为同步整流电路的vcc端口与副边电路相连。

4.根据权利要求3所述的一种基于副边反馈的开关电源电路,其特征在于,所述同步整流电路还包括电流检测运算模块;所述检测运算模块的输入端与比较控制器相连,所述检测运算模块的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员:麻胜恒李科举朱警怡陆世奇李焰王太洪肖洁罗远辉廖忠怀林俊良胡大君葛基标
申请(专利权)人:深圳斯诺投资合伙企业有限合伙
类型:发明
国别省市:

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