【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及开关电源，特别涉及一种两级隔离式开关电源及其启机方法。
技术介绍
1、在开关电源的使用过程中，会出现输入电压关闭，但输出电容或容性负载放电不完全的情况，即系统在输出侧存在残压，形成偏置电压。在传统模拟电源中，驱动占空比通常不会考虑偏置电压，通常从0开始增加，但因偏置电压的存在，传统模拟电源启机时极易发生电流倒灌，出现恶劣工况，导致电源器件损坏。在一般模拟型的两级隔离式电路中常见的处理方式有增添防倒灌电路。因需要当前输入输出电压真实值，一般数字控制电源则在输入或输出侧增加隔离型采样电路，再通过启机算法对初始占空比进行控制。两者均能一定程度上避免倒灌，但也增加了成本。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种两级隔离式开关电源及启机方法，以避免开关电源启动时的电流倒灌。
2、为解决上述技术问题，第一方面，本专利技术提供了一种两级隔离式开关电源，包括原边电路、变压器t1、次边电路、采样控制电路，原边电路包括：功率管s1、功率管s2、电感l1及由功率管s3、功率管s4、功率管s5、功率管s6、功率管s7构成的整流桥；功率管s1的漏极连接输入电源的正极，其源极连接电感l1的一端；电感l1的另一端连接整流桥的正输入端；功率管s2的漏极连接功率管s1的源极，其源极连接输入电源的负极和输入电源的负极；次边电路包括功率管s7和功率管s8，功率管s7的漏极连接变压器t1的第一正输出端，其源极连接功率管s8的源极；功率管s8的漏极连接变压器t1的负输出端，其源
3、进一步地，采样线圈匝数为所述变压器t1原边线圈匝数和次边线圈第一正输出端和第二正输出端间匝数的最大公约数。
4、进一步地，采样控制电路还包括电阻r1和电阻r2，电阻r1一端连接采样线圈输入端，另一端通过电阻r2接地，采样线圈的输出端接地，电阻r1和电阻r2的连接点输出采样电压。
5、进一步地，次级电路还包括电容c1，电容c1一端连接负载的正极，另一端连接负载的负极。
6、第二方面，本专利技术还提供一种用于此两级隔离式开关电源的启机方法，包括：设置开关电源工作状态，断开负载及功率管s1，控制功率管s7和功率管s8以固定占空比交替导通，功率管s7导通时控制整流桥一路导通，功率管s8导通时控制整流桥另一路导通，使次边电路的偏置电压由变压器t1次边传输至原边电路；通过采样线圈对偏置电压进行采样，获取采样电压；通过采样电压获得原边电路输出电压；通过原边电路输出电压和原边电路输入电压计算初始占空比；依据初始占空比生产控制信号控制原边电路和次边电路完成开关电源启机。
7、进一步地，原边电路输出电压v1为：
8、v1＝vsingle×(n1/n2)
9、其中，vsingle为采样电压，n1为变压器t1原边线圈匝数，n2为变压器t1次边线圈匝数的一半。
10、进一步地，初始占空比dinitial为：
11、dinitial＝v1/vin；
12、其中，vin为原边电路输入电压。
13、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：通过在变压器原边上设置采样线圈对次边电路的偏置电压进行采样，通过采样电压计算启机信号初始占空比，有效地减少反灌电流，无需在开关电源内添加额外的防倒灌电路，进行单侧采样也减少了开关电源输出端和输入端隔离采样电路的设计，减少了元件数量，提高了产品的集成度，有效地降低了制造成本。
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1.一种两级隔离式开关电源，包括原边电路、变压器T1、次边电路、采样控制电路，其特征在于，所述原边电路包括：功率管S1、功率管S2、电感L1及由功率管S3、功率管S4、功率管S5、功率管S6、功率管S7构成的整流桥；功率管S1的漏极连接输入电源的正极，其源极连接电感L1的一端；电感L1的另一端连接整流桥的正输入端；所述功率管S2的漏极连接功率管S1的源极，其源极连接输入电源的负极和输入电源的负极；所述次边电路包括功率管S7和功率管S8，所述功率管S7的漏极连接所述变压器T1的第一正输出端，其源极连接所述功率管S8的源极；所述功率管S8的漏极连接变压器T1的负输出端，其源极连接负载的正极；所述变压器T1还包括第二正输出端，所述第二输出端连接负载的负极；所述第二正输入端设置于变压器T1次边线圈正中位置；所述采样控制电路包括采样线圈，所述采样线圈设置于变压器T1的原边用于采集偏置电压；所述采样控制电路还输出控制信号至各功率管的栅极。
2.如权利要求1所述的一种两级隔离式开关电源，其特征在于，所述采样线圈匝数为所述变压器T1原边线圈匝数和次边线圈第一正输出端和第二正输出端间匝
3.如权利要求1所述的一种两级隔离式开关电源，其特征在于，所述采样控制电路还包括电阻R1和电阻R2，所述电阻R1一端连接采样线圈输入端，另一端通过电阻R2接地，所述采样线圈的输出端接地，电阻R1和电阻R2的连接点输出采样电压。
4.如权利要求1所述的一种两级隔离式开关电源，其特征在于，所述次级电路还包括电容C1，所述电容C1一端连接负载的正极，另一端连接负载的负极。
5.一种两级隔离式开关电源的启机方法，其特征在于，包括：设置开关电源工作状态，断开负载及功率管S1，控制功率管S7和功率管S8以固定占空比交替导通，所述功率管S7导通时控制整流桥一路导通，功率管S8导通时控制整流桥另一路导通，使次边电路的偏置电压由变压器T1次边传输至原边电路；通过采样线圈对偏置电压进行采样，获取采样电压；通过所述采样电压获得原边电路输出电压；通过所述原边电路输出电压和原边电路输入电压计算初始占空比；依据所述初始占空比生产控制信号控制原边电路和次边电路完成开关电源启机。
6.根据权利要求5所述的一种两级隔离式开关电源的启机方法，其特征在于，所述原边电路输出电压V1为：V1= Vsingle×(N1/N2)其中，Vsingle为采样电压，N1为变压器T1原边线圈匝数，N2为变压器T1次边线圈匝数的一半。
7.根据权利要求6所述的一种两级隔离式开关电源的启机方法，其特征在于，所述初始占空比Dinitial为：Dinitial=V1/Vin；
...【技术特征摘要】
1.一种两级隔离式开关电源，包括原边电路、变压器t1、次边电路、采样控制电路，其特征在于，所述原边电路包括：功率管s1、功率管s2、电感l1及由功率管s3、功率管s4、功率管s5、功率管s6、功率管s7构成的整流桥；功率管s1的漏极连接输入电源的正极，其源极连接电感l1的一端；电感l1的另一端连接整流桥的正输入端；所述功率管s2的漏极连接功率管s1的源极，其源极连接输入电源的负极和输入电源的负极；所述次边电路包括功率管s7和功率管s8，所述功率管s7的漏极连接所述变压器t1的第一正输出端，其源极连接所述功率管s8的源极；所述功率管s8的漏极连接变压器t1的负输出端，其源极连接负载的正极；所述变压器t1还包括第二正输出端，所述第二输出端连接负载的负极；所述第二正输入端设置于变压器t1次边线圈正中位置；所述采样控制电路包括采样线圈，所述采样线圈设置于变压器t1的原边用于采集偏置电压；所述采样控制电路还输出控制信号至各功率管的栅极。
2.如权利要求1所述的一种两级隔离式开关电源，其特征在于，所述采样线圈匝数为所述变压器t1原边线圈匝数和次边线圈第一正输出端和第二正输出端间匝数的最大公约数。
3.如权利要求1所述的一种两级隔离式开关电源，其特征在于，所述采样控制电路还包括电阻r1和电阻r2，所述电阻r1一端连接采样线圈输...
【专利技术属性】
技术研发人员：李正，杨宇帆，
申请(专利权)人：四川升华电源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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