一種恒流輸出的開關(guān)電源電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型適用于開關(guān)電源設(shè)計領(lǐng)域，提供了一種恒流輸出的開關(guān)電源電路。該開關(guān)電源電路是將功率開關(guān)芯片中的原邊峰值電流檢測引腳CS與輸出電壓反饋引腳FB連接，利用原邊峰值電流檢測引腳CS、輸出電壓反饋引腳FB分時控制功率管的導(dǎo)通和截止，即是說，實現(xiàn)了原邊峰值電流檢測引腳CS與輸出電壓反饋引腳FB的共用。相對于現(xiàn)有恒流輸出的開關(guān)電源電路，可節(jié)省功率開關(guān)芯片外部的分壓電阻，因而使得功率開關(guān)芯片外圍電路結(jié)構(gòu)得以簡化，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
【專利說明】—種恒流輸出的開關(guān)電源電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于開關(guān)電源設(shè)計領(lǐng)域，尤其涉及一種恒流輸出的開關(guān)電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)提供的恒流輸出的開關(guān)電源電路如圖1所示，該恒流輸出的開關(guān)電源電路采用型號為SM7525的功率開關(guān)芯片實現(xiàn)恒流輸出的控制。
[0003]該恒流輸出的開關(guān)電源電路的工作原理是:參照圖2所示，交流輸入引腳輸入的交流電經(jīng)整流橋整流后，從整流橋正輸出端流出，流入功率開關(guān)芯片SM7525的兩個功率開關(guān)管漏端輸入引腳DRAIN，以啟動芯片；芯片啟動后，芯片內(nèi)部的功率管導(dǎo)通，流經(jīng)功率管的電流從芯片的原邊峰值電流檢測引腳CS流出，流出的電流再經(jīng)過電阻Rl和電感LI后，回到整流橋負(fù)輸出端，在此過程中，電感LI儲能。之后，當(dāng)芯片原邊峰值電流檢測引腳CS的電壓升高到芯片內(nèi)部的比較電壓，即原邊峰值電流檢測引腳CS的檢測電流Ip達(dá)到峰值時，芯片內(nèi)部的功率管截止，電感LI釋放儲存的能量以對負(fù)載提供能量；同時，芯片的輸出電壓反饋引腳FB對分壓電阻R2和分壓電阻R3的分壓電壓Ur2進(jìn)行采樣，當(dāng)芯片檢測到分壓電壓Ue2下降到50mv時，延時一段時間控制功率管再次導(dǎo)通，重復(fù)以上過程，實現(xiàn)恒流輸出。
[0004]前述恒流輸出的開關(guān)電源電路中，由于芯片是根據(jù)原邊峰值電流檢測引腳CS的電壓控制功率管截止，根據(jù)輸出電壓反饋引腳FB采樣的分壓電壓Ur2來控制功率管導(dǎo)通，因此，必須應(yīng)用到分壓電阻R2和分壓電阻R3，因而使得功率開關(guān)芯片SM7525的外圍電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種恒流輸出的開關(guān)電源電路，旨在解決現(xiàn)有的恒流輸出的開關(guān)電源電路需用到分壓電阻R2和分壓電阻R3，使得恒流輸出的開關(guān)電源電路中功率開關(guān)芯片的外圍電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較聞的問題。
[0006]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種恒流輸出的開關(guān)電源電路，所述恒流輸出的開關(guān)電源電路包括輸入電路、恒流控制電路和輸出電路，所述恒流控制電路包括功率開關(guān)芯片、電阻R1、電容C2和電感LI ；
[0007]所述功率開關(guān)芯片的原邊峰值電流檢測引腳和電壓反饋引腳連接后，與所述輸出電路的第一輸入端連接，并通過所述電阻Rl連接所述電感LI的第一端，所述電感LI的第二端和所述輸出電路的第二輸入端連接等電勢地，所述功率開關(guān)芯片的兩個功率開關(guān)管漏端輸入引腳連接所述輸入電路的正輸出端，所述輸入電路的負(fù)輸出端連接等電勢地，所述功率開關(guān)芯片的芯片內(nèi)部供電電壓引腳連接所述電容C2的第一端，所述電容C2的第二端連接所述功率開關(guān)芯片的兩個芯片信號地引腳GND和所述電感LI的第一端。
[0008]其中，所述電容C2可以是電解電容或瓷片電容。
[0009]其中，所述輸入電路可包括整流橋和電容Cl ;所述整流橋的第一輸入端連接第一交流輸入端，所述整流橋的第二輸入端連接第二交流輸入端，所述整流橋的正輸出端作為所述輸入電路的正輸出端，所述整流橋的負(fù)輸出端作為所述輸入電路的負(fù)輸出端，所述電容Cl并聯(lián)在所述整流橋的正輸出端和負(fù)輸出端之間。
[0010]其中，所述電容Cl可以是電解電容或聚丙烯電容(CBB)。
[0011]進(jìn)一步地，所述輸入電路還可包括保險絲，所述整流橋的第一輸入端是通過所述保險絲連接所述第一交流輸入端的。
[0012]另外，所述輸出電路可包括電容C4、電阻R4和二極管Dl ;所述電容C4的第一端連接所述二極管Dl的陽極，所述二極管Dl的陰極作為所述輸出電路的第一輸入端，所述電容C4的第二端作為所述輸出電路的第二輸入端，所述電阻R4并聯(lián)在所述電容C4的第一端和第二端之間，所述電阻R4的兩端作為所述輸出電路的輸出端而連接負(fù)載。
[0013]其中，所述電容C4可以是電解電容或聚丙烯電容。
[0014]本實用新型提出的恒流輸出的開關(guān)電源電路是將功率開關(guān)芯片中的原邊峰值電流檢測引腳CS與輸出電壓反饋引腳FB連接，利用原邊峰值電流檢測引腳CS、輸出電壓反饋引腳FB分時控制功率管的導(dǎo)通和截止，即是說，實現(xiàn)了原邊峰值電流檢測引腳CS與輸出電壓反饋引腳FB的共用。相對于現(xiàn)有恒流輸出的開關(guān)電源電路，可節(jié)省功率開關(guān)芯片外部的分壓電阻R2和分壓電阻R3，因而使得功率開關(guān)芯片的外圍電路結(jié)構(gòu)得以簡化，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的恒流輸出的開關(guān)電源電路的電路圖；
[0016]圖2是圖1中原邊峰值電流檢測引腳的檢測電流與分壓電壓之間的關(guān)系圖；
[0017]圖3是本實用新型實施例提供的恒流輸出的開關(guān)電源電路的電路原理圖；
[0018]圖4是圖3的電路圖；
[0019]圖5是本實用新型實施例中電流檢測引腳的檢測電流與電流檢測引腳的電壓之間的關(guān)系圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0021]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提出了一種恒流輸出的開關(guān)電源電路，該電路是將功率開關(guān)芯片中的原邊峰值電流檢測引腳CS與輸出電壓反饋引腳FB連接，利用原邊峰值電流檢測引腳CS、輸出電壓反饋引腳FB分時控制功率管的導(dǎo)通和截止。
[0022]圖3示出了本實用新型實施例提供的恒流輸出的開關(guān)電源電路的電路原理，為了便于說明，僅示出了與本實用新型相關(guān)的部分。
[0023]詳細(xì)而言，本實用新型實施例提供的恒流輸出的開關(guān)電源電路包括輸入電路11，連接輸入電路11的恒流控制電路，連接恒流控制電路和負(fù)載的輸出電路12。其中的恒流控制電路包括功率開關(guān)芯片Ul、電阻R1、電容C2和電感LI。功率開關(guān)芯片Ul的原邊峰值電流檢測引腳CS和電壓反饋引腳FB連接后，與輸出電路12的第一輸入端連接，并通過電阻Rl連接電感LI的第一端，電感LI的第二端和輸出電路12的第二輸入端連接等電勢地；功率開關(guān)芯片Ul的兩個功率開關(guān)管漏端輸入引腳DRAIN連接輸入電路11的正輸出端，輸入電路11的負(fù)輸出端連接等電勢地；功率開關(guān)芯片Ul的芯片內(nèi)部供電電壓引腳VCC連接電容C2的第一端，電容C2的第二端連接功率開關(guān)芯片Ul的兩個芯片信號地引腳GND和電感LI的第一端。
[0024]優(yōu)選地，功率開關(guān)芯片Ul是型號為SM7525或型號為SM7523的功率開關(guān)芯片；電容C2是電解電容或瓷片電容。
[0025]進(jìn)一步地，如圖4所示，輸入電路11可包括:整流橋DB和電容Cl。其中，整流橋DB的第一輸入端連接第一交流輸入端AC_L0，整流橋DB的第二輸入端連接第二交流輸入端AC_N0，整流橋DB的正輸出端作為輸入電路11的正輸出端而連接功率開關(guān)管漏端輸入引腳DRAIN，整流橋DB的負(fù)輸出端作為輸入電路11的負(fù)輸出端而連接等電勢地；電容Cl并聯(lián)在整流橋DB的正輸出端和負(fù)輸出端之間。其中，電容Cl優(yōu)選為電解電容或聚丙烯電容。
[0026]更進(jìn)一步地，輸入電路11還可包括保險絲Fl。此時，整流橋DB的第一輸入端是通過保險絲Fl連接第一交流輸入端AC_L0的。
[0027]進(jìn)一步地，輸出電路12可包括:電容C4、電阻R4和二極管Dl。其中，電容C4的第一端連接二極管Dl的陽極，二極管Dl的陰極作為輸出電路12的第一輸入端，電容C4的第二端作為輸出電路12的第二輸入端；電阻R4并聯(lián)在電容C4的第一端和第二端之間，電阻R4的兩端作為輸出電路12的輸出端而連接負(fù)載。其中，電容C4優(yōu)選為電解電容或聚丙烯電容。
[0028]以下結(jié)合圖5詳細(xì)說 明圖3和圖4所示電路的工作原理:
[0029]功率開關(guān)芯片SM7525或SM7523，當(dāng)芯片內(nèi)部的功率開關(guān)管導(dǎo)通時，輸出電壓反饋引腳FB端口的電壓大小不影響開關(guān)管的導(dǎo)通，即:FB端口僅在開關(guān)管關(guān)閉時起控制作用。同時，原邊峰值電流檢測引腳CS端口的電壓只有大于一定值(SM7525設(shè)定為0.6V)時，才會關(guān)閉功率開關(guān)管。
[0030]交流輸入引腳輸入的交流電經(jīng)整流橋整流后，從整流橋正輸出端輸出，流入功率開關(guān)芯片Ul的兩個功率開關(guān)管漏端輸入引腳DRAIN，以啟動芯片。芯片啟動后，芯片Ul內(nèi)部的功率管導(dǎo)通，此時，原邊峰值電流檢測引腳CS起到電流檢測功能，當(dāng)電阻Rl的端電壓Uei升高到芯片內(nèi)部的比較電壓，即原邊峰值電流檢測引腳CS的檢測電流Ip達(dá)到峰值時，芯片Ul內(nèi)部的功率管關(guān)閉，進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。之后，在芯片Ul內(nèi)部的功率管截止期間，電感LI釋放儲存的能量以對負(fù)載提供能量，此時輸出電壓反饋引腳FB端口采樣回路中的反饋電壓，通過采樣電阻Rl的端電壓Uki來檢測電感LI的消磁時間。當(dāng)采樣電阻Rl的端電壓Uei下降到50mv時，電感消磁時間結(jié)束，之后芯片Ul內(nèi)部控制延時一段時間后，控制功率管再次導(dǎo)通，重復(fù)以上過程，實現(xiàn)輸出恒流輸出。假設(shè)在芯片Ul內(nèi)部功率管的一個通斷周期T內(nèi)，電感LI的消磁時間為，功率開關(guān)芯片內(nèi)部控制使得= 4/7T，由于:
\^0 = Uout X Iqut — 1/2Z, XI X f χη
[0031]i
^Lx Ip = URx tojrf
[0032]其中，Ptj為恒流輸出的開關(guān)電源電路的輸出功率，Utot為恒流輸出的開關(guān)電源電路的輸出電壓，10UT為恒流輸出的開關(guān)電源電路的輸出電流，L為電感LI的電感量，Ip為即原邊峰值電流檢測引腳CS的峰值電流，f為芯片Ul內(nèi)部的功率管的開關(guān)頻率，n為恒流輸出的開關(guān)電源電路的轉(zhuǎn)換率，Uk為負(fù)載電壓，則有:PQ = UoutX1ut = l/2UEXtoffXIpXfX η。又由于Uk = Uout, toff = 4/7T，因此有:ITOT = 2/7 X IpX η，表明恒流輸出的開關(guān)電源電路的輸出電流僅由Ip控制。
[0033]綜上所述，本實用新型實施例提出的恒流輸出的開關(guān)電源電路是將功率開關(guān)芯片中的原邊峰值電流檢測引腳CS與輸出電壓反饋引腳FB連接，利用原邊峰值電流檢測引腳CS、輸出電壓反饋引腳FB分時控制功率管的導(dǎo)通和截止，即是說，實現(xiàn)了原邊峰值電流檢測引腳CS與輸出電壓反饋引腳FB的共用。相對于現(xiàn)有恒流輸出的開關(guān)電源電路，可節(jié)省芯片Ul外部的分壓電阻R2和分壓電阻R3，因而使得功率開關(guān)芯片Ul的外圍電路結(jié)構(gòu)得以簡化，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
[0034]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種恒流輸出的開關(guān)電源電路，所述恒流輸出的開關(guān)電源電路包括輸入電路、恒流控制電路和輸出電路，其特征在于，所述恒流控制電路包括功率開關(guān)芯片、電阻Rl、電容C2和電感LI ； 所述功率開關(guān)芯片的原邊峰值電流檢測引腳和電壓反饋引腳連接后，與所述輸出電路的第一輸入端連接，并通過所述電阻Rl連接所述電感LI的第一端，所述電感LI的第二端和所述輸出電路的第二輸入端連接等電勢地，所述功率開關(guān)芯片的兩個功率開關(guān)管漏端輸入引腳連接所述輸入電路的正輸出端，所述輸入電路的負(fù)輸出端連接等電勢地，所述功率開關(guān)芯片的芯片內(nèi)部供電電壓引腳連接所述電容C2的第一端，所述電容C2的第二端連接所述功率開關(guān)芯片的兩個芯片信號地引腳和所述電感LI的第一端。
2.如權(quán)利要求1所述的恒流輸出的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述電容C2是電解電容或瓷片電容。
3.如權(quán)利要求1所述的恒流輸出的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述輸入電路包括整流橋和電容Cl ； 所述整流橋的第一輸入端連接第一交流輸入端，所述整流橋的第二輸入端連接第二交流輸入端，所述整流橋的正輸出端作為所述輸入電路的正輸出端，所述整流橋的負(fù)輸出端作為所述輸入電路的負(fù)輸出端，所述電容Cl并聯(lián)在所述整流橋的正輸出端和負(fù)輸出端之間。
4.如權(quán)利要求3所述的恒流輸出的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述電容Cl是電解電容或聚丙烯電容。
5.如權(quán)利要求3所述的恒流輸出的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述輸入電路還包括保險絲，所述整流橋的第一輸入端是通過所述保險絲連接所述第一交流輸入端的。
6.如權(quán)利要求1所述的恒流輸出的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述輸出電路包括電容C4、電阻R4和二極管Dl ； 所述電容C4的第一端連接所述二極管Dl的陽極，所述二極管Dl的陰極作為所述輸出電路的第一輸入端，所述電容C4的第二端作為所述輸出電路的第二輸入端，所述電阻R4并聯(lián)在所述電容C4的第一端和第二端之間，所述電阻R4的兩端作為所述輸出電路的輸出端而連接負(fù)載。
7.如權(quán)利要求6所述的恒流輸出的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述電容C4是電解電容或聚丙烯電容。
【文檔編號】H02M3/156GK203574544SQ201320725359
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】粟繁忠, 鐘永輝, 宋湘南, 古力, 何焦, 肖海蓮, 鄒勇 申請人:山東貞明光電科技有限公司