本實(shí)用新型涉及開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種反激式開關(guān)電源。
背景技術(shù):
目前生產(chǎn)的小功率充電器開關(guān)電源中,電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般采用反激式電路結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的反激式開關(guān)電源中的漏電感電壓吸收電路一般采用電阻、電容以及二極管組合的吸收電路。現(xiàn)有的電阻、電容以及二極管組合的吸收電路元器件個(gè)數(shù)多,會(huì)增加開關(guān)電源PCB(Printed Circuit Board,印制電路板)尺寸,因此增加開關(guān)電源制造成本。同時(shí)電路元器件個(gè)數(shù)多,消耗電源功率,降低開關(guān)電源效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于此,有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的反激式開關(guān)電源。
一種反激式開關(guān)電源,包括:變壓器,所述變壓器的初級(jí)繞組的一端用于連接外部電壓輸入端,所述初級(jí)繞組的另一端用于與開關(guān)管連接;所述變壓器的次級(jí)繞組與所述反激式開關(guān)電源的輸出端連接;整流電路,所述整流電路包括二極管和第一電容;所述二極管正極與所述次級(jí)繞組一端連接,所述第一電容并聯(lián)連接在所述二極管的負(fù)極和所述次級(jí)繞組的另一端之間;漏電感吸收電路,所述漏電感吸收電路包括所述次級(jí)繞組以及第二電容,所述第二電容與所述次級(jí)繞組并聯(lián);所述第二電容連接在所述二極管的正極和所述次級(jí)繞組的另一端之間;所述開關(guān)管,所述開關(guān)管的輸入端與所述變壓器的初級(jí)繞組的另一端連接;所述開關(guān)管的輸出端與所述次級(jí)繞組的另一端連接并接地;所述開關(guān)管的控制端與控制電路連接;以及所述控制電路,用于對(duì)所述開關(guān)管的通斷進(jìn)行控制以對(duì)所述反激式開關(guān)電源的工作進(jìn)行控制。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述變壓器的電感為由銅導(dǎo)線及鐵氧體磁芯構(gòu)成的電感。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述第二電容為無(wú)極性電容。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述第二電容為瓷片電容或金屬膜電容。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,還包括控制芯片;所述控制電路和所述開關(guān)管集成在所述控制芯片內(nèi)
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述控制芯片的型號(hào)為JD3309。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,還包括供壓電路,所述供壓電路的第一端與所述外部電壓輸入端連接,所述供壓電路的第一端還與所述控制芯片連接,以向所述控制芯片提供工作電壓;所述供壓電路的第二端接地。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述供壓電路包括第三電容,所述第三電容的第一端與所述外部輸入電壓端連接,所述第三電容的第二端接地;所述第一端還與所述控制芯片連接。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,還包括分壓電路,所述分壓電路一端與所述供壓電路的第一端連接,所述分壓電路的輸出端與所述控制芯片連接。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述分壓電路包括電阻,所述電阻一端與所述供壓電路的第一端連接,所述電阻的另一端與所述控制芯片連接。
上述反激式開關(guān)電源,第二電容與變壓器次級(jí)繞組并聯(lián),并與變壓器次級(jí)繞組構(gòu)成反激式開關(guān)電源的漏電感吸收電路。第二電容使得變壓器的反激電壓延遲向開關(guān)管的結(jié)電容充電。這期間變壓器漏電感的自感能量得以先釋放一部分,從而避免了變壓器漏電感電壓和反激電壓同時(shí)疊加向開關(guān)管的結(jié)電容充電,因此使得開關(guān)管的峰值電壓降低,以達(dá)到漏電感電壓吸收的目的。該反激式開關(guān)電源只需在變壓器次級(jí)繞組并聯(lián)第二電容,即可降低開關(guān)電源開關(guān)管峰值電壓。與傳統(tǒng)的電阻、電容以及二極管組合的吸收電路相比,該電路元器件個(gè)數(shù)少并且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
附圖說(shuō)明
圖1為一實(shí)施例中的反激式開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖;
圖2為一實(shí)施例中的反激式開關(guān)電源的電路圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。
圖1為一實(shí)施例中的反激式開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示,該反激式開關(guān)電源包括變壓器100,漏電感吸收電路200,整流電路300,開關(guān)管400以及控制電路500。
變壓器100包括初級(jí)電感L2和次級(jí)電感L3,初級(jí)電感L2一端與外部電壓輸出端10連接,用于接收外部輸入電壓。初級(jí)電感L2的另一端與開關(guān)管400的輸入端連接。次級(jí)電感L3用于連接外部輸出端20。在本實(shí)施例中,變壓器100的電感為由銅導(dǎo)線及鐵氧體磁芯構(gòu)成的電感。開關(guān)管400的控制端與控制電路500連接。開關(guān)管400的輸出端與次級(jí)繞組L3的另一端連接并接地。控制電路500用于對(duì)開關(guān)管400的通斷進(jìn)行控制以對(duì)變壓器100的通斷進(jìn)行控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)反激式開關(guān)電源的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。開關(guān)管400可以為三極管。三極管的集電極作為開關(guān)管400的輸入端,三極管的基極作為開關(guān)管400的控制端,三極管的發(fā)射極作為開關(guān)管400的輸出端。
漏電感吸收電路200包括變壓器100的次級(jí)電感L3以及第二電容C5。第二電容C5并聯(lián)在次級(jí)電感L3的兩端。在本實(shí)施例中,第二電容C5為無(wú)極性電容。例如瓷片電容、金屬膜電容。整流電路300包括二極管D2和第一電容C6。二極管D2的正極與次級(jí)電感L3的一端連接,二極管D2的負(fù)極與第一電容C6連接。第一電容C6的另一端與次級(jí)電感L3的另一端連接。該反激式開關(guān)電源的輸出端20與第一電容C6并聯(lián)。
上述反激式開關(guān)電源,第二電容C5并聯(lián)在二極管D2和變壓器100的次級(jí)電感L3之間,與變壓器100的次級(jí)電感L3構(gòu)成反激式開關(guān)電源的漏電感吸收電路200。第二電容C5使得變壓器100的反激電壓延遲向開關(guān)管400內(nèi)部的結(jié)電容充電。這期間變壓器100的漏電感的自感能量得以先釋放一部分,從而避免了變壓器100漏電感電壓和反激電壓同時(shí)疊加向開關(guān)管400內(nèi)部的結(jié)電容充電,因此使得開關(guān)管400的峰值電壓降低以達(dá)到漏電感電壓吸收的目的。該反激式開關(guān)電源只需在變壓器100的次級(jí)電感并聯(lián)第二電容C5,即可降低開關(guān)電源開關(guān)管峰值電壓。與傳統(tǒng)的電阻、電容以及二極管組合的吸收電路相比,該電路元器件個(gè)數(shù)少并且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
在本實(shí)施例中,該反激式開關(guān)電源還包括控制芯片600。開關(guān)管400和控制電路500集成在控制芯片600內(nèi)??刂菩酒?00的型號(hào)為JD3309。在一實(shí)施例中,該反激式開關(guān)電源還包括供壓電路700和分壓電路800。供壓電路700的一端與外部電壓輸入端10連接。供壓電路700與外部電壓輸出端10連接的一端還與分壓電路800連接,通過(guò)分壓電路800向控制芯片400提供工作電壓。供壓電路700的另一端接地。分壓電路800輸入端與供壓電路700的連接,分壓電路800的輸出端與控制芯片600連接。分壓電路800用于將供壓電路700的輸出電壓進(jìn)行分壓后輸出給控制芯片600。
圖2為一實(shí)施例中反激式開關(guān)電源的電路圖。如圖2所示,變壓器100為變壓器TFA。外部電壓輸入端10為輸入端口Port1。反激式開關(guān)電源的輸出端口20為輸出端口Port2??刂菩酒?00為控制芯片IC1??刂菩酒琁C1內(nèi)置開關(guān)三極管(圖未示),用于控制反激式開關(guān)電源的開啟與閉合。控制芯片IC1的引腳OC(也即開關(guān)管400的輸入端)與變壓器TFA的初級(jí)電感L2連接??刂菩酒琁C1的引腳OE(也即開關(guān)管400的輸出端)與變壓器TFA的次級(jí)電感L3的一端連接并接地。供壓電路700為第三電容C2。第三電容C2的一端與輸入端口Port1連接,第三電容C2與輸入端口Port1的連接端還與分壓電路800連接。第三電容C2的另一端接地。分壓電路800包括串聯(lián)的電阻R2和電阻R3。電阻R2另一端與第三電容C2連接。電阻R3的另一端與控制芯片IC1的引腳VCC連接。第三電容C2兩端的電壓經(jīng)過(guò)電阻R2和電阻R3分壓后,輸出給控制芯片IC1,以給控制芯片IC1提供工作電壓。
如圖2所示,變壓器TFA從輸入端口Port1接收外部輸入電壓后輸出給反激式開關(guān)電源的輸出端口Port2。控制芯片IC1控制變壓器TFA的通斷。在控制芯片IC1每個(gè)開關(guān)周期的關(guān)斷瞬間,開關(guān)三極管的集電極的電壓由三部分電壓組成,分別為第三電容C2兩端電壓、變壓器TFA的反激電壓以及變壓器TFA的漏電感的自感電壓。其中第三電容C2兩端電壓由輸入端口Port1處連接的交流線電壓決定。第三電容C2兩端電壓經(jīng)過(guò)電阻R2和電阻R3分壓后輸出給控制芯片IC1的開關(guān)三極管的集電極。變壓器TFA的反激電壓由反激式開關(guān)電源的輸出電壓和變壓器TFA初次電感匝比決定。變壓器TFA的漏電感的自感電壓在漏電感能量一定的情況下由開關(guān)三極管的集電極-發(fā)射極(CE極)的結(jié)電容大小決定。
如圖2所示,在變壓器TFA的次級(jí)電感L兩端并聯(lián)第二電容C使得變壓器TFA的反激電壓延遲向控制芯片IC1的開關(guān)三極管的CE極的結(jié)電容充電。也即是,在控制芯片IC1每個(gè)開關(guān)周期的關(guān)斷瞬間,先由第三電容C2兩端電壓和漏電感的自感電壓向控制芯片IC1的開關(guān)三極管的CE極的結(jié)電容充電。在這期間變壓器TFA的漏電感的自感能量得于釋放一部分,從而避免了三部分電壓同時(shí)疊加向控制芯片IC1的開關(guān)三極管的CE極的結(jié)電容充電,進(jìn)而使得開關(guān)三極管的集電極峰值電壓降低以實(shí)現(xiàn)達(dá)到漏電感電壓吸收的目的。
變壓器TFA向第二電容C5充電的能量,在第二電容C5兩端電壓高于二極管D2的導(dǎo)通電壓時(shí),第二電容C5和電感L3會(huì)產(chǎn)生諧振。第二電容C5中的部分能量在第二電容C5和電感L3發(fā)生諧振時(shí)供給該反激式開關(guān)電源的輸出端。第二電容C5中的另外部分能量由第二電容C5和電感L3組成的諧振網(wǎng)絡(luò)中的內(nèi)阻消耗。選取合適的第二電容C5的值能讓整個(gè)電路損耗最小。
以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合,為使描述簡(jiǎn)潔,未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書記載的范圍。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。