一种电源适配器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种电源适配器，包括：输入接口、第一滤波单元、整流滤波单元、频率调制控制单元、变压单元、第一开关、同步整流控制单元、第二开关、第二滤波单元、输出接口；输入接口连接滤波单元的输入端；滤波单元的输出端连接整流滤波单元的输入端；变压单元包括初级绕组和次级绕组；变压单元初级绕组的第一端与整流滤波单元的输出端相连、第二端通过第一开关与接地电位连接；变压单元次级绕组的第一端通过第二滤波单元与输出接口连接、第二端通过第二开关与接地电位连接；第一开关的控制端连接频率调制控制单元；第二开关的控制端连接同步整流控制单元；第一开关、第二开关采用GaN半导体开关元件或SiC半导体开关元件或CoolMOS半导体开关元件。本实用新型专利技术可以实现电源适配器的小型化和高效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及为电子产品供电的装置，更具体地涉及电源适配器。
技术介绍
随着人们对轻便电子产品的追求越来越迫切，作为电子产品的重要组成部分，电 源适配器的小型化也显得格外重要。目前市面上的电源适配器，尤其是功率在45W以上的 电源适配器，都显得相对笨重。电源适配器体积和重量的很大一部分来自于适配器内部的 大电容、变压器以及散热片。其中大电容的体积跟其所需耐压的相关性很大，暂时无法明显 缩小；变压器的体积无法缩小是由于其中的晶体管的开关频率无法进一步提高；散热片无 法缩小或者舍弃是由于电源适配器的效率无法进一步提高，元件产热大。进一步来看，开关 频率和适配器效率无法进一步提高且元件产热大是由于传统电源适配器内部的开关元件 都是硅功率MOSFET。一方面，硅功率MOSFET的导通电阻大，故开启状态下的损耗功率大； 另一方面，硅功率MOSFET开关速度慢，故开关瞬间的电压和电流的上升沿或下降沿的延时 大，从而造成电压和电流的重叠区大即开关瞬间的损耗功率大，并且频率越高，损耗功率越 大，所以只能在相对较低的频率下工作，进而导致变压器的体积无法进一步缩小。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种电源适配器。 本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种电源适配器，包括：输入接 口、第一滤波单元、整流滤波单元、频率调制控制单元、变压单元、第一开关、同步整流控制 单元、第二开关、第二滤波单元、输出接口； 所述输入接口连接滤波单元的输入端； 所述滤波单元的输出端连接整流滤波单元的输入端； 所述变压单元包括初级绕组和次级绕组； 所述变压单元初级绕组的第一端与整流滤波单元的输出端相连、第二端通过第一 开关与接地电位连接； 所述变压单元次级绕组的第一端通过第二滤波单元与输出接口连接、第二端通过 第二开关与接地电位连接； 所述第一开关的控制端连接频率调制控制单元； 所述第二开关的控制端连接同步整流控制单元； 所述第一开关、第二开关采用GaN半导体开关元件或SiC半导体开关元件或 CooIMOS半导体开关元件。 在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。 进一步，所述第一开关为常闭型GaN晶体管，所述第一开关的漏极与所述变压单 元初级绕组的第二端相连接；所述第一开关的源极通过一电阻连接接地电位；所述第一开 关的的栅极作为第一开关的控制端连接所述频率调制控制单元。 进一步，所述第二开关为常闭型GaN晶体管，所述第二开关的漏极与所述变压单 元次级绕组的第二端相连接；所述第二开关的源极连接接地电位；所述第二开关的的栅极 作为第二开关的控制端连接所述同步整流控制单元。 进一步，还包括辅助绕组，所述辅助绕组与所述初级绕组互感； 所述频率调制控制单元包括频率调制控制器； 所述辅助绕组的第一端与所述频率调制控制器的电源引脚相连接、第二端连接接 地电位； 在所述辅助绕组的第一端与所述频率调制控制器的电源引脚之间连接有串联的 电阻和二极管； 所述频率调制控制器的栅极驱动输出引脚连接至所述第一开关的控制端； 在所述频率调制控制器的栅极驱动输出引脚与所述第一开关的控制端之间连接 有并联的电阻和二极管。 进一步，所述同步整流控制单元包括同步整流控制器， 所述同步整流控制器的电源引脚通过一电阻连接至所述变压单元次级绕组的第 一端； 所述同步整流控制器的栅极驱动输出引脚与所述第二开关的控制端相连接； 在所述同步整流控制器的栅极驱动输出引脚与所述第二开关的控制端之间连接 有一电阻。 进一步，所述变压单元初级绕组的第二端与次级绕组的第一端互为同名端。 进一步，所述变压单元初级绕组的第二端与所述辅助绕组的第一端互为同名端。 本技术的有益效果为： 本技术提供的电源适配器，电源适配器的第一开关和第二开关采用GaN半导 体开关元件或SiC半导体开关元件或CoolMOS半导体开关元件替代传统的硅功率晶体管， 利用上述半导体开关元件的特性可以省掉电源适配器中的散热片、减小电源适配器中变压 器的体积、提高电源适配器的功率密度，从而有效的减小电源适配器的体积和重量，实现电 源适配器的小型化和高效率。【附图说明】 图1为本技术公开一种电源适配器的结构示意图； 图2为本技术一个实施例的电源适配器结构示意图。 附图中，各标号所代表的部件列表如下： 1、输入接口，2、第一滤波单元，3、整流滤波单元，4、频率调制控制单元，40、频率调 制控制器，5、变压单元，50、初级绕组，51、次级绕组，6、第一开关，7、同步整流控制单元，70、 同步整流控制器，8、第二开关，9、第二滤波单元，10、输出接口，11、辅助绕组。【具体实施方式】 以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用 新型，并非用于限定本技术的范围。 图1为本技术公开一种电源适配器的结构示意图，如图1所示，电源适配器 包括：输入接口I、第一滤波单元2、整流滤波单元3、频率调制控制单元4、变压单元5、第一 开关6、同步整流控制单元7、第二开关8、第二滤波单元9、输出接口 10;输入接口 1连接滤 波单元2的输入端；滤波单元2的输出端连接整流滤波单元3的输入端；变压单元5包括 初级绕组50和次级绕组51 ;变压单元初级绕组50的第一端与整流滤波单元3的输出端相 连、第二端通过第一开关6与接地电位连接；变压单元次级绕组51的第一端通过第二滤波 单元9与输出接口 10连接、第二端通过第二开关8与接地电位连接；第一开关6的控制端 连接频率调制控制单元4 ;第二开关8的控制端连接同步整流控制单元7 ;所述第一开关6、 第二开关8可以采用GaN(氮化镓）半导体开关元件或SiC(碳化硅）半导体开关元件或 CooIMOS(超结MOS)半导体开关元件。 输入接口 1用于接收外部交流电源，外部交流电源交流输入一般为90V~265V的 交流电，交流电首先经过第一滤波单元2滤掉交流电压中的噪声，然后经过整流滤波单元 3,整流滤波单元当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源适配器，包括：输入接口、第一滤波单元、整流滤波单元、频率调制控制单元、变压单元、第一开关、同步整流控制单元、第二开关、第二滤波单元、输出接口；所述输入接口连接滤波单元的输入端；所述滤波单元的输出端连接整流滤波单元的输入端；所述变压单元包括初级绕组和次级绕组；所述变压单元初级绕组的第一端与整流滤波单元的输出端相连、第二端通过第一开关与接地电位连接；所述变压单元次级绕组的第一端通过第二滤波单元与输出接口连接、第二端通过第二开关与接地电位连接；所述第一开关的控制端连接频率调制控制单元；所述第二开关的控制端连接同步整流控制单元；所述第一开关、第二开关采用GaN半导体开关元件或SiC半导体开关元件或CoolMOS半导体开关元件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏鹏昆，董斌，于洪宇，林杰，程齐家，蒋苓利，刘宗岱，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：新型
国别省市：广东;44