本实用新型专利技术公开了一种开关电源的自供电电路，包括变压器绕组(1)、二极管整流电路(2)、升压整流电路(3)、线性稳压电路(4)；所述的变压器绕组(1)耦合辅助绕组输出高频脉冲电压；在正常工作状态下，由所述的高频脉冲电压经所述的二极管整流电路(2)整流后输出的供电电压一供电；当出现所述的供电电压一提供的电压不足时，由所述的高频脉冲电压经所述的升压整流电路(3)升压整流滤波形成更高的直流电压再经所述的线性稳压电路(4)降低稳压后输出的供电电压二供电。本实用新型专利技术提供的Vcc稳定、精准、损耗低，不随输出负载电流的变化而变化，不随输出电压的调节而变化。可以应用于带输出电压调节功能的AC-DC、DC-DC开关电源中。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及开关电源的自供电电路，特别涉及可实现输出电压和负载可调节的开关电源自供电电路。
技术介绍
在开关电源产品中，原边控制芯片或相关的保护电路芯片需要一个稳定持续的供电电压，该电压一般在12V左右。在开关电源许多应用中，开关电源的输入电压一般都远高于该电压，如果采集输入电压做该供电电压会造成很大的降压损耗。图1为目前现有技术的最普遍一种供电方式，启动电路采集输入电压为开关电源做启动使用，当开关电源正常工作后就断开启动电路，通过自供电电路持续供电，自供电电路是在主功率变压器上增加一个辅助绕组，辅助绕组产生的脉冲电压波形通过整流滤波后的形成直流Vcc电压，以供控制芯片使用。现有技术中存在以下缺陷:1、开关电源输出负载在重载和空载情况下，因为交叉调整率的问题，导致Vcc电压波动幅度大，应用在具有宽范围的Vcc电压的控制芯片或驱动芯片中没有问题，但是在应用在Vcc电压范围比较窄的控制芯片和驱动芯片时，会导致过压/欠压的情况。2、在模块电源中，输出电压一般具有调节功能，可以上调10%输出电压和下调10%输出电压，该Vcc电压因为耦合输出电压，所以在输出电压被调高或调低的时候，造成自供电电压Vcc也跟随输出电压的变化而变化，也同样造成Vcc过压或欠压。3、模块电源一般都具有输出过流、短路的功能，在短路或者过流的时候，辅助绕组上的电压降低，会引起自供电电压Vcc降低，从而造成Vcc欠压。4、以上三种情况导致的Vcc电压降低，都会造成自供电的功率全部由启动电路来提供，导致启动电路的功耗加大，电源模块的效率降低，而为了不被这种大的功耗所损坏，启动电路中的器件，特别是电压调整三极管需要选择更大的体积，这样就导致电源模块成本、体积增加，功率密度被降低。图2所示为另外一种供电方式，变压器绕组的辅助绕组耦合原边绕组的脉冲电压，输出到升压整流电路的输入端，升压整流电路将此脉冲电压升压后，形成更高的直流电压输出到线性稳压电路的输入端，线性稳压电路将高直流电压通过降低、稳压后形成稳定的Vcc电压，提供给控制芯片和其他芯片使用。图2所示供电方式在公开号为CN 204408206 U的技术专利中已被公开，该专利申请日期为2015年2月10日、授权公告日期为2015年6月17日，该专利虽然解决了图1所示供电方式存在的系列缺陷，但是存在以下技术问题:对于输入电压范围比较宽的电源，高压输入的时候，在高频变压器的辅助绕组电压经过升压整流电路之后，电压比较高，电压调整三极管功耗比较大，造成电源效率的浪费和成本的增加。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，提供一种开关电源的自供电电路，所述的自供电路具备Vcc电压稳定，不受输入电压和输出负载电流的影响，在输出电压需要调节的模块电源应用中，不随输出电压的变化而变化，在正常工作时，不带来过多的损耗。本技术所述的一种开关电源的自供电电路是通过以下技术方案来实现的:包括变压器绕组1、二极管整流电路2、升压整流电路3、线性稳压电路4 ;所述的变压器绕组1的辅助绕组耦合副边绕组输出高频脉冲电压；在正常工作状态下，由所述的高频脉冲电压经所述的二极管整流电路2整流后输出的供电电压一供电；当出现所述的供电电压一提供的电压不足时，由所述的高频脉冲电压经所述的升压整流电路3升压整流滤波形成更高的直流电压再经所述的线性稳压电路4降低稳压后输出的供电电压二供电。优选的，所述的变压器绕组1为耦合开关电源的主功率变压器，包括:变压器原边绕组、副边绕组、辅助绕组，变压器的原边绕组和主功率开关串联，副边绕组和副边整流开关串联，辅助绕组的一端接参考地，另一端接所述的二极管整流电路的输入端和升压整流电路的输入端。优选的，所述的二极管整流电路2包括第一限流电阻和第一二极管，所述的第一限流电阻的一端和所述的变压器的辅助绕组的一端连接，所述的辅助绕组的另一端连接到电路的参考地，所述的第一限流电阻的另一端和所述的第一二极管的阳极连接，所述的第一二极管的阴极输出供电电压一。优选的，所述的升压整流电路3包括第一升压电容、第二二极管、第三二极管，第一滤波电容，所述的第一升压电容的一端和所述的变压器绕组的辅助绕组的一端连接，所述的第一升压电容的另一端和所述的第二二极管的阳极及所述的第三二极管阴极连接，所述的第二二极管的阴极和所述的第一滤波电容的一端连接，为所述的升压整流电路的输出端，所述的第三二极管的阳极、所述的第一滤波电容的另一端和所述的辅助绕组的另一端连接到电路的参考地。优选的，所述的线性稳压电路4包括第一分压电阻、第二限流电阻、第一稳压二极管、第一电压调整三极管，所述的第一分压电阻的一端连接到所述的升压整流电路的输出端，所述的第一分压电阻的另一端连接到所述的第一电压调整三极管的集电极和所述的第二限流电阻的一端，所述的第二限流电阻的另一端连接到所述的第一电压调整三极管的基极和所述的第一稳压二极管的阴极，所述的第一稳压二极管的阳极连接到电路的参考地，所述的第一电压调整管的发射极输出供电电压二。优选的，所述的变压器绕组1输出的高频脉冲电压和开关电源同步。采用图1现有技术供电的开关电源在空载或输出电压被下调时，会导致Vcc自供电电压降低，当自供电Vcc电压低于启动电路提供的电压时，控制芯片和其它芯片需要的供电电流全部由启动电路提供，启动电路上产生的损耗为P = (Vin-Vcc) XIcc，一般情况下Vin电压远高于Vcc电压。这样就造成启动电路上产生了很大的分压损耗，特别是在超高输入电压的开关电源应用中。采用图2的升压电路加上线性稳压电路供电的开关电源为了同时满足输入低电压和高电压的情况，在高输入电压情况下经过升压电路后输入线性稳压电路的电压很高，这在电压调整三极管上会产生很大的损耗，将影响到产品在高压下的效率。因此，自供电电路需要满足以下几点要求:1、在输出电压被调低的情况下，自供电提供的Vcc也要高于启动电路输出电压；2、产品高压正常工作状况下，使用升压电路时候，不会给产品带来高的损耗。所以本技术技术的解决思想是，正常工作的时候，采用二极管整流，通过副边绕组和辅助绕组匝比的设计，将Vcc电压设计在理想的电压上。当输出电压被调低的情况下，则先通过升压整流电路提高绕组整流滤波后的直流电压，再通过降压-线性稳压电路将Vcc电压稳定在理想的电压上。所述本技术实现Vcc自供电电压稳定的原理是，正常工作状态下，通过二极管整流电路2提供稳定的Vcc输出电压，当辅助绕组的正向电压降低时候，则通过升压整流电路升高辅助绕组上的电压，经过滤波，再通过线性稳压电路稳定Vcc输出电压，实现更稳定的自供电电压。因此，本技术在开关电源设计中可以利用变压器辅助绕组自供电，降低启动电路的功耗，减小启动电路的体积，达到实现模块电源高功率密度的效果。特别是在控制芯片或驱动芯片的VCC电压范围比较窄的应用中，有很好的效果。本技术是对现有技术的Vcc自供电电路在工作模式上的共性点进行创新改良，克服现有技术中自供电电压不稳定以及采用升压电路所带来的电压调整三极管损耗大的缺点。与现有技术相比，本技术具有以下突出的优点:UVcc自供电电压不受过流保护、短路保护的影响；2、Vcc自供电电压不随输出电压调节而变化；3、可以提高输本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种开关电源的自供电电路，其特征在于：包括变压器绕组、二极管整流电路、升压整流电路、线性稳压电路；所述的变压器绕组耦合辅助绕组输出高频脉冲电压；在正常工作状态下，由所述的高频脉冲电压经所述的二极管整流电路整流后输出的供电电压一供电；当出现所述的供电电压一提供的电压不足时，由所述的高频脉冲电压经所述的升压整流电路升压整流滤波形成更高的直流电压再经所述的线性稳压电路降低稳压后输出的供电电压二供电。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：闫少阳，李绍兵，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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