一种恒压开关电源制造技术

本发明专利技术公开了一种恒压开关电源，包括：变压器(1)、主开关管(Q1)、恒压控制器(3)、供电电路(4)、反馈电路(5)、电流检测电阻(6)、整流滤波电路(7)。本发明专利技术通过恒压控制器在每个开关周期主动检测供电电路提供的工作电压并根据其大小决定供电电路的充电时间，当供电电路提供的工作电压电压高于预设的第一参考电压时减少充电时间，当供电电路提供的工作电压电压低于预设的第一参考电压时增加充电时间，使得供电电路提供的工作电压电压不随恒压开关电源输出功率的变化，避免了供电电路烦琐的设计调试，此外，该恒压开关电源还能够降低恒压控制器工作电压的要求，使其可使用标准的5VCMOS工艺制造，降低其生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及恒压开关电源
，特别涉及一种恒压开关电源。
技术介绍
图1是现有技术中一种典型的恒压开关电源的电路图，在图1中，恒压控制芯片700的供电系统由电阻640、电容650、续流二极管600以及变压器100的辅助绕组NA组成。其工作原理为：恒压开关电源刚刚开启时，电容650通过电阻640充电，此时恒压控制芯片700处于停机状态；当电容650提供的工作电压上升到恒压控制芯片700内部设定的某一电压时，恒压控制芯片700开始工作，导通功率MOS200，变压器100的输入绕组NP开始充电，当输入绕组NP中原边电流到达某一设定值后，恒压控制芯片700关闭功率MOS200，输入绕组NP中存储的能量将转换到输出绕组NS和辅助绕组NA上，分别为输出负载和恒压控制芯片700供电。恒压控制芯片700通过光耦800获取输出电压情况，并根据输出电压情况决定下一次打开MOS200的时间或输入绕组NP中原边电流的峰值，周而复始。总的来说恒压控制芯片700没有根据电容650提供的工作电压VCC的高低做出相应的调整，稳定后工作电压VCC的电压值主要由输出电压Vo、输出绕组匝数NS1和辅助绕组匝数NA1决定，VCC≈Vo*NA1/NS1。但是由于变压器100并非理想状态，工作电压VCC的电压不但随输出电压的变化而变化，还随输出电流的增大而增大，随着输出电流的减小而减小。这导致工作电压VCC的电压在不同负载下大幅度变化，而恒压控制芯片700的工作电压范围往往不会太大，这使得该供电电路的设计需要多次尝试调整才能达到较好的效果。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种恒压开关电源。所述技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种恒压开关电源，包括：变压器、主开关管、恒压控制器、供电电路、反馈电路、电流检测电阻、整流滤波电路，整流滤波电路的正极分别与变压器的输入绕组的一端和供电电路的第一端连接，整流滤波电路的负极分别与电流检测电阻的一端和恒压控制器第一引脚连接，供电电路输出端与恒压控制器第二引脚连接，电流检测电阻的另一端、供电电路的第二端、以及恒压控制器第四引脚共同接地，变压器输入绕组的另一端与主开关管的集电极连接，主开关管的基极和发射极分别与恒压控制器的第五引脚和第六引脚连接，变压器输出绕组的正极与反馈电路的第一输入端连接，正极与反馈电路的第二输入端接地，反馈电路的第一输出端与恒压控制器的第七引脚连接，恒压控制器的第二输出端接地，恒压控制器用于根据供电电路输出端提供的工作电压与预设的第一参考电压之间的关系，来控制供电电路的充电时间。在本专利技术实施例上述的恒压开关电源中，所述恒压控制器包括：积分器、第一降压器、第二降压器、第一比较器、第二比较器、逻辑电路、驱动电路、电流源、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关，积分器的第一输入端与所述供电电路的输出端连接，其第二输入端接入预设的第一参考电压，其输出端与逻辑电路连接，逻辑电路根据积分器输出的第一电平信号生成第一控制信号以控制供电电路的充电时间，第一比较器的正相输入端与电流检测电阻的一端连接，其负相输入端通过串联第一降压器与反馈电路的第一输出端连接，其输出端与逻辑电路连接，逻辑电路根据第一比较器输出的第二电平信号生成第二控制信号以限制供电电路充电时间的最大值，第二比较器的正相输入端与电流检测电阻的一端连接，其负相输入端通过串联第一降压器和第二降压器与反馈电路的第一输出端连接，其输出端与逻辑电路连接，逻辑电路根据第二比较器输出的第三电平信号输出第三控制信号，以开启供电电路的充电；逻辑电路还固定输出周期性脉冲控制信号，以控制第一开关的导通，驱动电路分别与第一开关、第二开关、第三开关、第四开关的控制端、以及逻辑电路连接，用于根据逻辑电路输出的控制信号，控制第一开关、第二开关、第三开关、第四开关的工作状态；第一开关的一端通过电流源与供电电路输出端连接且其另一端分别与第二开关的一端和主开关管的基极连接，第二开关的另一端接地，第三开关的一端与供电电路输出端连接且其另一端与第四开关的一端连接，第四开关的另一端与电流检测电阻的另一端共同接地。在本专利技术实施例上述的恒压开关电源中，还包括：分压电路，所述分压电路包括：第一电阻和第二电阻，第一电阻的一端与变压器的辅助绕组的一端连接，第一电阻的另一端分别与第二电阻的一端和恒压控制器的第八引脚连接，第二电阻的另一端与变压器的辅助绕组的另一端共同接地。在本专利技术实施例上述的恒压开关电源中，所述恒压控制器还包括：第三比较器，第三比较器的负相输入端分别与第一电阻的另一端和第二电阻的一端连接，第三比较器的正相输入端接入预设的第二参考电压，逻辑电路与第三比较器的输出端连接，用于根据第三比较器输出的第三电平信号生成超压控制信号，以实现恒压开关电源的超压保护。在本专利技术实施例上述的恒压开关电源中，第一降压器的降压比例为1/3，第二降压器的降压比例为9/10。在本专利技术实施例上述的恒压开关电源中，所述整流滤波电路包括：整流桥和第一电容，整流桥的输入端正极接入交流电源，第一电容的正极与整流桥的输出端正极连接，第一电容的负极与整流桥输出端负极均与电流检测电阻的一端连接。在本专利技术实施例上述的恒压开关电源中，所述供电电路包括：第三电阻和第二电容，第三电阻的一端分别与第一电容的正极和变压器输入绕组的一端连接，第三电阻的另一端分别与第二电容的正极和恒压控制器的第二引脚连接，第二电容的负极与电流检测电阻的另一端共同接地。在本专利技术实施例上述的恒压开关电源中，所述反馈电路包括：光电耦合器和第三电容，光电耦合器的第一输入端与变压器的输出绕组的正极连接，光电耦合器的第二输入端接地，光电耦合器的第一输出端和第三电容均与恒压控制器的第四引脚共同接地。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过恒压控制器在每个开关周期主动检测供电电路提供的工作电压并根据其大小决定供电电路的充电时间，当供电电路提供的工作电压电压高于预设的第一参考电压时减少充电时间，当供电电路提供的工作电压电压低于预设的第一参考电压时增加充电时间，使得供电电路提供的工作电压电压不随恒压开关电源输出功率的变化，避免了供电电路烦琐的设计调试，此外，该恒压开关电源还能够降低恒压控制器工作电压的要求，使其可使用标准的5VCMOS工艺制造，降低恒流开关电源的生产成本，同时还省除了现有恒压开关电源中的续流二级管和变压器中的辅助绕组，节约了制造成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术提供的一种恒压开关电源的电路图；图2是本专利技术实施例提供的一种恒压开关电源的电路图；图3是本专利技术实施例提供的一种恒压开关电源电路中多个节点的电压波形图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例本专利技术实施例提供了一种恒压开关电源，参见图2，可以包括：变压器1、主开关管Q1(为三极管)、恒压控制器3、供电电路4、反馈电路5、电流检测电阻6、整流滤波电路7。整流滤波电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒压开关电源，其特征在于，包括：变压器(1)、主开关管(Q1)、恒压控制器(3)、供电电路(4)、反馈电路(5)、电流检测电阻(6)、整流滤波电路(7)，整流滤波电路(7)的正极分别与变压器(1)的输入绕组(NP)的一端和供电电路(4)的第一端连接，整流滤波电路(7)的负极分别与电流检测电阻(6)的一端和恒压控制器(3)第一引脚(VCS)连接，供电电路(4)输出端与恒压控制器(3)第二引脚(VCC)连接，电流检测电阻(6)的另一端、供电电路(4)的第二端、以及恒压控制器(3)第四引脚(GND)共同接地，变压器(1)输入绕组(NP)的另一端与主开关管(Q1)的集电极连接，主开关管(Q1)的基极和发射极分别与恒压控制器(3)的第五引脚(VB)和第六引脚(VE)连接，变压器(1)输出绕组(NS)的正极与反馈电路(5)的第一输入端连接，正极与反馈电路(5)的第二输入端接地，反馈电路(5)的第一输出端与恒压控制器(3)的第七引脚(COMP)连接，恒压控制器(3)的第二输出端接地，恒压控制器(3)用于根据供电电路(4)输出端提供的工作电压与预设的第一参考电压之间的关系，来控制供电电路(4)的充电时间。...

【技术特征摘要】
1.一种恒压开关电源，其特征在于，包括：变压器(1)、主开关管(Q1)、恒压控制器(3)、供电电路(4)、反馈电路(5)、电流检测电阻(6)、整流滤波电路(7)，整流滤波电路(7)的正极分别与变压器(1)的输入绕组(NP)的一端和供电电路(4)的第一端连接，整流滤波电路(7)的负极分别与电流检测电阻(6)的一端和恒压控制器(3)第一引脚(VCS)连接，供电电路(4)输出端与恒压控制器(3)第二引脚(VCC)连接，电流检测电阻(6)的另一端、供电电路(4)的第二端、以及恒压控制器(3)第四引脚(GND)共同接地，变压器(1)输入绕组(NP)的另一端与主开关管(Q1)的集电极连接，主开关管(Q1)的基极和发射极分别与恒压控制器(3)的第五引脚(VB)和第六引脚(VE)连接，变压器(1)输出绕组(NS)的正极与反馈电路(5)的第一输入端连接，正极与反馈电路(5)的第二输入端接地，反馈电路(5)的第一输出端与恒压控制器(3)的第七引脚(COMP)连接，恒压控制器(3)的第二输出端接地，恒压控制器(3)用于根据供电电路(4)输出端提供的工作电压与预设的第一参考电压之间的关系，来控制供电电路(4)的充电时间。2.根据权利要求1所述的恒压开关电源，其特征在于，所述恒压控制器(3)包括：积分器(31)、第一降压器(32)、第二降压器(33)、第一比较器(34)、第二比较器(35)、逻辑电路(36)、驱动电路(37)、电流源(Ib)、第一开关(K1)、第二开关(K2)、第三开关(K3)、第四开关(K0)，积分器(31)的第一输入端与所述供电电路(4)的输出端连接，其第二输入端接入预设的第一参考电压，其输出端与逻辑电路(36)连接，逻辑电路(36)根据积分器(31)输出的第一电平信号生成第一控制信号以控制供电电路(4)的充电时间，第一比较器(34)的正相输入端与电流检测电阻(6)的一端连接，其负相输入端通过串联第一降压器(32)与反馈电路(5)的第一输出端连接，其输出端与逻辑电路(36)连接，逻辑电路(36)根据第一比较器(34)输出的第二电平信号生成第二控制信号以限制供电电路(4)充电时间的最大值，第二比较器(35)的正相输入端与电流检测电阻(6)的一端连接，其负相输入端通过串联第一降压器(32)和第二降压器(33)与反馈电路(5)的第一输出端连接，其输出端与逻辑电路(36)连接，逻辑电路(36)根据第二比较器(35)输出的第三电平信号生成第三控制信号，以开启供电电路(4)的充电；逻辑电路(36)还固定输出周期性脉冲控制信号，以控制第一开关(K1)的导通，驱动电路(37)分别与第一开关(K1)、第二开关(K2)、第三开关(K3)、第四开关(K0)的控制端、以及逻辑电路(36)连接，用于根据逻...

【专利技术属性】
技术研发人员：许如柏，黄冲，黄裕泉，
申请(专利权)人：辉芒微电子深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44