开关电源电路制造技术

本发明专利技术提供了一种开关电源电路，包括Boost电感、Boost电容、储能电容、变压器或DC‑DC电感、第一开关器件、输出整流元件、滤波电容、反馈控制电路、第一整流电路和第二整流电路；当第一开关器件导通时，Boost电感、Boost电容和第一开关器件形成第一Boost回路，Boost电感储能，储能电容、第一开关器件和变压器或DC‑DC电感形成第一DC‑DC回路；当第一开关器件截止时，Boost电感、Boost电容、储能电容和变压器或DC‑DC电感形成第二Boost回路，变压器或DC‑DC电感、输出整流元件和滤波电容形成第二DC‑DC回路；滤波电容的输出连接负载；反馈控制电路用于根据一定频率和占空比的斩波驱动第一开关器件的导通和截止，以控制输出电压或电流或功率给负载。

Switching power supply circuit

The invention provides a switching power supply circuit, including a Boost inductor, a Boost capacitor, an energy storage capacitor, a transformer or a DC_DC inductor, a first switching device, an output rectifier, a filter capacitor, a feedback control circuit, a first rectifier circuit and a second rectifier circuit, and a Boost inductor and a Boost electricity when the first switching device is turned on. The capacitor and the first switching device form the first Boost loop, the Boost inductor stores energy, the energy storage capacitor, the first switching device and the transformer or the DC_DC inductor form the first DC_DC loop; when the first switching device cuts off, the Boost inductor, the Boost capacitor, the energy storage capacitor and the transformer or the DC_DC inductor form the second Boost loop, the transformer or the D_DC inductor. The C_DC inductor, output rectifier and filter capacitor form a second DC_DC loop; the output of the filter capacitor connects to the load; and the feedback control circuit is used to drive the turn-on and cut-off of the first switching device according to a certain frequency and duty cycle chopper to control the output voltage or current or power to the load.

【技术实现步骤摘要】
开关电源电路
本专利技术涉及电力电子
，特别涉及一种开关电源电路。
技术介绍
Boost升压电路与单端、双端型DC-DC转换器(反激式、正激式、Buck-Boost、推挽式、Zeta或SEPIC)组合的开关电源电路，可以实现升压再转换输出，以及交流功率因数校正的功能。电器设备连接于交流电网的AC-DC电源，需满足IEC61000-3-2的对电流谐波的强制要求。针对不同的设备和应用，IEC61000-3-2提出了ClassA，ClassB，ClassC，ClassD的电流谐波的限制标准。当前的开关式稳压电源技术，主要依靠以下方案来应对：ClassA：80W以下电源，无需措施就能满足；80～120W电源，使用被动元件(电感，电阻)的被动式PFC(功率因数校正)电路；80W～以上电源都可以使用主动式PFC电路(传统Boost电路)。ClassB：100W以下电源，无需措施就能满足；100～150W电源，使用被动元件(电感，电阻)的被动式PFC电路；100W～以上电源使用主动式PFC电路(传统Boost电路)。ClassC：主动式PFC电路(传统Boost电路)。ClassD：主动式PFC电路(传统Boost电路)。实现功率因数校正的PFC电路，分为主动式和被动式，以下是其性能比较：电阻被动式PFC实现方式简单，极低成本，但损耗很大，温度高，功率因数低，不适合大功率电源，不适合ClassC，ClassD设备。电感被动式简单，低成本，但损耗略大，功率因数低，不适合大功率电源，不适合ClassC，ClassD设备。Boost升压电路(主动式PFC电路)功率因数高，效率高，可设计满足ClassC，ClassD设备要求，适合大中小功率，但电路复杂，元件数量多，成本高，体积大。如图1所示的主动式PFC(Boost升压电路)是效果最好的功率因素校正电路。传统的含主动式功率校正电路的开关式稳压电源，由整流电路500，Boost-PFC电路400和DC-DC转换器300组成。实际电路拓扑如图1，其中DC-DC转换器300可为反激或正激，Boost-PFC电路400和DC-DC转换器300各自独立工作，由分别的PFC反馈PWM控制电路100和DC-DC反馈PWM控制电路200控制。Boost-PFC电路的原理是：1)Q200导通，电感L100被交流输入到C100的电压励磁储能。2)Q200截止，L100上的感生电压和交流输入到C100上的电压叠加，对C200充电。如此，C200上的电压永大于交流输入电压，故Boost是升压拓扑。Q200的占空比由PFC反馈PWM控制电路控制，以达到C200上稳定的电压输出(一般为380Vdc)。上述传统的电路方式中，能实现很高的功率因数，能够满足IEC61000-3-2的要求，但会产生以下的问题：(1)需要复杂的PWM控制回路以提高功率因数；(2)需要供电电路给PFC提供PWM控制回路；(3)需要独立的开关元件及驱动电路，以及电流取样电阻R100；(4)需要比较大的基板空间，电路设计困难；(5)元件多，成本高；
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种开关电源电路，以解决现有的Boost升压电路较复杂的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种开关电源电路，所述开关电源电路包括Boost电感、Boost电容、储能电容、变压器或DC-DC电感、第一开关器件、输出整流元件、滤波电容、反馈控制电路、第一整流电路和第二整流电路，其中：所述第一整流电路与所述储能电容构成第一整流回路；所述第二整流电路与所述Boost电容构成第二整流回路；所述第一整流回路与所述储能电容及所述Boost电容同端相连接；所述Boost电感、所述Boost电容、所述储能电容、所述变压器或DC-DC电感和所述第一开关器件构成Boost转换电路；所述储能电容、所述变压器或DC-DC电感、所述第一开关器件、所述输出整流元件和所述滤波电容构成DC-DC转换器；当所述第一开关器件导通时，所述Boost电感、所述Boost电容和所述第一开关器件形成第一Boost回路，所述Boost电感储能；所述储能电容、所述第一开关器件和所述变压器或DC-DC电感形成第一DC-DC回路；当所述第一开关器件截止时，所述Boost电感、所述Boost电容、所述储能电容和所述变压器或DC-DC电感形成第二Boost回路；所述变压器或DC-DC电感、所述输出整流元件和所述滤波电容形成第二DC-DC回路；所述滤波电容的输出连接负载；所述反馈控制电路用于根据一定频率和占空比的斩波驱动第一开关器件的导通和截止，以控制输出电压或电流或功率给负载。可选的，在所述的开关电源电路中，所述开关电源电路还包括第二开关器件，所述Boost电感、所述Boost电容、所述储能电容、所述变压器、所述第一开关器件和所述第二开关器件构成Boost转换电路；所述储能电容、所述变压器、所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述输出整流元件、所述滤波电容构成DC-DC转换器；当所述第一开关器件和所述第二开关器件导通时，所述Boost电感、所述Boost电容和所述第一开关器件形成第一Boost回路，所述Boost电感储能，所述储能电容、所述第一开关器件、所述第二开关器件和所述变压器形成第一DC-DC回路；当所述第一开关器件截止时，第二开关器件导通或截止，所述Boost电感、所述Boost电容、所述储能电容、所述变压器和所述第二开关器件形成第二Boost回路，所述变压器、所述输出整流元件和所述滤波电容形成第二DC-DC回路。可选的，在所述的开关电源电路中，所述开关电源电路还包括浪涌限制电路，所述浪涌限制电路耦合于所述第一整流回路中，且不与所述第二整流回路、第一Boost回路、第二Boost回路，第一DC-DC回路相耦合。可选的，在所述的开关电源电路中，所述开关电源电路还包括防谐振整流器件，当所述第一开关器件截止且所述Boost电感电流归零后，所述防谐振整流器件阻止所述储能电容对所述Boost电感和所述boost电容充电。可选的，在所述的开关电源电路中，所述DC-DC转换器为反激式电源电路，所述变压器或DC-DC电感为反激变压器，所述变压器通过次级线圈经由输出整流元件和滤波电容输出给负载。可选的，在所述的开关电源电路中，所述DC-DC转换器为正激式电源电路，所述变压器通过次级线圈经由第一输出整流元件和第二输出整流元件给激励电感充电，所述激励电感通过滤波电容输出给负载。可选的，在所述的开关电源电路中，所述DC-DC转换器为Buck-Boost电路，所述变压器或DC-DC电感为Buck-boost电感，所述DC-DC电感通过输出整流元件和所述滤波电容输出给负载。可选的，在所述的开关电源电路中，所述DC-DC转换器为ZETA电路，所述变压器或DC-DC电感为ZETA电感，所述DC-DC电感通过耦合电容和输出整流元件给激励电感充电，所述激励电感通过滤波电容输出给负载。可选的，在所述的开关电源电路中，所述DC-DC转换器为双端推挽电路，所述变压器通过次级线圈经由第一输出整流元件和第二输出整流元件给激励电感充电，所述激励电感通过滤波电容输出给负载。可选的，在所述的开关电源电路中，所述DC-DC转换器为SEPIC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关电源电路，其特征在于，所述开关电源电路包括Boost电感、Boost电容、储能电容、变压器或DC‑DC电感、第一开关器件、输出整流元件、滤波电容、反馈控制电路、第一整流电路和第二整流电路，其中：所述第一整流电路与所述储能电容构成第一整流回路；所述第二整流电路与所述Boost电容构成第二整流回路；所述第一整流回路与所述储能电容及所述Boost电容同端相连接；所述Boost电感、所述Boost电容、所述储能电容、所述变压器或DC‑DC电感和所述第一开关器件构成Boost转换电路；所述储能电容、所述变压器或DC‑DC电感、所述第一开关器件、所述输出整流元件和所述滤波电容构成DC‑DC转换器；当所述第一开关器件导通时，所述Boost电感、所述Boost电容和所述第一开关器件形成第一Boost回路，所述Boost电感储能；所述储能电容、所述第一开关器件和所述变压器或DC‑DC电感形成第一DC‑DC回路；当所述第一开关器件截止时，所述Boost电感、所述Boost电容、所述储能电容和所述变压器或DC‑DC电感形成第二Boost回路；所述变压器或DC‑DC电感、所述输出整流元件和所述滤波电容形成第二DC‑DC回路；所述滤波电容的输出连接负载；所述反馈控制电路用于根据一定频率和占空比的斩波驱动第一开关器件的导通和截止，以控制输出电压或电流或功率给负载。...

【技术特征摘要】
1.一种开关电源电路，其特征在于，所述开关电源电路包括Boost电感、Boost电容、储能电容、变压器或DC-DC电感、第一开关器件、输出整流元件、滤波电容、反馈控制电路、第一整流电路和第二整流电路，其中：所述第一整流电路与所述储能电容构成第一整流回路；所述第二整流电路与所述Boost电容构成第二整流回路；所述第一整流回路与所述储能电容及所述Boost电容同端相连接；所述Boost电感、所述Boost电容、所述储能电容、所述变压器或DC-DC电感和所述第一开关器件构成Boost转换电路；所述储能电容、所述变压器或DC-DC电感、所述第一开关器件、所述输出整流元件和所述滤波电容构成DC-DC转换器；当所述第一开关器件导通时，所述Boost电感、所述Boost电容和所述第一开关器件形成第一Boost回路，所述Boost电感储能；所述储能电容、所述第一开关器件和所述变压器或DC-DC电感形成第一DC-DC回路；当所述第一开关器件截止时，所述Boost电感、所述Boost电容、所述储能电容和所述变压器或DC-DC电感形成第二Boost回路；所述变压器或DC-DC电感、所述输出整流元件和所述滤波电容形成第二DC-DC回路；所述滤波电容的输出连接负载；所述反馈控制电路用于根据一定频率和占空比的斩波驱动第一开关器件的导通和截止，以控制输出电压或电流或功率给负载。2.如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于，所述开关电源电路还包括第二开关器件，所述Boost电感、所述Boost电容、所述储能电容、所述变压器、所述第一开关器件和所述第二开关器件构成Boost转换电路；所述储能电容、所述变压器、所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述输出整流元件、所述滤波电容构成DC-DC转换器；当所述第一开关器件和所述第二开关器件导通时，所述Boost电感、所述Boost电容和所述第一开关器件形成第一Boost回路，所述Boost电感储能，所述储能电容、所述第一开关器件、所述第二开关器件和所述变压器形成第一DC-DC回路；当所述第一开关器件截止时，第二开关器件导通或截止，所述Boost电感、所述Boost电容、所述储能电容、所述变压器和所述第二开关器件形成第二Boost回路，所述变压器、所述输出整流元件和所述滤波电容形成第二DC-DC回路。3.如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于，所述开关电源电路还包括浪涌限制电路，所述浪涌限制电路耦合于所述第一整流回路中，且不与所述第二整流回路、第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李韧红，沈卓，
申请(专利权)人：上海推拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31