一种反激式开关电源制造技术

本发明专利技术公开了一种反激式开关电源，包括主功率开关管、变压器和整流管，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述的主功率开关管与所述原边绕组连接，所述的整流管与所述副边绕组连接；在所述反激式开关电源的输出电压低于第一阈值时，则控制所述整流管短暂导通；通过检测流经主功率开关管的负电流、辅助绕组电压积分、多次采样主功率开关管的漏源电压峰值等来判断所述整流管是否导通，以判断副边是否发生输出电压低于阈值电压的现象，从而控制所述主功率开关管导通。本发明专利技术改善了反激式开关电源的动态响应。

A flyback switching power supply

The invention discloses a flyback switching power supply, which comprises a main power switch tube, a transformer and a rectifier tube. The transformer comprises a primary side winding and a secondary side winding. The main power switch tube is connected with the primary side winding, the rectifier tube is connected with the secondary side winding, and the output electricity of the flyback switching power supply is connected with the secondary side winding. When the voltage is lower than the first threshold value, the rectifier tube is controlled to conduct for a short time; by detecting the negative current flowing through the main power switching tube, the voltage integral of the auxiliary winding, the leakage source voltage peak value of the main power switching tube sampled many times, the rectifier tube is turned on to determine whether the output voltage of the secondary side is lower than the threshold voltage. Thus, the main power switch tube is controlled. The invention improves the dynamic response of the flyback switching power supply.

【技术实现步骤摘要】
一种反激式开关电源
本专利技术涉及一种电力电子
，特别涉及一种反激式开关电源。
技术介绍
现有的反激式变换器(开关电源)，为了稳定输出电压，需要在输出侧采样输出电压进行反馈，并将误差信号通过光耦输送到原边控制器，原边控制器基于上述误差信号，调整开关管的开关动作，实现输出电压的调节。为了进一步降低成本，在一些小功率的反激变压器，利用原边开关管关断期间，变压器的辅助绕组上感应的电压和输出电压成比例的这一特性，原边的控制器直接在原边基于辅助绕组采样输出电压，实现输出电压的控制，这就是反激式开关电源的原边控制技术。在原边控制中，为了得到输出电压信息，原边开关必须开通关断一次，才能在辅助绕组上采样输出电压。在轻载甚至空载下，为了提高轻载效率和降低待机损耗，原边开关的开关频率在轻载和空载下会下降到很低，也就是说输出电压的采样频率很低。在很低的开关频率下，若从在空载或轻载的工况下，发生向重载跳变的情况，原边的控制器侦测到输出电压的变化需要较长的时间，将原边的主功率开关管的开关频率提高至与该重载情况相匹配，也需要花费较长时间，输出电压会发生较大的“下跌”现象，动态响应较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改善动态响应的反激式开关电源及其控制电路，解决现有技术存在的负载跳变后发生输出电压下跌的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供了第一种反激式开关电源，包括主功率开关管、变压器和整流管，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述的主功率开关管与所述原边绕组连接，所述的整流管与所述副边绕组连接，所述主功率开关管的控制端连接原边控制电路，所述整流管的控制端连接副边控制电路；在所述反激式开关电源的输出电压低于第一阈值时，则所述副边控制电路控制所述整流管短暂导通；通过原边控制电路检测流经主功率开关管的负电流来判断所述整流管的是否导通，当所述负电流达到第二阈值时，则判断副边发生输出电压低于阈值电压的现象，从而控制所述主功率开关管导通。可选的，所述原边控制电路还包括第一限流模块，所述第一限流模块用于检测主功率开关管的电流，并在主功率开关管的电流达到限流值时对其限流。从而防止原副边直通或共通。可选的，所述副边控制电路包括第二限流模块，所述第二限流模块用于检测整流管的电流，并在整流管的电流达到限流值时对其限流。可选的，当流经副边绕组的电流下降至零时，经延迟第一时间后，开始检测流经主功率开关管的负电流。可选的，流经副边绕组的电流下降至零后，检测到所述输出电压低于所述第一阈值且从整流管关断时刻延迟达到第二时间，此时若主功率开关管未导通，则控制所述整流管短暂导通。可选的，所述反激式开关电源还包括辅助绕组，所述辅助绕组与所述变压器耦合，所述辅助绕组上连接有用于检测辅助绕组电压的电压检测模块，当流经主功率开关管的负电流达到所述第二阈值时，则控制所述主功率开关管开通。本专利技术还提供了第二种反激式开关电源，包括主功率开关管、变压器和整流管，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述的主功率开关管与所述原边绕组连接，所述的整流管与所述副边绕组连接，所述主功率开关管的控制端连接原边控制电路，所述整流管的控制端连接副边控制电路；在所述反激式开关电源的输出电压低于第一阈值时，则所述副边控制电路控制所述整流管短暂导通；所述反激式开关电源还包括辅助绕组，所述辅助绕组与所述变压器耦合，所述辅助绕组上连接有用于检测辅助绕组电压的电压检测模块，将所述电压检测模块对辅助绕组的输入电压采样得到第一电压信号，对所述第一电压信号进行伏秒积分，所述伏秒积分的结果达到第三阈值时，则判断反激式开关电源的输出电压低于第一阈值，当辅助绕组电压小于低阈值时，此时控制所述主功率开关管开通。可选的，所述对所述第一电压信号伏秒积分是指，将所述第一电压信号转换成相应的电流，并在所述第一电压信号大于零或趋近于零的阈值时，采用该电流对电容充电，所述电容两端的电压表征所述伏秒积分的结果。可选的，当流经副边绕组的电流下降至零时，经延迟第一时间后，将所述伏秒积分的结果与所述第三阈值进行比较。可选的，对所述第一电压信号伏秒积分，会得到多次伏秒积分的结果，上次伏秒积分的结果低于第四阈值，且当次伏秒积分的结果达到第三阈值，则判断反激式开关电源的输出电压低于第一阈值，所述第四阈值小于所述第三阈值。可选的，所述反激式开关电源包括积分控制电路，所述积分控制电路包括电压转电流模块和积分电容，所述电压转电流模块接收所述第一电压信号，并将其转换成相应的电流，所述相应的电流直接或经镜像后对所述积分电容充电，在所述第一电压信号大于零或趋近于零的阈值时开始当次的伏秒积分，并在所述第一电压信号小于零或趋近于零的阈值时对所述积分电容清零或重置。本专利技术还提供了第三种反激式开关电源，包括主功率开关管、变压器和整流管，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述的主功率开关管与所述原边绕组连接，所述的整流管与所述副边绕组连接，所述主功率开关管的控制端连接原边控制电路，所述整流管的控制端连接副边控制电路；所述反激式开关电源还包括辅助绕组，所述辅助绕组与所述变压器耦合，所述辅助绕组与所述原边控制电路连接；在所述反激式开关电源的输出电压低于第一阈值时，则所述副边控制电路控制所述整流管短暂导通；对主功率开关管与原边绕组公共端的电压、主功率开关管的漏源电压或辅助绕组的输入电压进行峰值采样，当前后两次峰值采样电压之差达到差值阈值时，则判断反激式开关电源的输出电压低于第一阈值，当辅助绕组电压小于低阈值时，此时原边控制电路控制所述主功率开关管开通。可选的，当流经副边绕组的电流下降至零时，经延迟第一时间后，将前后两次峰值采样电压之差与所述差值阈值进行比较。可选的，对所述主功率开关管与原边绕组公共端的电压、主功率开关管的漏源电压或辅助绕组电压进行峰值采样的期间，若震荡衰减后无法检测到峰值，则以最后一次的震荡峰值作为前次峰值采样电压，整流管短暂导通所引起的电压上升从而被峰值采样所检测，作为后次峰值采样电压。本专利技术还提供了第四种反激式开关电源，包括主功率开关管、变压器和整流管，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述的主功率开关管与所述原边绕组连接，所述的整流管与所述副边绕组连接，所述主功率开关管的控制端连接原边控制电路，所述整流管的控制端连接副边控制电路；所述反激式开关电源还包括辅助绕组，所述辅助绕组与所述变压器耦合，所述辅助绕组与所述原边控制电路连接；在所述反激式开关电源的输出电压低于第一阈值时，则所述副边控制电路控制所述整流管短暂导通；对主功率开关管与原边绕组公共端的电压、主功率开关管的漏源电压或辅助绕组的输入电压进行峰值采样，上次峰值采样电压低于第五阈值，且当次峰值采样电压达到第六阈值时，则判断反激式开关电源的输出电压低于第一阈值，当辅助绕组电压小于低阈值时，此时所述原边控制电路控制所述主功率开关管开通，所述第五阈值小于第六阈值。可选的，当流经副边绕组的电流下降至零时，经延迟第一时间后，将前后两次采样电压峰值分别与所述第五阈值和第六阈值进行比较。可选的，对所述主功率开关管与原边绕组公共端的电压、主功率开关管的漏源电压或辅助绕组电压进行峰值采样的期间，若震荡衰减后无法检测到峰值，则以最后一次的震荡峰值作为上次峰值采样电压，整流管短暂导通所引起的电压上升从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反激式开关电源，包括主功率开关管、变压器和整流管，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述的主功率开关管与所述原边绕组连接，所述的整流管与所述副边绕组连接，所述主功率开关管的控制端连接原边控制电路，所述整流管的控制端连接副边控制电路；在所述反激式开关电源的输出电压低于第一阈值时，则所述副边控制电路控制所述整流管短暂导通；通过原边控制电路检测流经主功率开关管的负电流来判断所述整流管的是否导通，当所述负电流达到第二阈值时，则判断副边发生输出电压低于阈值电压的现象，从而控制所述主功率开关管导通。

【技术特征摘要】
2017.12.15 CN 20171134532911.一种反激式开关电源，包括主功率开关管、变压器和整流管，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述的主功率开关管与所述原边绕组连接，所述的整流管与所述副边绕组连接，所述主功率开关管的控制端连接原边控制电路，所述整流管的控制端连接副边控制电路；在所述反激式开关电源的输出电压低于第一阈值时，则所述副边控制电路控制所述整流管短暂导通；通过原边控制电路检测流经主功率开关管的负电流来判断所述整流管的是否导通，当所述负电流达到第二阈值时，则判断副边发生输出电压低于阈值电压的现象，从而控制所述主功率开关管导通。2.根据权利要求1所述的反激式开关电源，其特征在于，所述原边控制电路还包括第一限流模块，所述第一限流模块用于检测主功率开关管的电流，并在主功率开关管的电流达到限流值时对其限流。3.根据权利要求1所述的反激式开关电源，其特征在于，所述副边控制电路包括第二限流模块，所述第二限流模块用于检测整流管的电流，并在整流管的电流达到限流值时对其限流。4.根据权利要求1或2所述的反激式开关电源，其特征在于，当流经副边绕组的电流下降至零时，经延迟第一时间后，开始检测流经主功率开关管的负电流。5.根据权利要求1或2所述的反激式开关电源，其特征在于，流经副边绕组的电流下降至零后，检测到所述输出电压低于所述第一阈值且从整流管关断时刻延迟达到第二时间，此时若主功率开关管未导通，则控制所述整流管短暂导通。6.根据权利要求4所述的反激式开关电源，其特征在于，所述反激式开关电源还包括辅助绕组，所述辅助绕组与所述变压器耦合，所述辅助绕组上连接有用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄必亮，周逊伟，
申请(专利权)人：杰华特微电子杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33