一种高性能的线电压输入补偿电路及应用其的开关电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高性能的线电压输入补偿电路及应用其的开关电源。由晶体管Q1~Q14、放大器A1~A2，比较器C1、低压供电模块、电阻R1~R2电性连接而成。本实用新型专利技术能够通过电路中对原边峰值电流的控制，有效地让系统的输出极限功率在高低线输入电压范围内波动最小化，保障了用户用电设备的安全性，具有较好的使用价值；另外，本实用新型专利技术允许用户通过所述的VCMP端口电流自主设定含有本实用新型专利技术的开关电源系统的最大输出功率。

A high performance line voltage input compensation circuit and its switching power supply

The utility model relates to a high performance line voltage input compensation circuit and a switching power supply applied in the circuit. It is composed of transistor Q1~Q14, amplifier A1~A2, comparator C1, low voltage power supply module and resistor R1~R2. The utility model can effectively minimize the fluctuation of the output limit power of the system in the range of high and low line input voltage by controlling the peak current of the original edge in the circuit, ensure the safety of the user's electrical equipment, and have better use value; in addition, the utility model allows the user to pass through the current of the VCMP port. The maximum output power of the switching power supply system containing the utility model is set independently.

【技术实现步骤摘要】
一种高性能的线电压输入补偿电路及应用其的开关电源
本技术涉及一种高性能的线电压输入补偿电路及应用其的开关电源。
技术介绍
电源作为所有电子产品的供电设备，需要满足在全球所有国家均能正常使用，由于全球线电压供电系统的标准不统一，因此线电压输入范围为85~264VAC，而开关电源系统对于如此宽输入范围需要满足输出最大极限功率是一个波动较小的固定值，这样才能很好的保护下游用电设备的安全。传统开关电源转换器如图1所述，图1描绘了一种基于传统的脉宽调制技术的电源转换器100。通过将变压器TR1的辅助线圈中的电压分压后进行采样至电源转换器100的FB端口来产生脉冲宽度变化的方波信号（Vsw）控制功率晶体管（M1）的开启和关闭，通过过流比较器产生过流信号关断M1，但是由于过流保护比较器输出信号的延迟造成M1关断时产生比设定值更大的峰值电流，就导致输出功率超过了设定值。由于M1中峰值电流的斜率与输入电压正相关，因此输入电压越大流经M1的峰值电流斜率就越大，那么在过流保护比较器输出信号的延迟时间内峰值电流增量就越高，将导致开关电源系统在高输入线电压下的输出极限功率远远大于低输入线电压下的输出极限功率，极大地影响了用电设备的安全性。所以有必要采取特殊技术控制开关电源系统在高低线电压输入条件下的极限输出功率的一致性，使得被供电设备使用的安全性得到有效保障。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高性能的线电压输入补偿电路及应用其的开关电源，有效地让系统的输出极限功率在高低线输入电压范围内波动最小化，保障了用户用电设备的安全性，具有较好的使用价值；另外，本技术允许用户通过所述的VCMP端口电流自主设定含有本技术的开关电源系统的最大输出功率。为实现上述目的，本技术的技术方案是：一种高性能的线电压输入补偿电路，包括晶体管Q1~Q14、放大器A1~A2，比较器C1、低压供电模块、电阻R1~R2，晶体管Q1的第一端接晶体管Q2、Q3、Q4的第三端以及Q2的第二端，晶体管Q1的第二端接放大器A2的第二端以及电阻R1的第一端，晶体管Q1的第三端接放大器A2的第三端；晶体管Q2、Q3、Q4的第一端接低压供电模块的第二端；晶体管Q3的第二端接电阻R2的第一端、放大器A1的第一端和晶体管Q12的第一端；晶体管Q4的第二端接晶体管Q13的第一端和第三端、Q14的第三端；晶体管Q5、Q6的第一端相连接作为所述高性能的线电压输入补偿电路的VCMP端口，晶体管Q5的第二端接晶体管Q8的第一端，晶体管Q5、Q6的第三端、Q6的第二端以及Q7的第一端相连接作为所述高性能的线电压输入补偿电路的VCC端口；晶体管Q7的第二端和第三端接晶体管Q10、Q11、Q14的第一端以及Q8、Q10、Q11、Q12的第三端和晶体管Q9的第二端；晶体管Q8的第二端接晶体管Q9的第一端；晶体管Q9的第三端作为所述高性能的线电压输入补偿电路的UVLO端口；晶体管Q10、Q11、Q12、Q13、Q14的第二端接地；电阻R1、R2的第二端接地；放大器A1的第二、三端接比较器C1的第二端；放大器A2的第一端接低压供电模块的第三端；比较器C1的第一端作为所述高性能的线电压输入补偿电路的SENSE端口，比较器C1的第三端作为所述高性能的线电压输入补偿电路的OCP端口；低压供电模块的第一端接VCC端口。在本技术一实施例中，所述的VCMP端口用于输入线电压检测信号；所述的UVLO端口用于输入上电逻辑信号；所述的SENSE端口用于输入检流信号；所述的VCC端口用于输入电源信号；所述的OCP端口用于输出限流保护信号。在本技术一实施例中，用户能够通过调节所述的VCMP端口电流自主设定高性能的线电压输入补偿电路的最大输出功率。本技术还提供了一种应用上述所述高性能的线电压输入补偿电路的开关电源，其特征在于，包括变压器和一控制电路，所述控制电路耦接一设于变压器输出端的回授单元，以产生一开关信号调节所述变压器的脉冲宽度；所述控制电路由欠压锁定电路、所述高性能的线电压输入补偿电路、脉宽调制器与驱动电路藕接组成。在本技术一实施例中，所述高性能的线电压输入补偿电路的VCC端口接电源VCC，高性能的线电压输入补偿电路的VCMP端口通过外部电阻Ron与线输入电压相连接，高性能的线电压输入补偿电路的UVLO端口连接欠压锁定电路的输出端，高性能的线电压输入补偿电路OCP端口输出信号到脉宽调制器的第三输入端；脉宽调制器的第一输入端接一采样电阻的第一端及一功率开关管的源极，脉宽调制器的第二输入端接所述回授单元的回授端；脉宽调制器的输出端接所述驱动电路的第一输入端，驱动电路的第二输入端接电源VCC，驱动电路的接所述功率开关管的栅极；所述采样电阻的第二端接地；所述欠压锁定电路输入端接电源VCC；所述功率开关管的漏端接变压器的原边线圈在本技术一实施例中，用户能够通过调节所述的VCMP端口电流自主设定开关电源的最大输出功率。在本技术一实施例中，所述开关电源能够应用于变压器次级侧反馈隔离型和变压器初级测反馈隔离型开关电源系统中。在本技术一实施例中，所述欠压锁定电路、高性能的线输入补偿电路、脉宽调制器、驱动电路内嵌于一集成电路中，以节省外部器件；所述的VCMP端口外接电阻可调，方便用户开关电源系统最大功率设计可编程性。相较于现有技术，本技术具有以下有益效果：本技术能够通过电路中对原边峰值电流的控制，有效地让系统的输出极限功率在高低线输入电压范围内波动最小化，保障了用户用电设备的安全性，具有较好的使用价值；另外，本技术允许用户通过所述的VCMP端口电流自主设定含有本技术的开关电源系统的最大输出功率。附图说明图1是基于传统的开关电源转换系统示意图。图2是带有本技术的开关电源转换系统示意图。图3是本技术高性能的线电压输入补偿电路的电路连接示意图。图4是具备本技术的开关电源系统在85~264VAC线电压范围内的极限输出功率曲线图。主要组件符号说明：100：传统的开关电源控制器100A：采用本技术的开关电源控制器2000：欠压锁定电路3000：脉宽调制器4000：驱动电路5000：高性能线电压输入补偿电路5000A：具备本技术的开关电源系统在120~374V线电压范围内的极限输出功率曲线图Q1~Q14：开关晶体管M1：外部功率开关管TR1：变压器D1、D2：二极管R1、R2、Ron、Rcs：电阻器Cvcc、C1：电容器VIN：输入线电压Vsw：开关信号VFB：反馈电压PWM：脉冲宽度比较器输出信号Is：初级线圈电感峰值电流Vcc：电源电压Vth：功率开关管M1的临界导通阈值。具体实施方式下面结合附图，对本技术的技术方案进行具体说明。本技术的一种高性能的线电压输入补偿电路由晶体管Q1~Q14、放大器A1~A2，比较器C1、低压供电、电阻R1~R2依照电性连接在一起。具体的，参见图3，图3是本实例高性能的线电压输入补偿电路5000的电路连接示意图，图中，由晶体管Q1~Q14、放大器A1~A2，比较器C1、低压供电、电阻R1~R2依照电性藕接在一起；其将输入的VCMP线电压信号转换成与其反正比例关系的阈值电压信号Vcsth，端口SENSE的信号Vse本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能的线电压输入补偿电路，其特征在于，包括晶体管Q1~Q14、放大器A1~A2，比较器C1、低压供电模块、电阻R1~R2，晶体管Q1的第一端接晶体管Q2、Q3、Q4的第三端以及Q2的第二端，晶体管Q1的第二端接放大器A2的第二端以及电阻R1的第一端，晶体管Q1的第三端接放大器A2的第三端；晶体管Q2、Q3、Q4的第一端接低压供电模块的第二端；晶体管Q3的第二端接电阻R2的第一端、放大器A1的第一端和晶体管Q12的第一端；晶体管Q4的第二端接晶体管Q13的第一端和第三端、Q14的第三端；晶体管Q5、Q6的第一端相连接作为所述高性能的线电压输入补偿电路的VCMP端口，晶体管Q5的第二端接晶体管Q8的第一端，晶体管Q5、Q6的第三端、Q6的第二端以及Q7的第一端相连接作为所述高性能的线电压输入补偿电路的VCC端口；晶体管Q7的第二端和第三端接晶体管Q10、Q11、Q14的第一端以及Q8、Q10、Q11、Q12的第三端和晶体管Q9的第二端；晶体管Q8的第二端接晶体管Q9的第一端；晶体管Q9的第三端作为所述高性能的线电压输入补偿电路的UVLO端口；晶体管Q10、Q11、Q12、Q13、Q14的第二端接地；电阻R1、R2的第二端接地；放大器A1的第二、三端接比较器C1的第二端；放大器A2的第一端接低压供电模块的第三端；比较器C1的第一端作为所述高性能的线电压输入补偿电路的SENSE端口，比较器C1的第三端作为所述高性能的线电压输入补偿电路的OCP端口；低压供电模块的第一端接VCC端口。...

【技术特征摘要】
1.一种高性能的线电压输入补偿电路，其特征在于，包括晶体管Q1~Q14、放大器A1~A2，比较器C1、低压供电模块、电阻R1~R2，晶体管Q1的第一端接晶体管Q2、Q3、Q4的第三端以及Q2的第二端，晶体管Q1的第二端接放大器A2的第二端以及电阻R1的第一端，晶体管Q1的第三端接放大器A2的第三端；晶体管Q2、Q3、Q4的第一端接低压供电模块的第二端；晶体管Q3的第二端接电阻R2的第一端、放大器A1的第一端和晶体管Q12的第一端；晶体管Q4的第二端接晶体管Q13的第一端和第三端、Q14的第三端；晶体管Q5、Q6的第一端相连接作为所述高性能的线电压输入补偿电路的VCMP端口，晶体管Q5的第二端接晶体管Q8的第一端，晶体管Q5、Q6的第三端、Q6的第二端以及Q7的第一端相连接作为所述高性能的线电压输入补偿电路的VCC端口；晶体管Q7的第二端和第三端接晶体管Q10、Q11、Q14的第一端以及Q8、Q10、Q11、Q12的第三端和晶体管Q9的第二端；晶体管Q8的第二端接晶体管Q9的第一端；晶体管Q9的第三端作为所述高性能的线电压输入补偿电路的UVLO端口；晶体管Q10、Q11、Q12、Q13、Q14的第二端接地；电阻R1、R2的第二端接地；放大器A1的第二、三端接比较器C1的第二端；放大器A2的第一端接低压供电模块的第三端；比较器C1的第一端作为所述高性能的线电压输入补偿电路的SENSE端口，比较器C1的第三端作为所述高性能的线电压输入补偿电路的OCP端口；低压供电模块的第一端接VCC端口。2.根据权利要求1所述的一种高性能的线电压输入补偿电路，其特征在于，所述的VCMP端口用于输入线电压检测信号；所述的UVLO端口用于输入上电逻辑信号；所述的SENSE端口用于输入检流信号；所述的VCC端口用于输入电源信号；所述的OCP端口用于输出限流保护信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：高耿辉，王利，
申请(专利权)人：大连连顺电子有限公司，友顺科技股份有限公司，厦门元顺微电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21