一种可抑制磁饱和的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可抑制磁饱和的电路及应用其的开关电源。其中可抑制磁饱和的电路由晶体管Q1~Q3、放大器A1，低压供电模块、振荡器OSC、电阻R1~R2依电性连接而成。本实用新型专利技术能够通过电路中对变压器原边峰值电流反馈脚位的补偿，有效地抑制开关电源系统占空比超过50%情况下重载输出的磁饱和现象，增加了开关电源系统的稳定性，保障了用户用电设备的安全性，具有较好的使用价值。

A circuit for restraining magnetic saturation and switching power supply applied to it

The utility model relates to a circuit capable of restraining magnetic saturation and a switching power supply applied to it. The circuit transistors Q1-Q3, amplifier A1, low-voltage power supply module, oscillator OSC and resistor R1-R2 are electrically connected. The utility model can effectively suppress the magnetic saturation of the overload output when the duty cycle of the switching power supply system exceeds 50%, increase the stability of the switching power supply system, and ensure the safety of the users'electrical equipment by compensating the feedback foot position of the original peak current of the transformer in the circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种可抑制磁饱和的电路及应用其的开关电源
本技术属于电力电子领域，具体涉及一种可抑制磁饱和的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常常导致按通用标准设计（最大脉宽占空比50%）的开关电源系统在低输入电压时进入调制脉宽占空比大于50%的工作，这种情况下极易导致变压器磁饱和输出不稳定，因此，需要新技术能够抑制此种情况下的磁饱和发生，保障开关电源系统全电压范围内全负载范围内的稳定性，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。由于开关电源系统电源输入范围比较宽，最高电压值是最低电压的三倍，因此，一个设计为最大脉宽占空比小于50%的开关电源系统，在最低输入电压重载工作时，常会进入到脉宽占空比大于50%的模式下工作，每个周期内的变压器储能很难释放掉，极易出现磁饱和导致系统震荡，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抑制开关电源系统在低线电压输入重载条件下的磁饱和发生，保障开关电源系统输出的稳定性，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可抑制磁饱和的电路及应用其的开关电源，有效地让系统在最低线输入电压重载情况下也能避免发生磁饱和而震荡，保障开关电源系统输出的稳定性，保障了用户用电设备的安全性，具有较好的使用价值。为实现上述目的，本技术的技术方案是：一种可抑制磁饱和的电路，其包括晶体管Q1~Q3、电阻器R1~R2、放大器A1、用于提供内部供电电源VDD及内部参考电压Vref1的低压供电模块、振荡器OSC以及四个端口；四个端口包括第一端SENSE，第二端CS1，第三端CLK，第四端VCC、所述的晶体管Q1的第一端分别接所述晶体管Q2的第三端、晶体管Q3的第三端、晶体管Q3的第二端；晶体管Q1的第二端分别接放大器A1的负输入端、电阻R1的第一端；晶体管Q1的第三端接放大器A1的输出端；所述的晶体管Q2的第一端接所述低压供电模块的第二端；晶体管Q2的第二端分别接低压供电模块的第三端、电阻R2的第一端、第二端CS1；所述的晶体管Q3的第一端接所述低压供电模块的第二端；所述电阻R1的第二端接地；所述的电阻R2的第二端接第一端SENSE；所述的放大器A1的正输入端接所述振荡器OSC的第三端；所述的振荡器OSC的第一端接所述低压供电模块第二端；振荡器OSC的第二端接第三端CLK；所述的低压供电模块的第一端接可抑制磁饱和的电路的第四端VCC。进一步的，晶体管Q1为NPN晶体管或NMOS晶体管，NPN晶体管的第一端为集电极、第二端为发射极，第三端为基极，NMOS晶体管的第一端为漏极、第二端为源极，第三端为栅极；晶体管Q2、Q3均为PNP晶体管或者PMOS晶体管，PNP晶体管的第一端为发射极、第二端为集电极，第三端为基极，PMOS晶体管的第一端为源极、第二端为漏极，第三端为栅极。本技术还提供一种上述的可抑制磁饱和的电路的开关电源，其包括变压器和一用于产生一开关信号调节所述变压器的脉冲宽度的开关电源控制器及一功率开关管M1；所述开关电源控制器耦接一设于变压器输出端的回授单元；所述的功率开关管第一端接变压器输入端，功率开关管的第二端接开关电源控制器和限流电阻Rs，功率开关管的第三端接开关电源控制器；所述开关电源控制器包括欠压锁定电路、可抑制磁饱和的电路、脉宽调制器及驱动电路；所述驱动电路分别接欠压锁定电路、可抑制磁饱和的电路、脉宽调制器和功率开关管M1；可抑制磁饱和的电路分别接脉宽调制器和限流电阻Rs及功率开关管M1。在本技术一实施例中，驱动电路的第一端接所述脉宽调制器的第四端PWM，驱动电路的第二端接电源VCC，驱动电路的第三端接所述功率管M1的第三端；所述脉宽调制器的第一端FB接所述回授单元的回授端，脉宽调制器的第二端接所述可抑制磁饱和的电路的第二端CS1；脉宽调制器的第三端接所述可抑制磁饱和的电路的第三端CLK；所述可抑制磁饱和的电路的第四端VCC接电源VCC，可抑制磁饱和的电路的第一端SENSE分别接一外部采样电阻Rs的第一端、功率开关管M1的第二端；所述欠压锁定电路第一端接电源VCC；所述功率开关管M1的第一端接变压器的原边线圈；所述采样电阻Rs的第二端接地。进一步的，所述的功率开关管M1为功率晶体管，功率开关管M1的第一端为漏极，第二端为源极，第三端为栅极。在本技术一实施例中，所述欠压锁定电路、可抑制磁饱和的电路、脉宽调制器、驱动电路内嵌于一集成电路中。本专利技术还提供一种上述的可抑制磁饱和的电路的开关电源，所述开关电源为次级侧反馈式开关电源或初级侧反馈式开关电源。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反馈脚位的补偿，有效地让系统在最低线输入电压重载情况下也能避免发生磁饱和而震荡，保障开关电源系统输出的稳定性，保障了用户用电设备的安全性，具有较好的使用价值。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是本技术可抑制磁饱和的电路连接示意图。图3是带有本技术的开关电源转换系统示意图。图4是本技术可抑制磁饱和的电路的Vtri、Vs、Vcs1、Ics1时序图。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：可抑制磁饱和的电路5000A：本技术可抑制磁饱和的电路的Vtri、Vs、Vcs1、Ics1时序图OSC：振荡器Q1~Q4：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、Rs：电阻器Cvcc、C1：电容器VIN：输入线电压Vsw：开关信号VFB：反馈电压Vs：初级线圈电感峰值电流的反馈电压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。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。一种可抑制磁饱和的电路，其包括晶体管Q1~Q3、电阻器R1~R2、放大器A1、用于提供内部供电电源VDD及内部参考电压Vref1的低压供电模块、振荡器OSC以及四个端口；四个端口包括第一端SENSE，第二端CS1，第三端CLK，第四端VCC、所述的晶体管Q1的第一端分别接所述晶体管Q2的第三端、晶体管Q3的第三端、晶体管Q3的第二端；晶体管Q1的第二端分别接放大器A1的负输入端、电阻R1的第一端；晶体管Q1的第三端接放大器A1的输出端；所述的晶体管Q2的第一端接所述低压供电模块的第二端；晶体管Q2的第二端分别接低压供电模块的第三端、电阻R2的第一端、第二端CS1；所述的晶体管Q3的第一端接所述低压供电模块的第二端；所述电阻R1的第二端接地；所述的电阻R2的第二端接第一端SENSE；所述的放大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可抑制磁饱和的电路，其特征在于： 包括晶体管Q1~Q3、电阻器R1~R2、放大器A1、用于提供内部供电电源VDD及内部参考电压Vref1的低压供电模块、振荡器OSC以及四个端口；四个端口包括第一端SENSE，第二端CS1，第三端CLK，第四端VCC、所述的晶体管Q1的第一端分别接所述晶体管Q2的第三端、晶体管Q3的第三端、晶体管Q3的第二端；晶体管Q1的第二端分别接放大器A1的负输入端、电阻R1的第一端；晶体管Q1的第三端接放大器A1的输出端；所述的晶体管Q2的第一端接所述低压供电模块的第二端；晶体管Q2的第二端分别接低压供电模块的第三端、电阻R2的第一端、第二端CS1；所述的晶体管Q3的第一端接所述低压供电模块的第二端；所述电阻R1的第二端接地；所述的电阻R2的第二端接可抑制磁饱和的电路的第一端SENSE；所述的放大器A1的正输入端接所述振荡器OSC的第三端；所述的振荡器OSC的第一端接所述低压供电模块第二端；振荡器OSC的第二端接可抑制磁饱和的电路的第三端CLK；所述的低压供电模块的第一端接可抑制磁饱和的电路的第四端VCC。

【技术特征摘要】
1.一种可抑制磁饱和的电路，其特征在于：包括晶体管Q1~Q3、电阻器R1~R2、放大器A1、用于提供内部供电电源VDD及内部参考电压Vref1的低压供电模块、振荡器OSC以及四个端口；四个端口包括第一端SENSE，第二端CS1，第三端CLK，第四端VCC、所述的晶体管Q1的第一端分别接所述晶体管Q2的第三端、晶体管Q3的第三端、晶体管Q3的第二端；晶体管Q1的第二端分别接放大器A1的负输入端、电阻R1的第一端；晶体管Q1的第三端接放大器A1的输出端；所述的晶体管Q2的第一端接所述低压供电模块的第二端；晶体管Q2的第二端分别接低压供电模块的第三端、电阻R2的第一端、第二端CS1；所述的晶体管Q3的第一端接所述低压供电模块的第二端；所述电阻R1的第二端接地；所述的电阻R2的第二端接可抑制磁饱和的电路的第一端SENSE；所述的放大器A1的正输入端接所述振荡器OSC的第三端；所述的振荡器OSC的第一端接所述低压供电模块第二端；振荡器OSC的第二端接可抑制磁饱和的电路的第三端CLK；所述的低压供电模块的第一端接可抑制磁饱和的电路的第四端VCC。2.根据权利要求1所述的可抑制磁饱和的电路，其特征在于：晶体管Q1为NPN晶体管或者NMOS晶体管，NPN晶体管的第一端为集电极，第二端为发射极，第三端为基极，NMOS晶体管的第一端为漏极，第二端为源极，第三端为栅极；晶体管Q2、Q3均为PNP晶体管或者PMOS晶体管，PNP晶体管的第一端发射极，第二端为集电极，第三端为基极，PMOS晶体管的第一端为源极，第二端为漏极，第三端为栅极。3.一种应用权利要求1所述的可抑制磁饱和的电路的开关电源，其特征在于：包括变压器和一用于产生一开关信号调...

【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