一种反激式开关电源的控制装置、方法和反激式开关电源制造方法及图纸

技术编号:31377263 阅读:12 留言:0更新日期:2021-12-15 11:15
本发明专利技术公开了一种反激式开关电源的控制装置、方法和反激式开关电源,该装置包括:PFC电感,作为变压器的原边绕组;采样单元,被配置为采样PFC电路中电容模块的电容电压,采样变压器的原边PFC电流,并采样变压器的副边输出电压;控制单元,被配置为根据PFC电路中电容模块的电容电压、变压器的原边PFC电流、以及变压器的副边输出电压,控制开关管的驱动信号,以通过控制开关管的开通时间和关断时间,将直流电源提供的直流电变换为交流电,并通过变压器的原边绕组传输至变压器的副边绕组。该方案,通过将反激式开关电源的PFC电感作为高频变压器的原边绕组,能够有效简化反激式开关电源的结构。结构。结构。

【技术实现步骤摘要】
一种反激式开关电源的控制装置、方法和反激式开关电源


[0001]本专利技术属于电源
,具体涉及一种反激式开关电源的控制装置、方法和反激式开关电源,尤其涉及一种新型的家用电器电源拓扑的控制装置、方法和反激式开关电源。

技术介绍

[0002]相关方案中,家用电器电源采用开关电源,而开关电源的拓扑是反激电源(即反激式开关电源),一般带载能力在几十瓦。反激式开关电源的结构是:经功率因数校正后母线取电,再通过电源IC(即电源芯片)和高频变压器的反激拓扑实现低压的多路输出,但使得反激式开关电源的结构复杂。
[0003]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于,提供一种反激式开关电源的控制装置、方法和反激式开关电源,以解决反激式开关电源经功率因数校正后母线取电,再通过电源IC和高频变压器的反激拓扑实现低压的多路输出,存在反激式开关电源的结构复杂的问题,达到通过将反激式开关电源的PFC电感作为高频变压器的原边绕组,能够有效简化反激式开关电源的结构的效果。
[0005]本专利技术提供一种反激式开关电源的控制装置中,所述反激式开关电源,包括:PFC电路和变压器;所述PFC电路,包括:PFC电感、开关管和电容模块;所述PFC电感,作为所述变压器的原边绕组;所述反激式开关电源的控制装置,包括:采样单元和控制单元;其中,所述采样单元,被配置为采样所述PFC电路中电容模块的电容电压,采样所述变压器的原边PFC电流,并采样所述变压器的副边输出电压;所述控制单元,被配置为根据所述PFC电路中电容模块的电容电压、所述变压器的原边PFC电流、以及所述变压器的副边输出电压,控制所述开关管的驱动信号,以通过控制所述开关管的开通时间和关断时间,将直流电源提供的直流电变换为交流电,并通过所述变压器的原边绕组传输至所述变压器的副边绕组。
[0006]在一些实施方式中,所述PFC电路,还包括:二极管模块;其中,所述变压器的原边绕组的异名端,连接至所述二极管模块的阳极,还连接至所述开关管的第一连接端;所述开关管的第二连接端,经所述电容模块后连接至所述二极管模块的阴极;所述开关管的控制端,用于接收所述驱动信号。
[0007]在一些实施方式中,所述变压器的副边绕组的数量,为一路以上;在所述变压器的一路以上所述副边绕组中,每路所述副边绕组的输出端,经对应的整流模块和滤波模块后,给负载供电。
[0008]在一些实施方式中,在所述变压器的一路以上所述副边绕组中,每路所述副边绕组的异名端,连接至对应的整流模块的阳极;每路所述副边绕组的同名端,经所述电容模块
后,连接至对应的整流模块的阴极。
[0009]在一些实施方式中,所述采样单元,包括:电容电压采样单元、第一采样单元和第二采样单元;所述采样单元,采样所述PFC电路中电容模块的电容电压,采样所述变压器的原边PFC电流,并采样所述变压器的副边输出电压,包括:所述电容电压采样单元,被配置为采样所述PFC电路中电容模块的输出电压,作为所述PFC电路的电容电压;所述第一采样单元,被配置为采样所述开关管的工作电流,作为所述变压器的原边PFC电流,并使所述变压器的原边PFC电流以电压的形式输出;所述第二采样单元,被配置为采样所述变压器的副边绕组的同名端的电压,作为所述变压器的副边输出电压。
[0010]在一些实施方式中,所述控制单元,包括:第一电压调节器、第二电压调节器、加法器、除法器、比较器和驱动电路;所述控制单元,根据所述PFC电路中电容模块的电容电压、所述变压器的原边PFC电流、以及所述变压器的副边输出电压,控制所述开关管的驱动信号,包括:所述第一电压调节器,被配置为基于输出电压给定值和所述变压器的副边输出电压进行比较,得到第一电压差值;所述第二电压调节器,被配置为基于电容电压给定值和所述PFC电路的电容电压进行比较,得到第二电压差值;所述加法器,被配置为基于所述第一电压差值、所述第二电压差值,得到电压差值之和;所述除法器,被配置为基于所述变压器的原边PFC电流、以及所述电压差值之和,得到第一电压;所述比较器,被配置为基于所述第一电压和所述变压器的副边输出电压进行比较,得到驱动电压;所述驱动电路,被配置为基于所述驱动电压,生成控制信号,作为控制所述开关管的驱动信号。
[0011]在一些实施方式中,还包括:所述控制单元,还被配置为确定所述PFC电路中开关管的开通时间或关断时间是否到达给定时间,若是,则根据所述PFC电路中电容模块的电容电压、所述变压器的原边PFC电流、以及所述变压器的副边输出电压,控制所述开关管的驱动信号;否则,则按设定增加方式增加所述变压器的副边输出电压,之后根据所述PFC电路中电容模块的电容电压、所述变压器的原边PFC电流、以及所述变压器的副边输出电压,控制所述开关管的驱动信号。
[0012]与上述装置相匹配,本专利技术再一方面提供一种反激式开关电源,包括:以上所述的反激式开关电源的控制装置。
[0013]与上述反激式开关电源相匹配,本专利技术再一方面提供一种反激式开关电源的控制方法中,所述反激式开关电源,包括:PFC电路和变压器;所述PFC电路,包括:PFC电感、开关管和电容模块;所述PFC电感,作为所述变压器的原边绕组;所述反激式开关电源的控制方法,包括:通过采样单元,采样所述PFC电路中电容模块的电容电压,采样所述变压器的原边PFC电流,并采样所述变压器的副边输出电压;通过控制单元,根据所述PFC电路中电容模块的电容电压、所述变压器的原边PFC电流、以及所述变压器的副边输出电压,控制所述开关管的驱动信号,以通过控制所述开关管的开通时间和关断时间,将直流电源提供的直流电变换为交流电,并通过所述变压器的原边绕组传输至所述变压器的副边绕组。
[0014]在一些实施方式中,通过控制单元,根据所述PFC电路中电容模块的电容电压、所述变压器的原边PFC电流、以及所述变压器的副边输出电压,控制所述开关管的驱动信号,包括:通过第一电压调节器,基于输出电压给定值和所述变压器的副边输出电压进行比较,得到第一电压差值;通过第二电压调节器,基于电容电压给定值和所述PFC电路的电容电压进行比较,得到第二电压差值;通过加法器,基于所述第一电压差值、所述第二电压差值,得
到电压差值之和;通过除法器,基于所述变压器的原边PFC电流、以及所述电压差值之和,得到第一电压;通过比较器,基于所述第一电压和所述变压器的副边输出电压进行比较,得到驱动电压;通过驱动电路,基于所述驱动电压,生成控制信号,作为控制所述开关管的驱动信号。
[0015]在一些实施方式中,还包括:通过所述控制单元,还确定所述PFC电路中开关管的开通时间或关断时间是否到达给定时间,若是,则根据所述PFC电路中电容模块的电容电压、所述变压器的原边PFC电流、以及所述变压器的副边输出电压,控制所述开关管的驱动信号;否则,则按设定增加方式增加所述变压器的副边输出电压,之后根据所述PFC电路中电容模块的电容电压、所述变压器的原边P本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反激式开关电源的控制装置,其特征在于,所述反激式开关电源,包括:PFC电路和变压器;所述PFC电路,包括:PFC电感、开关管和电容模块;所述PFC电感,作为所述变压器的原边绕组;所述反激式开关电源的控制装置,包括:采样单元和控制单元;其中,所述采样单元,被配置为采样所述PFC电路中电容模块的电容电压,采样所述变压器的原边PFC电流,并采样所述变压器的副边输出电压;所述控制单元,被配置为根据所述PFC电路中电容模块的电容电压、所述变压器的原边PFC电流、以及所述变压器的副边输出电压,控制所述开关管的驱动信号,以通过控制所述开关管的开通时间和关断时间,将直流电源提供的直流电变换为交流电,并通过所述变压器的原边绕组传输至所述变压器的副边绕组。2.根据权利要求1所述的反激式开关电源的控制装置,其特征在于,所述PFC电路,还包括:二极管模块;其中,所述变压器的原边绕组的异名端,连接至所述二极管模块的阳极,还连接至所述开关管的第一连接端;所述开关管的第二连接端,经所述电容模块后连接至所述二极管模块的阴极;所述开关管的控制端,用于接收所述驱动信号。3.根据权利要求1所述的反激式开关电源的控制装置,其特征在于,所述变压器的副边绕组的数量,为一路以上;在所述变压器的一路以上所述副边绕组中,每路所述副边绕组的输出端,经对应的整流模块和滤波模块后,给负载供电。4.根据权利要求3所述的反激式开关电源的控制装置,其特征在于,在所述变压器的一路以上所述副边绕组中,每路所述副边绕组的异名端,连接至对应的整流模块的阳极;每路所述副边绕组的同名端,经所述电容模块后,连接至对应的整流模块的阴极。5.根据权利要求1至4中任一项所述的反激式开关电源的控制装置,其特征在于,所述采样单元,包括:电容电压采样单元、第一采样单元和第二采样单元;所述采样单元,采样所述PFC电路中电容模块的电容电压,采样所述变压器的原边PFC电流,并采样所述变压器的副边输出电压,包括:所述电容电压采样单元,被配置为采样所述PFC电路中电容模块的输出电压,作为所述PFC电路的电容电压;所述第一采样单元,被配置为采样所述开关管的工作电流,作为所述变压器的原边PFC电流,并使所述变压器的原边PFC电流以电压的形式输出;所述第二采样单元,被配置为采样所述变压器的副边绕组的同名端的电压,作为所述变压器的副边输出电压。6.根据权利要求1至4中任一项所述的反激式开关电源的控制装置,其特征在于,所述控制单元,包括:第一电压调节器、第二电压调节器、加法器、除法器、比较器和驱动电路;所述控制单元,根据所述PFC电路中电容模块的电容电压、所述变压器的原边PFC电流、以及所述变压器的副边输出电压,控制所述开关管的驱动信号,包括:所述第一电压调节器,被配置为基于输出电压给定值和所述变压器的副边输出电压进行比较,得到第一电压差值;所述第二电压调节器,被配置为基于电容电压给定值和所述PFC电路的电容电压进行比较,得到第二电压差值;所述加法器,被配置为基于所述第一电压差值、所述第二电压差值,得到电压差值之
和;所述除法器,被配置为基于所述变压器...

【专利技术属性】
技术研发人员:张岩殷童欢朱永强颜权枫瞿浩雷龙
申请(专利权)人:珠海格力电器股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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