开关电源及电子设备制造技术

本发明专利技术公开了开关电源及电子设备，该开关电源，包括Buck芯片，该Buck芯片包括：开关单元；驱动模块，其配置为控制开关单元周期性导通/关断；开关电源还包括：反馈供电复用脚，其连接驱动模块且为Buck芯片提供电能；反馈供电回路，其由开关电源输出侧的输出电压供电，且包括串接的稳压二极管、限流电阻和正向二极管，反馈供电回路的输出侧连接反馈供电复用脚，开关电源输出侧的地连接Buck芯片的接地脚。本发明专利技术用于解决不同电源架构下控制芯片不能兼容的问题，实现开关电源归一化设计。实现开关电源归一化设计。实现开关电源归一化设计。

【技术实现步骤摘要】
开关电源及电子设备


[0001]本专利技术涉及开关电源的
，尤其涉及一种开关电源及电子设备。

技术介绍

[0002]开关电源是继线性稳压电源后的一种新型稳压电源电路，开关电源通过对输出电压实时监测并动态控制开关管的导通和关断时间比来稳定输出电压。由于开关电源效率高且容易小型化，因此已经被广泛地应用于绝大多数电子产品中。
[0003]开关电源中最常采用的拓扑结构有Buck电源架构和Flyback电源架构。
[0004]Buck电源架构(又称Buck变换器或者降压斩波器)是可以实现电压降低的直流
‑
直流转换器，输出(负载)端的电压低于输入(电源)端的电压，但输出电流大于输入电流。最简单的Buck控制芯片包括一个高压输入脚，一个芯片供电脚以及一个芯片接地脚。
[0005]Flyback电源架构(又称Flyback变换器或者反激式转换器)是一种输入及输出电路之间有电器隔离(通常由变压器实现)的变换器，可以实现交流
‑
直流转换以及直流
‑
直流转换以及变压器的隔离效果。最简单的Flyback控制芯片包括一个高压输入脚、一个芯片供电脚、一个芯片接地脚以及一个反馈脚。
[0006]针对于Flyback电源架构，有些(例如室内机基板的电源架构)需要将变压器的一次侧和二次侧分别接不同的地，因此，对输入至反馈脚的信号会通过光耦隔离器来实现连接不同的地；而有些(例如驱动板的电源架构)需要将变压器的一次侧和二次侧接相同的地，因此，对输入至反馈脚的信号不采用光耦隔离器进行隔离。
[0007]由于不同电源架构各有优势，因此在现有技术中，同一种设备可能既存在Buck电源架构、带有隔离器的Flyback电源架和不带有隔离器的Flyback电源架，由于不同电源架构的控制芯片不能兼容，这使得电子设备的开关电源无法归一化设计。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的之一在于提供一种开关电源，用于解决不同电源架构下控制芯片不能兼容的问题，复用Buck芯片的芯片供电脚，形成基于Buck芯片的不带有光耦隔离器的Flyback电源架构，实现开关电源归一化设计，减少开关电源中控制芯片使用数量。
[0009]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述技术方案予以实现：
[0010]本申请涉及一种开关电源，包括Buck芯片，其包括：
[0011]开关单元；
[0012]驱动模块，其配置为控制所述开关单元周期性导通/关断；
[0013]其特征在于，所述开关电源还包括：
[0014]反馈供电复用脚，其连接所述驱动模块且为所述Buck芯片提供电能；
[0015]反馈供电回路，其由所述开关电源输出侧的输出电压供电，且包括串接的稳压二极管、限流电阻和正向二极管，所述反馈供电回路的输出侧连接所述反馈供电复用脚，所述开关电源输出侧的地连接所述Buck芯片的接地脚。
[0016]在本申请的一些实施例中，所述Buck芯片还包括：
[0017]高压输入脚，其连接所述开关单元的开关通路，且配置为接收外部输入电压；
[0018]所述开关电源还包括：
[0019]变压器，其一次侧一绕组一端连接所述外部输入电压，另一端连接所述高压输入脚，二次侧一绕组形成所述开关电源输出侧，且所述二次侧一绕组的一端连接所述反馈供电回路，另一端连接所述接地脚。
[0020]在本申请的一些实施例中，所述开关电源还包括：
[0021]第一二极管，其阳极连接在所述二次侧一绕组的一端；
[0022]滤波电容，其正极分别连接所述第一二极管的阴极和所述反馈供电回路的供电端，负极分别连接所述二次侧一绕组的另一端和所述接地脚。
[0023]在本申请的一些实施例中，所述变压器的二次侧具有独立的至少两个绕组。
[0024]在本申请的一些实施例中，所述开关电源还包括：
[0025]第一电阻，其一端连接所述反馈供电复用脚；
[0026]第一电容，其正极连接所述第一电阻的另一端，所述第一电容的负极连接所述接地脚。
[0027]在本申请的一些实施例中，所述第一电容的电容值C1通过以下步骤确定：
[0028]获取所述Buck芯片的工作电流I1；
[0029]获取所述Buck芯片的正常工作周期Δt1；
[0030]获取所述Buck芯片在一个正常工作周期内所述反馈供电复用脚的电压最大值V
ON
和电压最小值V
OFF
；
[0031]计算所述Buck芯片在一个正常工作周期内所述反馈供电引脚的电压最大值V
ON
和所述反馈供电引脚的电压最小值V
OFF
之差ΔU；
[0032]计算所述第一电容的电容值C1：
[0033][0034]在本申请的一些实施例中，所述第一电阻的电阻值R1满足：
[0035]其中：τ＝R1×
C1，f为所述Buck芯片的工作频率，N为大于1的正整数。
[0036]在本申请的一些实施例中，所述稳压二极管的阳极连接所述正向二极管的阳极。
[0037]在本申请的一些实施例中，所述开关电源还包括：
[0038]偏置电阻，其一端连接在所述稳压二极管的阳极和所述正向二极管的阳极之间的连接点处、或连接在所述正向二极管的阴极和所述反馈供电复用脚之间的连接点处，所述偏置电阻的另一端连接所述接地脚。
[0039]相比现有技术，本申请提供的开关电源具有如下优点和有益效果：
[0040](1)通过设置反馈供电回路，将Buck芯片的原芯片供电脚复用为反馈脚和芯片供电脚，实现单个引脚的复用功能，实现基于Buck芯片既能够实现Buck电源架构，又能够实现
Flyback电源架构，实现开关电源中电源芯片的归一化设计，避免使用多个电源芯片；
[0041](2)反馈供电回路实现开关电源输入侧和输出侧共地，避免使用光耦隔离器，满足不带有光耦隔离器的Flyback电源架构。
[0042]本专利技术的目的之二在于提供一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的所述的开关电源。
[0043]结合附图阅读本专利技术的具体实施方式后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
[0044]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0045]图1是现有开关电源的Buck电源架构；
[0046]图2是现有开关电源的Flyback电源架构；
[0047]图3是本专利技术提出的开关电源一实施例的Flyback电源架构；
[0048]图4是本专利技术提出的开关电源实施例中反馈供电回路的电路图；
[0049]图5是用于分析本专利技术提出的开关电源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关电源，包括Buck芯片，其包括：开关单元；驱动模块，其配置为控制所述开关单元周期性导通/关断；其特征在于，所述开关电源还包括：反馈供电复用脚，其连接所述驱动模块且为所述Buck芯片提供电能；反馈供电回路，其由所述开关电源输出侧的输出电压供电，且包括串接的稳压二极管、限流电阻和正向二极管，所述反馈供电回路的输出侧连接所述反馈供电复用脚，所述开关电源输出侧的地连接所述Buck芯片的接地脚。2.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述Buck芯片还包括：高压输入脚，其连接所述开关单元的开关通路，且配置为接收外部输入电压；所述开关电源还包括：变压器，其一次侧一绕组一端连接所述外部输入电压，另一端连接所述高压输入脚，二次侧一绕组形成所述开关电源输出侧，且所述二次侧一绕组的一端连接所述反馈供电回路，另一端连接所述接地脚。3.根据权利要求2所述的开关电源，其特征在于，所述开关电源还包括：第一二极管，其阳极连接在所述二次侧一绕组的一端；滤波电容，其正极分别连接所述第一二极管的阴极和所述反馈供电回路的供电端，负极分别连接所述二次侧一绕组的另一端和所述接地脚。4.根据权利要求2所述的开关电源，其特征在于，所述变压器的二次侧具有独立的至少两个绕组。5.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述开关电源还包括：第一电阻，其一端连接所述反馈供电复用脚；第一电容，其正极连接所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶淦，张凯强，何成军，林文涛，赵晓青，
申请(专利权)人：青岛海信日立空调系统有限公司，
类型：发明
国别省市：