一种辅助电源、电源系统和电子装置制造方法及图纸

技术编号:37055214 阅读:11 留言:0更新日期:2023-03-29 19:32
本发明专利技术公开了一种辅助电源、电源系统和电子装置,所述辅助电源包括:辅助绕组,第一端耦接所述输入电容的第一端,或经过一电容后耦接所述输入电容的第一端;供电电容,被配置于提供供电电压用于供电;辅助控制模块,串联耦接在所述辅助绕组和所述供电电容之间,至少包括第二功率开关。本发明专利技术提出的辅助电源结构简单,供电效率高。供电效率高。供电效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种辅助电源、电源系统和电子装置


[0001]本专利技术涉及电源转换
,具体涉及一种辅助电源、电源系统和电子装置。

技术介绍

[0002]基本每个电源系统都有自己的辅助电源,特别是对于AC

DC电源转换器的电源系统,由于母线电压具有很宽的变化范围,通常会包括85Vac

265Vac整个电压范围,不管是通过电阻、JFET或是高压MOSFET来承受母线的高电压为电源系统的驱动芯片提供电力,会导致整个电源系统供电效率降低,电源系统温度升高,体积增大,成本增加,所以有必要对其进行改进。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供了一种辅助电源、电源系统和电子装置。
[0004]第一方面,本专利技术实施例提供了一种辅助电源,应用于具有变压器、输入电容和输出电容的电源系统中,所述变压器至少具有辅助绕组和主级绕组,所述辅助电源包括:辅助绕组,具有两端,第一端耦接所述输入电容的第一端,或经过一电容后耦接所述输入电容的第一端;供电电容,被配置于提供供电电压用于供电;辅助控制模块,串联耦接在所述辅助绕组的第二端和所述供电电容之间,至少包括第二功率开关;通过控制所述第二功率开关的导通或截止,控制所述辅助绕组流过电流对供电电容充电或不流过电流。
[0005]优选的,所述辅助电源在变压器的主级绕组开始充电之前,所述第二功率开关先导通一脉冲时间,使流过辅助绕组的电流流经第二功率开关后对所述供电电容充电。
[0006]优选的,所述变压器的主级绕组与第一功率开关串联耦接,在第一功率开关从截止状态切换成导通状态之前,第二功率开关先导通一脉冲时间,使流过辅助绕组的电流流经第二功率开关后对所述供电电容充电,通过变压器的耦合作用,流过辅助绕组的电流被耦合到变压器的主级绕组,使第一功率开关两端的跨压从初始的第一电位降低到更低的第二电位后,第一功率开关再从截止状态切换成导通状态。
[0007]优选的,所述辅助电源的辅助控制模块至少包括三个端口,第一端口与所述辅助绕组的第二端耦接;第二端口与所述供电电容耦接;第三端口与第二控制信号耦接,所述控制信号控制第二功率开关的导通或截止,使辅助绕组流过电流并对供电电容充电,或使辅助绕组不流过电流。
[0008]第二方面,本专利技术实施例提供了一种电源系统。
[0009]优选的,所述电源系统还包括并联耦接输出电容的负载、控制模块和功率级;所述功率级至少包括变压器的主级绕组、续流模块和第一功率开关;所述辅助电源为所述控制模块供电;所述控制模块输出第一控制信号耦接第一功率开关的控制端和第二控制信号耦
接辅助电源的第三端口。
[0010]优选的,所述功率级与输入电容、输出电容的连接关系,至少可以组合形成降压电源系统、升压电源系统、反激电源系统和升降压电源系统中的一种电源系统。
[0011]优选的,所述控制模块控制第一功率开关从截止状态切换成导通状态之前,控制所述辅助电源中的第二功率开关先导通一脉冲时间给辅助绕组充电,通过变压器的耦合关系,使与主级绕组串联耦接的第一功率开关两端的跨压从初始的第一电位降低到更低的第二电位后,所述控制模块再控制第一功率开关从截止状态切换成导通状态。
[0012]优选的,所述电源系统的变压器具有相同的同名端位置,在第一功率开关从截止状态切换成导通状态前的一脉冲时间的一部分或全部,第二功率开关导通,电流流入变压器的辅助绕组并对供电电容充电,通过变压器的主级绕组和辅助绕组之间的耦合关系,第一功率开关两端的跨压从初始的第一电位降低到更低的第二电位后,第一功率开关再从截止状态切换成导通状态;或所述电源系统的变压器具有相反的同名端位置,在第一功率开关从截止状态切换成导通状态前的脉冲时间的第一期间,第二功率开关导通,电流流入变压器的辅助绕组并对供电电容充电,第一功率开关两端的跨压上升到第一电位;在第一功率开关从截止状态切换成导通状态前的脉冲时间的第二期间,第二功率开关截止,通过变压器的主级绕组和辅助绕组之间的耦合关系,第一功率开关两端的跨压从初始的第一电位降低到更低的第二电位后,第一功率开关再从截止状态切换成导通状态。
[0013]优选的,所述电源系统包括驱动芯片,所述驱动芯片至少包括辅助控制模块和控制模块;所述供电电容位于所述驱动芯片的外部;或所述供电电容位于所述驱动芯片的内部;或所述供电电容部分位于所述驱动芯片的外部,部分位于所述驱动芯片的内部。
[0014]第三方面,本专利技术实施例提供了一种电子装置,包括第一方面任一项所述的辅助电源。
[0015]本专利技术技术包括以下优点:基于本专利技术实施例的一种辅助电源,复用了降低电源系统开关损耗的辅助绕组,并且可以让辅助绕组承受母线的高电压为整个电源系统的驱动芯片提供电力,降低了整个电源系统的体积和成本。
[0016]采用本专利技术技术的辅助电源,面积更小、成本更低。
附图说明
[0017]图1是本专利技术一实施例的辅助电源的简化结构图;图2a至图2e是本专利技术实施例带有辅助电源的电源系统的结构图;图3是本专利技术的辅助控制模块的一种实施例;图4a至图4b是本专利技术部分实施例的部分节点波形示意图。
[0018]根据惯常的作业方式,图中各种特征与元件并未依比例绘制,其绘制方式是为了以最佳的方式呈现与本专利技术相关的具体特征与元件。此外,在不同图式间,以相同或相似的元件符号来指称相似的元件/部件。
[0019]【附图标记说明】11:第一电源系统100:第一功率级
110:辅助电源1101:辅助控制模块1102:供电电容11021:第一反相器11022:第一开关11023:第二开关11024:可关断电流源112:控制模块12:第二电源系统120:第二功率级121:续流模块13:第三电源系统130:第三功率级14:第四电源系统140:第四功率级141:吸收电路15:第五电源系统150:第五功率级16:第六电源系统160:第六功率级【符号说明】MP:第一功率开关MA:第二功率开关GP:第一控制信号GA:第二控制信号Vds:跨压P1:第一端口P2:第二端口P3:第三端口T1:变压器Lp:主级绕组Ls:次级绕组La:辅助绕组Ip:主级绕组电流Ia:辅助绕组电流Is:次级绕组电流Nps:匝数比Dlp:吸收二极管Clp:吸收电容
VCC:供电电压CIN:输入电容CO:输出电容VIN:输入电压VO:负载电压T1~T3:时间点T12:第一期间T23:第二期间T13:脉冲时间。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。
[0021]第一方面,本专利技术实施例提供了一种辅助电源。
[0022]如图1所示,一种辅助电源110应用于具有变压器T1、输入电容CIN和输出电容CO的电源系统本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种辅助电源,应用于具有变压器、输入电容和输出电容的电源系统中,所述变压器至少具有辅助绕组和主级绕组,其特征在于,所述辅助电源包括:辅助绕组,具有两端,第一端耦接所述输入电容的第一端,或经过一电容后耦接所述输入电容的第一端;供电电容,被配置于提供供电电压用于供电;辅助控制模块,串联耦接在所述辅助绕组的第二端和所述供电电容之间,至少包括第二功率开关;通过控制所述第二功率开关的导通或截止,控制所述辅助绕组流过电流对供电电容充电或不流过电流。2.根据权利要求1所述的辅助电源,其特征在于,所述辅助电源在变压器的主级绕组开始充电之前,所述第二功率开关先导通一脉冲时间,使流过辅助绕组的电流流经第二功率开关后对所述供电电容充电。3.根据权利要求1所述的辅助电源,其特征在于,所述变压器的主级绕组与第一功率开关串联耦接,在第一功率开关从截止状态切换成导通状态之前,第二功率开关先导通一脉冲时间,使流过辅助绕组的电流流经第二功率开关后对所述供电电容充电,通过变压器的耦合作用,流过辅助绕组的电流被耦合到变压器的主级绕组,使第一功率开关两端的跨压从初始的第一电位降低到更低的第二电位后,第一功率开关再从截止状态切换成导通状态。4.根据权利要求1所述的辅助电源,其特征在于,所述辅助电源的辅助控制模块至少包括三个端口,第一端口与所述辅助绕组的第二端耦接;第二端口与所述供电电容耦接;第三端口与第二控制信号耦接,所述控制信号控制第二功率开关的导通或截止,使辅助绕组流过电流并对供电电容充电,或使辅助绕组不流过电流。5.一种电源系统,至少包括权利要求1至4任一项所述的辅助电源,其特征在于,所述电源系统还包括并联耦接输出电容的负载、控制模块和功率级;所述功率级至少包括变压器的主级绕组、续流模块和第一功率开关;所述辅助电源为所述控制模块供电;所述控制模块输出第一控制信号耦接第一功率开关的控制端和第二控制信号耦接辅助电源的第三端口。6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名
申请(专利权)人:恩赛半导体成都有限公司
类型:发明
国别省市:

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