一种开关电源制造技术

本发明专利技术公开了一种开关电源，包括变压器、初级侧回路、次级侧回路和初级侧供电电路，初级侧回路包括开关管Q1，开关管Q1的漏极耦接开关电源的输入正端、源极连接开关电源的输入地端；初级侧供电回路包括电容C1、二极管D1、电容C2和开关管Q2，电容C1一端为初级侧供电电路的输入端，连接开关管Q1的漏极、另一端同时连接二极管D1的阳极和开关管Q2一端，二极管D1的阴极和电容C2一端连接在一起为初级侧供电电路的输出端，开关管Q2另一端和电容C2另一端连接在一起作为初级侧供电电路的接地端，连接开关管Q1的源极；当电容C2两端电压小于预设阈值电压时，开关管Q2关断，反之开关管Q2导通。本发明专利技术能满足控制器在第三绕组的供电电容电压建立前的供电需求。前的供电需求。前的供电需求。

【技术实现步骤摘要】
一种开关电源


[0001]本专利技术涉及开关电源领域，特别涉及开关电源及控制方法的辅助供电。

技术介绍

[0002]开关电源通过开关管的导通和关断以将输入信号转换为输出信号，一般开关电源采用控制器来控制开关管的导通和关断，且该控制器需要直流电压进行供电。在交流
‑
直流（AC
‑
DC）开关电源电路中，常采用低压差线性调节器、集成钳位电路等方式产生供电电压信号。虽然采用低压差线性调节器和集成钳位电路产生供电电压信号的结构简单，但是损耗很大，导致开关电源效率降低。
[0003]第三绕组供电是一种能够很好地产生供电电压信号的电路方案。图1所示为一种常见的第三绕组供电的开关电源电路，这种方式供电损耗小，开关电源效率较高。但是这种方案第三绕组的供电电压信号等输出建立后才能建立起来，在开关电源电路刚启动期间需要供电电容供电一段时间，应用时一般要求足够大的供电电容或启动电流，且需要增加一个变压器的辅助绕组，这会使得开关电源成本变高，体积增大。

技术实现思路

[0004]有鉴如此，本专利技术要解决的技术问题是提供一种开关电源，至少在一定程度上能解决上述现有技术问题的不足。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种开关电源，包括变压器、初级侧回路、次级侧回路和初级侧供电电路，所述初级侧回路包括开关管Q1，所述开关管Q1的漏极耦接所述开关电源的输入正端，所述开关管Q1的源极连接所述开关电源的输入地端；所述初级侧供电回路包括电容C1、二极管D1、电容C2和开关管Q2，所述电容C1一端作为所述初级侧供电电路的输入端，连接所述开关管Q1的漏极，所述电容C1另一端同时连接所述二极管D1的阳极和所述开关管Q2一端，所述二极管D1的阴极和所述电容C2一端连接在一起作为所述初级侧供电电路的输出端，所述开关管Q2另一端和所述电容C2另一端连接在一起作为所述初级侧供电电路的接地端，连接所述开关管Q1的源极；
[0007]所述开关电源工作的各周期，所述初级侧供电电路的工作方式如下：
[0008]当所述电容C2两端电压小于预设阈值电压时，所述开关管Q2关断：在所述开关管Q1关断时，通过所述开关电源原边的输入正端为所述电容C1和所述电容C2充电，并为所述初级侧供电电路的输出端提供供电电压；在所述开关管Q1开通时，由所述容C2储存的能量为所述初级侧供电电路的输出端提供供电电压，所述电容C1通过所述开关管Q2放电，使得所述电容C1恢复充电功能；
[0009]当所述电容C2两端电压大于或等于所述预设阈值电压时，所述开关管Q2导通：所述电容C2被旁路。
[0010]优选地，所述开关管Q2为二极管，所述二极管的阴极为所述开关管Q2一端，所述二
极管的阳极为所述开关管Q2另一端。
[0011]优选地，所述开关管Q2为MOS管，所述MOS管的漏极为所述开关管Q2一端，所述MOS管源极为所述开关管Q2另一端；所述初级侧供电电路还包括第一充电控制电路，所述第一充电控制电路用于获取表征所述初级侧供电电路的输出端与其接地端之间电压大小的第一电压，并在所述第一电压小于或等于所述预设阈值电压时，控制所述开关管Q2关断，当所述第一电压大于所述预设阈值电压时，控制所述开关管Q2导通。
[0012]进一步地，所述第一充电控制电路包括电压比较器，所述电压比较器的同相输入端连接所述电容C2一端，所述电压比较器的反相输入端用于输入所述预设阈值电压，所述电压比较器的输出端连接所述开关管Q2的栅极。
[0013]进一步地，所述第一充电控制电路具有滞回比较功能，当所述第一电压小于或等于第一预设阈值电压Vth1时，控制所述开关管Q2关断，当所述第一电压大于或等于第二预设阈值电压Vth2时，控制所述开关管Q2导通，所述第一预设阈值电压Vth1小于所述第二预设阈值电压Vth2。
[0014]进一步地，所述第一充电控制电路包括滞回电压比较器，所述滞回电压比较器的同相输入端连接所述电容C2一端，所述滞回电压比较器的反相输入端用于输入所述第一预设阈值电压Vth1和所述第二预设阈值电压Vth2，所述滞回电压比较器的输出端连接所述开关管Q2的栅极。
[0015]进一步地，所述开关电源还包括第三绕组和二极管D3，所述二极管D3的阳极连接所述第三绕组一端，所述二极管D3的阴极连接所述初级侧供电电路的输出端，所述第三绕组另一端连接所述开关电源的输入地端，所述第三绕组的供电电压大于所述第二预设值V
th2
。
[0016]进一步地，所述开关电源还包括第三绕组和MOS管Q4，所述MOS管Q4的源极连接所述第三绕组一端，所述MOS管Q4的漏极连接所述初级侧供电电路的输出端，所述第三绕组另一端连接所述开关电源的输入地端，所述第三绕组、所述MOS管Q4和所述电容C2组成钳位结构。
[0017]优选地，所述MOS管Q4被配置为在所述开关管Q1导通前导通并维持一段时间，使得所述电容C2放电，并产生一负向激磁电流。
[0018]进一步地，所述次级侧整流回路包括同步整流MOS管Q5和电容C5，所述变压器副边绕组一端连接所述开关电源的输出正端，所述变压器副边绕组另一端连接所述MOS管Q5的漏极，所述MOS管Q5的源极连接所述开关电源的输出地端，所述电容C5连接在所述开关电源的输出正端和输出地端之间，所述变压器副边绕组、所述MOS管Q5和所述电容C5组成钳位结构。
[0019]优选地，所述MOS管Q5被配置为在所述开关管Q1导通前导通并维持一段时间，使得所述电容C5放电，并产生一负向激磁电流。
[0020]进一步，所述开关电源还包括次级侧供电电路，所述次级侧供电电路包括：电容C4、二极管D3、电容C3、MOS管Q3和第二充电控制电路，所述电容C4一端、所述MOS管Q3的源极和所述电容C3另一端连接在一起同时作为所述次级侧供电电路的输入端和接地端，连接所述MOS管Q5的漏极，所述电容C4另一端同时连接所述二极管D3的阳极和所述MOS管Q3的漏极，所述二极管D3的阴极和所述电容C4一端连接在一起作为所述次级侧供电电路的输出
端；所述第二充电控制电路用于获取表征所述次级侧供电电路的输出端与其接地端之间电压大小的第二电压，并在所述第二电压小于或等于一预设阈值电压时，控制所述MOS管Q3关断，当所述第二电压大于所述预设阈值电压时，控制所述MOS管Q3导通。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：
[0022]（1）本专利技术提供的开关电源中的初级侧供电电路通过隔直电容C1和二极管D1组成供电通路，开关电源输入正端的电能在开关管Q1关断时即可为供电电容C2充电，因而本专利技术提供的初级侧供电电路较第三绕组供电能满足控制器在第三绕组的供电电容电压VCC建立前的供电需求，从而允许减小供电电容C2的容值和开关电源电路所需的启动电流，减小产品的体积，提高产品的可靠性；
[0023]（2）本专利技术提供的开关电源初级侧供电电路的开关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关电源，其特征在于：包括变压器、初级侧回路、次级侧回路和初级侧供电电路，所述初级侧回路包括开关管Q1，所述开关管Q1的漏极耦接所述开关电源的输入正端，所述开关管Q1的源极连接所述开关电源的输入地端；所述初级侧供电回路包括电容C1、二极管D1、电容C2和开关管Q2，所述电容C1一端作为所述初级侧供电电路的输入端，连接所述开关管Q1的漏极，所述电容C1另一端同时连接所述二极管D1的阳极和所述开关管Q2一端，所述二极管D1的阴极和所述电容C2一端连接在一起作为所述初级侧供电电路的输出端，所述开关管Q2另一端和所述电容C2另一端连接在一起作为所述初级侧供电电路的接地端，连接所述开关管Q1的源极；所述开关电源工作的各周期，所述初级侧供电电路的工作方式如下：当所述电容C2两端电压小于预设阈值电压时，所述开关管Q2关断：在所述开关管Q1关断时，通过所述开关电源原边的输入正端为所述电容C1和所述电容C2充电，并为所述初级侧供电电路的输出端提供供电电压；在所述开关管Q1开通时，由所述容C2储存的能量为所述初级侧供电电路的输出端提供供电电压，所述电容C1通过所述开关管Q2放电，使得所述电容C1恢复充电功能；当所述电容C2两端电压大于或等于所述预设阈值电压时，所述开关管Q2导通：所述电容C2被旁路。2.根据权利要求1所述开关电源，其特征在于：所述开关管Q2为二极管，所述二极管的阴极为所述开关管Q2一端，所述二极管的阳极为所述开关管Q2另一端。3.根据权利要求1所述开关电源，其特征在于：所述开关管Q2为MOS管，所述MOS管的漏极为所述开关管Q2一端，所述MOS管源极为所述开关管Q2另一端；所述初级侧供电电路还包括第一充电控制电路，所述第一充电控制电路用于获取表征所述初级侧供电电路的输出端与其接地端之间电压大小的第一电压，并在所述第一电压小于或等于所述预设阈值电压时，控制所述开关管Q2关断，当所述第一电压大于所述预设阈值电压时，控制所述开关管Q2导通。4.根据权利要求3所述开关电源，其特征在于：所述第一充电控制电路包括电压比较器，所述电压比较器的同相输入端连接所述电容C2一端，所述电压比较器的反相输入端用于输入所述预设阈值电压，所述电压比较器的输出端连接所述开关管Q2的栅极。5.根据权利要求3所述开关电源，其特征在于：所述第一充电控制电路具有滞回比较功能，当所述第一电压小于或等于第一预设阈值电压Vth1时，控制所述开关管Q2关断，当所述第一电压大于或等于第二预设阈值电压Vth2时，控制所述开关管Q2导通，所述第一预设阈值电压Vth1小于所述第二预设阈值电压Vth2。6.根据权利要求5所述开关电源，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峥嵘，袁源，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：