单片Ｃｕｋ开关电源电路制造技术

本发明专利技术涉及一种单片Ｃｕｋ开关电源电路，由输入低通滤波器、整流滤波电路、开关尖峰吸收电路、Ｃｕｋ高频变换器、单片开关电源集成电路ＩＣ２以及稳压反馈控制电路组成，其中输入低通滤波器、整流滤波电路与Ｃｕｋ高频变换器连接，开关尖峰吸收电路一端与整流滤波电路的输出端连接，另一端连接单片开关电源集成电路ＩＣ２的漏极，稳压反馈控制电路一端与Ｃｕｋ高频变换器输出端连接，另一端连接单片开关电源集成电路ＩＣ２；Ｃｕｋ高频变换器的输入一端连接单片开关电源集成电路ＩＣ２。该电路能实现电源能量连续传递，具有输出纹波尖峰小，负载能力强、且成本较低廉等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及开关电源领域，是一种单片开关电源芯片构成的Cuk型开关电源电路。
技术介绍
直流开关电源在电子电路中作为单片机、集成电路(IC)的工作电源(Vcc)之外， 还可直接成为产品，例如LED电源、手机充电器、电动车充电器等等。现有的单片开关电源 多见于单端反激式，其隔离变压器中铁芯单向磁化，必须加足够的空气隙，漏感大，同时输 出纹波和尖峰大，由于隔离变压器有直流分量，单片开关电源集成电路受尖峰电压影响，带 来可靠性不足，效率不够高，负载能力不够强；并且从输入到输出的能量传输不连续。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有的单片开关电源的不足，提供一种输出 纹波尖峰小，负载能力强，效率高并且成本相对低廉的单片Cuk开关电源电路。本专利技术的技术方案如下这种单片Cuk开关电源电路由输入低通滤波器、整流滤波电路、开关尖峰吸收电 路、Cuk高频变换器、单片开关电源集成电路IC2以及稳压反馈控制电路组成，其中输入低 通滤波器、整流滤波电路与Cuk高频变换器连接，开关尖峰吸收电路一端与整流滤波电路 的输出端连接，另一端连接单片开关电源集成电路IC2的漏极，稳压反馈控制电路一端与 Cuk高频变换器输出端连接，另一端连接单片开关电源集成电路IC2 ；Cuk高频变换器的输 入一端连接单片开关电源集成电路IC2。所述开关尖峰吸收电路由瞬变抑制二极管D2与特快速二极管D3串联构成，用于 吸收开关尖峰，保护IC2在开关时不被尖峰击穿。所述Cuk高频变换器由耦合电感T3、隔离变压器T2、电容C4、C5、C6以及二极管 D4、D5构成，其中耦合电感T3原边Lp的非同名端有两条支路，一条与单片开关电源集成电 路IC2漏极连接，另一条通过隔离变压器T2的初级绕组L1、电容C4与单片开关电源集成电 路IC2的源极连接，耦合电感T3负边Ls与隔离变压器T2的次级绕组L3，电容C5串联，二 极管D4、D5并联在次级绕组L3和电容C5两端，电容C6与负载并联。所述稳压反馈控制电路由稳压电路、光电耦合器IC4、二极管D7以及电容C10组 成，其中稳压电路与光电耦合器IC4的发光二极管D1以及电容C9串联，光电耦合器IC4的 光敏晶体管Q1的集电极通过二极管D7、隔离变压器T2的取样绕组L2连接在单片开关电源 集成电路IC2的源极，光敏晶体管Q1的发射极一条支z路连接单片开关电源集成电路IC2 的控制极，另一条支路通过电容C10连接单片开关电源集成电路IC2的源极。所述稳压电路包括有连接在三端可编程并联稳压二极管IC3输入端与R5之间的 二极管D8，在关机时，C9上的电压通过D8经负载瞬时释放，保证了关机后立即开机时，避免 对电路造成冲击；由于C9的充电过程实现了电源的缓起动。由于瞬变抑制二极管D2与特快速二极管D3的保护作用，使IC2在开关时，不被尖 峰脉冲损坏，保证了线路的可靠性；由于耦合电感T3的作用，使输出纹波尖峰降低；由于电 容C4、C5的充放电作用使单片开关电源集成电路无论是在截止还是在导通过程中，负载都 能得到能量，使能量连续传递，提高了负载能力，同时又由于电容C4、C5的隔直作用，使隔 离变压器T2完全在高频交流下运行，不存在直流磁化，铁芯不必加气隙，漏感小；从而使电 源体积小，成本较低廉。附图说明下面结合附图1对本专利技术作具体说明。图1是本专利技术的电路原理图。具体实施例方式如图1所示，该单片Cuk开关电源电路由输入低通滤波器1、整流滤波电路2、开关 尖峰吸收电路3、Cuk高频变换器4、单片开关电源集成电路IC2以及稳压反馈控制电路5组 成，其中输入低通滤波器1、整流滤波电路2与Cuk高频变换器4连接，开关尖峰吸收电路3 一端与整流滤波电路2的输出端连接，另一端连接单片开关电源集成电路IC2的漏极，稳压 反馈控制电路5 —端与Cuk高频变换器4输出端连接，另一端连接单片开关电源集成电路 IC2 ；Cuk高频变换器4的输入一端连接单片开关电源集成电路IC2。开关尖峰吸收电路3由瞬变抑制二极管D2与特快速二极管D3串联构成，瞬变抑 制二极管D2的正极接整流滤波电路2的输出端，负极连接特快速二极管D3的负极，特快速 二极管D3的正极连接单片开关电源集成电路IC2的漏极。Cuk高频变换器4由耦合电感T3、隔离变压器T2、电容C4、C5、C6以及二极管D4、 D5、D6构成，其中耦合电感T3原边Lp的非同名端有两条支路，一条与单片开关电源集成电 路IC2漏极连接，另一条通过隔离变压器T2的初级绕组L1、电容C4与单片开关电源集成电 路IC2的源极连接，耦合电感T3负边Ls与隔离变压器T2的次级绕组L3，电容C5串联，二 极管D4、D5并联在次级绕组L3和电容C5两端，电容C6和二极管D6与负载并联。稳压反馈控制电路5由稳压电路6、光电耦合器IC4、二极管D7电容C10以及电阻 R3、R2、R9组成，其中稳压电路6通过电阻R3与光电耦合器IC4的发光二极管D1以及电容 C9串联，光电耦合器IC4的光敏晶体管Q1的集电极通过二极管D7、电阻R2以及隔离变压 器T2的取样绕组L2连接在单片开关电源集成电路IC2的源极，光敏晶体管Q1的发射极一 条支路连接单片开关电源集成电路IC2的控制极，另一条支路通过电容C10、电阻R9连接单 片开关电源集成电路IC2的源极。稳压电路6包括有连接在三端可编程并联稳压二极管IC3输入端与R5之间的二 极管D8。其工作原理如下220V的交流电通过保险管F，压敏电阻Rv形成保护电路；交流 电通过输入低通滤波器1消除传导干扰，并经过整流滤波电路2将工频交流电变成高压直 流电，进入Cuk高频变换器4中，当单片开关电源集成电路IC2中的高反压场效应管截止 时，输入电压与电感Lp上的电压经隔离变压器T2初级绕组L1使电容C4充电，该充电电流 在隔离变压器次级绕组L3上产生感应电压使C5充电，该代表输入特性的充电电流经C5、D4、D5、L3构成回路，同时电感L3存储的能量向输出滤波电容C6及输出负载释放，输出电 流经Ls、负载和D4、D5构成回路。在单片开关电源集成电路IC2中的高反压场效应管截止 期间，二极管D4、D5流过了输入和输出电流之和，在此期间电容C4、C5储能，耦合电感T3原 边Lp、负边Ls释能。当单片开关电源集成电路IC2中的高反压场效应管导通时，输入电流 经Lp、IC2构成回路，Lp重新储能，由于IC2中的高反压场效应管导通，引起隔离变压器T2 中的各绕组电压极性反转，而电容电压不能突变，因此使D4、D5反偏而截止，电容C5储存的 能量经T2次级绕组L3、耦合电感T3的负边Ls向输出电容C6及负载放电，Ls重新储能。 C5代表输出状态的放电电流(输出电流)反射到T2的原边L1，即是电容C4的放电电流， 该电流经T2的初级绕组L1流过IC2中导通的高反压场效应管，也就是说该期间IC2中的 高反压场效应管流过输入及输出电流之和。电容C4、C5释能，耦合电感原边Lp、负边Ls储 能。输出电容C6用于输出滤波，D6用于消除电源开机时可能产生的瞬时输出负电压。综上所述，无论在IC2中的高反压场效应管是导通还是截止，电源在整个开关周 期中都不断地向负载提供能量。当单片开关电源集成电路IC2开关的瞬间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单片Ｃｕｋ开关电源电路，其特征在于：由输入低通滤波器（１）、整流滤波电路（２）、开关尖峰吸收电路（３）、Ｃｕｋ高频变换器（４）、单片开关电源集成电路ＩＣ２以及稳压反馈控制电路（５）组成，其中输入低通滤波器（１）、整流滤波电路（２）与Ｃｕｋ高频变换器（４）连接，开关尖峰吸收电路（３）一端与整流滤波电路（２）的输出端连接，另一端连接单片开关电源集成电路ＩＣ２的漏极，稳压反馈控制电路（５）一端与Ｃｕｋ高频变换器（４）输出端连接，另一端连接单片开关电源集成电路ＩＣ２；Ｃｕｋ高频变换器（４）的输入一端连接单片开关电源集成电路ＩＣ２；所述开关尖峰吸收电路（３）由瞬变抑制二极管Ｄ２与特快速二极管Ｄ３串联构成；所述Ｃｕｋ高频变换器（４）由耦合电感Ｔ３、隔离变压器Ｔ２、电容Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６以及二极管Ｄ４、Ｄ５构成，其中耦合电感Ｔ３原边Ｌｐ的非同名端有两条支路，一条与单片开关电源集成电路ＩＣ２漏极连接，另一条通过隔离变压器Ｔ２的初级绕组Ｌ１、电容Ｃ４与单片开关电源集成电路ＩＣ２的源极连接，耦合电感Ｔ３负边Ｌｓ与隔离变压器Ｔ２的次级绕组Ｌ３，电容Ｃ５串联，二极管Ｄ４、Ｄ５并联在次级绕组Ｌ３和电容Ｃ５两端，电容Ｃ６与负载并联；所述稳压反馈控制电路（５）由稳压电路（６）、光电耦合器ＩＣ４、二极管Ｄ７以及电容Ｃ１０组成，其中稳压电路（６）与光电耦合器ＩＣ４的发光二极管Ｄ１以及电容Ｃ９串联，光电耦合器ＩＣ４的光敏晶体管Ｑ１的集电极通过二极管Ｄ７、隔离变压器Ｔ２的取样绕组Ｌ２连接在单片开关电源集成电路ＩＣ２的源极，光敏晶体管Ｑ１的发射极一条支路连接单片开关电源集成电路ＩＣ２的控制极，另一条支路通过电容Ｃ１０连接单片开关电源集成电路ＩＣ２的源极。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭松，关英，
申请(专利权)人：谭松，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]