开关电源制造技术

提供了一种开关电源，该开关电源包括电感Ｌ１、输入单元（１）、控制芯片（４）、变压器（５）、电流反馈单元（６）、电压反馈单元（７）、开关管（１０）以及输出单元（９），其中输入电压连接电感Ｌ１的一端，电感Ｌ１另一端连接所述输入单元（１），控制芯片（４）电连接到输入单元（１）开关管（１０）、电流反馈单元（６）以及电压反馈单元（７），电流反馈单元（６）与开关管（１０）连接，电压反馈单元（７）与输出单元（９）电连接，变压器（５）与输入单元（１）、电流反馈单元（６）、控制芯片（４）以及输出单元（９）耦合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种开关电源。
技术介绍
为了保证便携式设备的电源快速、安全地充电，需要高精度、高效率及 低待机功耗的交流到直流变换的电源模块。目前，由于开关模式电源的电压 适应范围宽、变换效率高，现已广泛应用于计算机、电动汽车电子产品等电 子电气设备上。现有的开关电源，往往适应环境比较局限性，各种保护不全面。在恶劣 环境中不可靠、热稳定性不好，特别是汽车上的开关电源，由于车上的电机 带来的电压和电流浪涌对电子产品形成很大的威胁，势必对电源提出了改进 的要求。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有开关电源存在的问题设计了一种开关电源，此开关 电源能够在恶劣的条件下(例如在电动车驱动器中)可靠地工作。本专利技术提供了一种开关电源，该开关电源包括电感Ll;输入单元， 用于将输入电压连接到变压器，以及对控制芯片进行供电；控制芯片；变压 器；电流反馈单元，用于将输出电流反馈给所述控制芯片；电压反馈单元， 用于将输出电压反馈给所述控制芯片；开关管；以及输出单元；其中输入电 压连接电感L1的一端，电感L1另一端连接所述输入单元，控制芯片电连接 到输入单元、开关管、电流反馈单元以及电压反馈单元，电流反馈单元与开 关管连接，电压反馈单元与输出单元电连接，变压器与输入单元、电流反馈单元、控制芯片以及输出单元耦合。本专利技术提供的幵关电源，采用电感抑止了共模干扰，采用了电流反馈单 元、电压反馈单元，对电流进行逐步限流并降低了输出波纹，从而可以在恶 劣环境中可靠地工作。附图说明图1是根据本专利技术的开关电源电路的结构框图2是本专利技术的输入单元的优选实施方式的电路框图3为本专利技术的输入过压保护单元的优选实施方式的电路图;图4为本专利技术的输入欠压保护单元的优选实施方式的电路图;图5为本专利技术的控制芯片各管脚连接框图6为本专利技术的电流反馈单元的优选实施方式的电路框图7为本专利技术的电压反馈单元的优选实施方式的电路框图8为本专利技术的输出过压保护单元的一种实施方式的电路图。具体实施例方式如图1所示，本专利技术提供了一种开关电源，该开关电源包括电感L1; 输入单元l，用于将输入电压连接到变压器5，以及对控制芯片4进行供电； 控制芯片4;变压器5;电流反馈单元6，用于将输出电流反馈给所述控制芯 片4;电压反馈单元7，用于将输出电压反馈给所述控制芯片4;开关管10;以及输出单元9;其中输入电压连接电感L1的一端，电感L1另一端连接所 述输入单元l，控制芯片4电连接到输入单元1、开关管IO、电流反馈单元 6以及电压反馈单元7，电流反馈单元6与开关管IO连接，电压反馈单元7 与输出单元9电连接，变压器5与输入单元1、电流反馈单元6、控制芯片4 以及输出单元9耦合。优选的，在电感L1前还连接有磁珠，从而可以抑止高频，根据开关电 源在不同使用情况中的干扰频率，选择合适带宽的磁珠。现在结合附图，对本专利技术的优选实施方式进行详细描述。如图2所示，输入单元1包括变压器连接电路，该变压器连接电路的一端与电感Ll的一端电连接，另一端与变压器5电连接，其具体实现为本领域技术人员所公知，于此不予详述。所述变压器连接电路用于将输入电压输入到变压器5。输入单元1还包括升压电路11，该升压电路11采用升压芯片对输入电压进行升压，利用升压后的电压对开关电源的控制芯片4进行供电。所述升 压电路11与变压器连接电路并联后与电感L1 一端电连接，所述升压电路11 另一端与控制芯片4电连接。所述升压芯片可以选用LM2731芯片。当开关 电源在突然工作时，由于周围电感性负载的影响而输入电压会下跌，有时会 跌到很低，使得开关电路的控制芯片4不能够正常工作。采用了该升压电路 11，可以将输入电压升高后再给开关电源的控制芯片4进行供电，从而保证 了开关电源的正常工作。如图1所示，优选情况下，所述开关电源还包括输入过压保护单元2， 用于当输入电压高于给定的输入电压上限时关闭开关电源的控制芯片4;所 述输入过压保护单元2—端与电感L1电连接，另一端与控制芯片4电连接。 优选的，可以设定当输入电压超过设计输入电压的15%时关闭开关电源的控 制芯片4。图3为本专利技术的输入过压保护单元2的优选实施方式的电路图。该电路 包括稳压管以及NPN三极管，优选为两个稳压管并联后连接到NPN三极管 的基级。当输入电压高于给定的输入电压上限时，稳压管被击穿，过压保护 单元输出低电平，关闭控制芯片4，从而实现了输入过压保护。该输入过压 保护单元2的电路也可以采用本领域技术人员公知的其它实施方式来实现。如图1所示，优选的，所述开关电源还包括输入欠压保护单元3，用于 当输入电压低于输入电压的下限时关闭开关电源的控制芯片4;所述输入欠 压保护单元3—端与电感L1电连接，另一端与控制芯片4电连接。优选的，可以设定当输入电压低于设计输入电压的15%时关闭开关电源的控制芯片 4。图4为本专利技术的输入欠压保护单元3的优选实施方式的电路图。该电路 主要包括PNP三极管。输入电压在正常范围时，PNP三极管关断，当输入 电压低于输入电压的下限时，PNP三极管开通，致使开关电源的控制芯片4 关闭不工作，从而实现了输入欠压保护。该电路的具体实现方式为本领域技 术人员所公知，当然，本专利技术的开关电路也可以采用图4所示的电路以外的 其它现有的欠压保护电路，由于这些本领域技术人员都熟知，在此不予详述。如图5所示，开关电源的控制芯片4与输入单元1、输入过压保护单元 2、输入欠压保护单元3、电流反馈单元6、电压反馈单元7以及开关管10 连接。优选情况下，控制芯片采用电流型控制芯片UC3843，其中输入过压 保护单元2和电压反馈单元7接UC3843的COMP管脚，输入欠压保护单元 3接UC3843的Vft管脚，电流反馈单元6接UC3843的Isense管脚，输入单 元接UC3843的Vcc管脚，开关管接UC3843的output管脚。变压器5包括铁芯和线圈。优选采用罐型铁芯，这种铁芯结合面积大， 屏蔽好，漏感及分布电容小。而变压器5的初级绕组优选采用直径为0.22mm 的聚酯亚胺合漆包线，该漆包线可以耐200摄氏度的高温。电流反馈单元6的电路如图6所示，该开关电源的电流反馈采用逐波限 流的方式，利用互感器61进行电流采样，其中，互感器61—侧连接到开关 管(10)的漏极和输入单元l之间，另一侧连接电流反馈单元6，互感器61 像传统的电流采样电路中那样连接开关管MOSFET10的源极(S极)。这样 设计的电流采样电路，可以减少幵关管MOSFET IO的管压降，降低开关管的功率损耗，功率损耗大约降低了 0.2-0.5%。而且这样设计的电路布线更为 方便。电流反馈单元6的其它电路部分的具体实现方式可采用本领域技术人 员所公知的方式实现，于此不予详述。电压反馈单元7的一种优选的电路如图7所示。利用包括集成芯片的集 成芯片电路模块71进行电压采样。集成芯片电路模块71与输出单元9和控 制芯片4电连接，输出单元9和电感L2—端电连接，电感L2和电容组72 一端电连接，电容组72另一端连接到变压器，电阻R1—端和电容C1一端 均与集成芯片电路模块71电连接，电阻R1另一端和电容组72另一端电连 接后连接到变压器，电容C1另一端和电感L2—端电连接后连接到输出单元 9。其中这样，电阻R1—端和电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电源，其中，该开关电源包括：变压器（５）、开关管（１０）、电感Ｌ１、输入单元（１）、电流反馈单元（６）、电压反馈单元（７）、控制芯片（４）、以及输出单元（９），电感Ｌ１一端电连接到所述输入单元（１），控制芯片（４）电连接到输入单元（１）、变压器（５）的初级、开关管（１０）、电流反馈单元（６）以及电压反馈单元（７），电流反馈单元（６）与开关管（１０）连接，电压反馈单元（７）与输出单元（９）电连接，变压器（５）的初级还与输入单元（１）耦合，次级与电流反馈单元（６）以及输出单元（９）耦合；所述电感Ｌ１用于接收输入电压并将输入电压传送到输入单元（１），所述输入单元（１）用于将输入电压输入到变压器（５）的初级和对控制芯片（４）进行供电，所述输出单元（９）用于输出变压器（５）次级的输出电压，所述电流反馈单元（６）用于将变压器（５）次级的输出电流反馈给所述控制芯片（４），所述电压反馈单元（７）用于将变压器（５）次级的输出电压反馈给所述控制芯片（４），所述控制芯片（４）用于根据从电流反馈单元（６）反馈的电流和从电压反馈单元（７）反馈的电压来控制开关管的导通和截止。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭应葱，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]