次级再降压式开关稳压电源制造技术

本发明专利技术涉及电工电子，特别是电源技术领域。把隔离变压器次级 以后再降压式开关稳压电源中的串联感抗阻流圈L6次级多个绕组整 流回路的公共端G6叠加在串联开关电源主输出端电容C6的高电位端 上，形成自举主输出端后，构成多绕组稳压输出的基础特征。本创新 优化前级隔离变压器线圈最佳经济利用率和整体电源效率。减少前级 隔离变压器T次级多绕组现象。降低整体成本显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电工、电子
特别是涉及有关开关稳压电源技术领 域及其在电视或电脑技术中运用。
技术介绍
已有技术开关稳压电源(简称开关电源)，根据流过开关电源调整管直 流成份是/否短路损失？开关电源可分为串联(调感降压式)开关电源和(磁 耦)变压式开关电源。根据开关变压器初级线圈与次级各线圈是/否准许同时导通？开关电源 可分为推挽(交流变压式)开关电源和反激式开关电源(即纯自感贮能 开关电源)。反激式开关电源次级线圈整流管导通，必须在初级线圈和开关电源调 整管关断后才能进行，确保初级线圈导通时只能纯自感贮磁能，初次级绕组 两者不能同时导通。这与推挽(交流互感)变压式电源相反。反激式开关电源，是DC-DC变换器。可分为串联反激式和变压反激式两 类开关电源。但是，串联开关电源在自感贮能时，增有直流成份直达给主输 出端负载，不会像变压式那样，直流成份全部短路损失。所以串联开关电源 优点，很突出。反激变压式开关电源，又分为升压式开关电源和升降式开关电源两类。 升压式开关电源，最常见的运用是有源功率因素校正(PFC)电路。升降式开关电源(俗称并联开关电源)，可以做到完全隔离的优点。因此运用最为广泛。由于反激式开关电源都是初级先自感充磁能后，再关断初级，最后由次 级整流放出能量。这个过程不存在互感问题。这类DC-DC变换器中，反激变压 式开关电源最大的缺点开关变压器存在恒定方向直流磁化问题，因此须加 大磁芯气隙才能克服；开关管和整流管要求承受反峰电压很高，因此该变压式开关电源设计，只能运用到此小功率负载场合。唯有串联开关电源和推挽 变压式开关电源可以运用大功率场合。推挽式开关电源主体特征(即:在DC-AC逆变器，或:在其基础上形成 DC-AC-DC变换器)。有半桥、全桥型电路,类同推挽式功率放大器OTL、 BTL电 路，只不过功率放大器功放管是放大状态，而推挽式电源调整管是开关状态。 虽然推挽管导通时仍有直流成分短路损失，但是由于流经开关变压器是往复 变化的交流电，所以不存在直流磁化问题，特别是开关管关断时耐压比反激变 压式开关电源要求低，而且推挽式开关电源容易做成谐振(软开关)状态。因此 推挽变压式开关电源一直是研发热点。串联开关电源只能反激式连接。而变压式开关电源可以反激式连接或推 挽交流式连接。所有的反激式开关电源调整管和次级功率整流管，不能同时 导通，否则自感贮能后无法释放。开关电源，按稳压调节开关电源调整管导通/周期比值和频率不同？可分 为稳定频率的(脉冲)调宽开关电源和调频(同时调宽)开关电源。调频开关电源，运用最广。可分为自激自由振荡，(如RCC)和集成纯 它激式准谐振(QR)。 。开关管和次级整流管分别依次导通完毕后，进入谐振状态，此时开关管 和次级整流管有一段关断延时间后，才能进入下一周期开关管导通状态。调宽开关电源，最常见是P丽方式。也有导通期固定的模式，也有关断期 固定的模式(如:PRC振荡)。。调频和调宽相互集合后，构成Bottom-skip准谐振模式。运用时可巧妙限 制准谐振(QR)最高工作频率和最低作频率波动范围。待机时最佳模式是间歇PRC振荡。开关电源，按激励开关电源调整管处于应需的开关状态性质不同？可分 为自激式开关电源和纯它激式开关电源。当代集成电路驱动开关管的都是纯它激式开关电源。分立元件开关电源 几乎都是自激式。"供电源"概念，不一定是一个电源，可以由多个电源组成系统。也不 一定是并联关系。有的开关电源主负载端可能供电给另一开关电源。(比如电视机回扫变压器初级行输出级、液晶背光源等属于二次开关电源，其前级 电源可称为首次电源)。本专利技术人把任何处于开关状态的管器件，泛称开关管。 串联开关电源作为电网首次开关电源，习惯仍称为串联开关电源。用于 通过隔离变压器次级之后负载的，习惯称为次级再降压式开关电源、非隔离降压式(BUCK)开关电源。其实都是一样的特性。参见:串联开关电源最大的缺点是主输出端是输入端回路其中一部分，永远不能隔开输入与主输出端牵连关系。由于串联开关电源管V导通时，输入端回路串经感容LC双重储能器件，当隔直主输出端电容c充满电荷空载后必定自关开关管v，这种特有"空载自关"特性，限制了感抗阻流圈L兼开关变压器T传输功率能力。 。这就是为何长期彩电串联开关电源热机芯根源。(本专利技术人把涉及串联感抗阻流圈次级绕组，也泛称变压器次级绕组，但是对原级，严格称为串联感抗阻流圈)。已有技术首次开关电源变压器次级有可能有多个绕组组成多路输出。但 是仅对其中一路通常是最大功率负载端进行稳压。其结果最大负载功率变化， 有可能带来其它绕组稳压波动。比如比液晶大功率背光源功率变化，必定带 来从该统一变压器次级其他绕组输出不稳现象。所以在通过隔离变压器之后 负载，也经常要用到降压式开关电源代替传统的串联放大调阻式稳压器，稳 压后供电给低压大电流负载。己有技术，除供电给反偏无电流的高频调谐器电调谐变容二极管30V外，任何次级降压式开关电源都是单一输出端。所以遇到不同输出电压的负载电路，相应就需要不同的降压式开关电源。近年来，非隔离的DC/DC技术发展迅速。由于目前一套电子设备或电子系统因负载不同， 会要求电源系统提供多个电压挡级。例如台式PC机就要求有+12 V， +5 V， +3. 3 V， -12 V四种电压以及待机的+5V电压.到了主机板上,就要求2. 5V， 1. 8 V， 1. 5 V甚至l V等.为此， 一套AC/DC中不可能给出这样多的电压输出，而且大多数低压供电电流都很大。因此从首次开关电源变压器次级绕组lr出后往往再需要很多个降压式开关电源输出更低电压。能否降低成本改进为一个共有降压 式开关电源多路稳压输出？这是本专利技术要解决的问题。为此
技术实现思路
如果要实现把降压式开关电源改为多组绕组稳压输出。首先必须如何克 服降压式开关电源"空载自关"特性？严格讲，"串联开关电源感抗阻流圈"是不能错误理解为"开关电源变 压器"。"串联开关电源感抗阻流圈"要想兼有变压器传递功率功能基本条件 是参见:由于串联开关电源调整管V导通时，输入端回路串经感容 LC双重储能器件，根据串联分压的原理串联感抗阻流圈L次级最大传输(稳压)输出功率=UXL7Uc.Pc (MOO即串联感抗阻流圈L交流电压降(UX广)/ 串联开关电源主输出端电容C输出直流电压(Uc)比值后，再乘以串联开关电源 主输出端电容C输出最小功率Pc (MIN)。串联感抗阻流圈L电压降(UXL )二输入 端电压-主输出端电压之差。如果串联感抗阻流圈L次级实际需要功率企图大于最大传输(稳压)输出 功率极限，那么串联感抗阻流圈L次级输出电压，因此最大传输(稳压)输出 功率限制急剧下跌现象。主续流整流器U得不到整流电流现象。由于串联感抗阻流圈L电压降(UXlO二输入端电压-主输出端电压之差，所以如果想提高串联感抗阻流圈L次级绕组最大传输lr出功率。必须加大输入端电压-主输出端电压之差和提高主输出端输出功率。如何提高主输出端输出功 率？在输入端和主输出端稳压值一定时，唯一只能提高主输出端输出电流。 为此，参见示例本专利技术人把一个公共降压式(BUCK)开关电源稳压 主输出端后，能多路稳压输出5V、 12V、 20V等电源需要。其特征是把本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种次级再降压式开关稳压电源，其输入端取源于任何隔离开关变压器次级整流后，该再降压式开关稳压电源，还包括串联开关电源感抗阻流圈Ｌ６、主输出端电容Ｃ６、开关电源调整管Ｖ６、主续流二极管Ｕ６及其稳控环路（４３１）等相关的电路组成，其特征是：　 　把串联开关电源感抗阻流圈Ｌ６次级增加多个绕组，所增添的次级绕组，分别通过与原初线圈Ｐ通／断相反的反极性整流回路后的公共端Ｇ６叠加在串联开关电源主输出端电容Ｃ６的高电位端，形成自举叠加主输出端电容Ｃ６后，构成多组对地（⊥）不同稳压值的输出 端，相应供电给不同需求的负载，使主输出端负载电流分别再叠加上述所增添的绕组整流滤波后各输出端负载电流之和。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴俊，
申请(专利权)人：戴俊，
类型：发明
国别省市：94