一种开关电源电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种开关电源电路，包括原边电路、副边电路、变压器和控制电路，副边电路包括主输出电路和辅助输出电路，控制电路包括微控制器、主输出开关电路、待机电压控制电路和工作状态采样电路；工作状态采样电路的输出端、主输出开关电路的信号输入端；待机电压控制电路的信号输入端分别接微控制器，待机电压控制电路的输出端接PWM控制器控制信号输入端。本实用新型专利技术只需要1个变换器，电路结构简单、实现成本低；在待机工作状态下，主输出电路关闭，辅助输出电路输出的待机电压低于正常工作状态下的辅助电源电压，使变换器可以工作于更省电的状态，实现更低的待机功耗。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

—种开关电源电路[
]本技术涉及开关电源，尤其涉及一种开关电源电路。为节约能源，世界各国对各种电子产品的能耗标准越来越严格，建立了强制性的“绿色电源”标准要求，著名的如欧洲能源之星(ENERGY STAR* )。很多电子产品，经常是处于待机等候状态，待机量需持续消耗电网功率，虽然单个电源待机时的绝对功率不大，但因为产品的数量非常庞大，导致总的消耗功率也是非常庞大的。为减少这些无用的消耗，根据不同类型的产品，对电源提出了严格的待机功耗要求，典型的要求如待机功耗小于0.5W，有的甚至要求待机功耗小于0. 3W。为满足低功耗要求，目前很多电源芯片厂商开发生产了各种类型的绿色模式脉宽调制控制器(Green-Mode PWM Controller)，如单芯片FAN6756，就是一款高度集成的绿色模式PWM控制器。这些芯片的共同特点是当电路进入待机状态时，芯片也进入节能的工作模式，比如采用变频的方法，随着输出功率的减少而降低工作频率或者采用间歇的工作模式等方法来减少开关损耗，达到节能目的。电子产品待机工作时，辅助电压一般是输出5V左右,主输出可能是一路输出，也可能是多路输出。虽然PWM芯片可以实现“绿色”工作模式，但由于各种电子产品对工作电压及功率要求各有不同，有高电压、有低电压，有单路、有多路，有功率大的、也有功率小的，所以要用一个绿色模式PWM芯片来实现电源的多种输出要求并且要同时能够符合待机低功耗要求，很难两全其美。如图I所示，为满足待机功耗要求，目前常用的电源方案是采用两个变换器的方式一个作待机和低压回路输出用；另一个作主功率输出用。当处于待机状态时，仅待机电路工作，主输出变换器被关闭，只有在收到正常工作命令信号后，才启动主变换器。采用双变换器的方式虽然容易实现低待机功耗要求，但主要缺点是成本高，电路复杂，另外如果PCB布局处理得不好，很容易造成两个变换器互相干扰，导致工作不正常。本技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本较低，待机功耗小的开关电源电路。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是，一种开关电源电路，包括原边电路、副边电路、变压器和控制电路，原边电路和副边电路通过变压器耦合；原边电路包括由PWM控制器驱动的逆变电路，所述的副边电路包括主输出电路和辅助输出电路，所述的控制电路包括微控制器、主输出开关电路、待机电压控制电路和工作状态采样电路；工作状态采样电路的输出端接微控制器，主输出开关电路的信号输入端接微控制器的主输出开关控制信号输出端；待机电压控制电路的信号输入端接微控制器的待机电压控制信号输出端，待机电压控制电路的输出端接PWM控制器控制信号输入端。以上所述的开关电源电路，所述的主输出电路包括变压器的第一副边绕组、第一整流滤波电路和输出端口，第一副边绕组的输出端经第一整流滤波电路接输出端口 ；所述的主输出开关电路包括开关管、第一分压电路、第二分压电路和第一 NPN三极管；所述开关管的第一端接第一整流滤波电路的正极输出端，第二端接输出端口正极；第一分压电路包括串联的第一电阻和第二电阻，第一分压电路的一端接开关管的第一端，另一端接第一 NPN三极管的集电极，第一电阻和第二电阻之间的连接点接开关管的控制极；第二分压电路包括串联的第三电阻和第四电阻，第二分压电路的一端接微控制器的主输出开关控制信号输出端，另一端接地；第三电阻和第四电阻之间的连接点接第一 NPN三极管的基极，第一 NPN三极管的发射极接地；第一整流滤波电路的负 极输出端接地。以上所述的开关电源电路，包括恒压控制电路和光耦，所述的辅助输出电路包括变压器的第二副边绕组和第二整流滤波电路，第二副边绕组的输出端接第二整流滤波电路；第二整流滤波电路的正极输出端作为辅助输出电路的正极输出端，第二整流滤波电路的负极输出端接地；恒压控制电路包括第三分压电路、置偏电阻和第一分流调节器，第三分压电路包括串联的第五电阻和第六电阻，第三分压电路的一端接第一整流滤波电路的正极输出端，另一端接地；第五电阻与第六电阻之间的连接点接第一分流调节器的参考电压端，第一分流调节器的阳极接地，阴极通过置偏电阻接第二整流滤波电路的正极输出端；光耦发光二极管的阳极接第二整流滤波电路的正极输出端，阴极接第一分流调节器的阴极；光耦光敏三极管的集电极接PWM控制器控制信号输入端，发射极接地。以上所述的开关电源电路，所述的待机电压控制电路包括稳压管和第二 NPN三极管，稳压管的阴极接光耦发光二极管的阴极；第二 NPN三极管的基极接微控制器的待机电压控制信号输出端，发射极接地，集电极接稳压管的阳极。以上所述的开关电源电路，所述工作状态采样电路包括电流采样电路，所述的电流采样电路包括采样电阻和放大电路，放大电路的输入端接输出端口的负极，输出端口的负极通过采样电阻接地，放大电路的输出端接微控制器电流采样电路输入端。以上所述的开关电源电路，包括线性稳压电路，所述的线性稳压电路包括第三NPN三极管、第四分压电路、基极电阻和第二分流调节器，第四分压电路的一端接第三NPN三极管的发射极，另一端接地；第四分压电路包括串联的第七电阻和第八电阻，第七电阻与第八电阻之间的连接点接第二分流调节器的参考电压端；第二分流调节器的阴极接第三NPN三极管的基极，阳极接地；第三NPN三极管的集电极接第二整流滤波电路的正极输出端，发射极接微控制器的电源输入端；第三NPN三极管的基极通过基极电阻接第三NPN三极管的集电极。以上所述的开关电源电路，所述工作状态采样电路包括负载接入测试电路，所述的负载接入测试电路包括第四分压电路，第四分压电路包括串联的第七电阻和第八电阻；第四分压电路的一端接微控制器的电源输入端，另一端接微控制器的负载接入信号测试端，第七电阻和第八电阻之间的连接点作为负载接入的采样点。以上所述的开关电源电路，其特征在于，所述的变压器Tl为反激变压器。所述的开关电源电路是电池充电电路。本技术开关电源电路所有的电压输出都来自同一个变换器，电路结构简单、实现成本较低。当处于待机工作状态时，主输出电路关闭；当处于待机状态时，只需保证稳定的待机电路的输出电压PWM芯片可以工作在频率更低，或间歇时间更长的节能模式下，使变换器可以工作于更省电的状态，实现更低的待机功耗。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图I是现有技术开关电源电路的原理框图。图2是本技术实施例开关电源电路的原理框图。图3是本技术实施例开关电源电路主电路部分的原理图。图4是本技术实施例开关电源电路控制电路部分的原理图。 [具体实施方式]在图2至图4所示的本技术开关电源电路的实施例中，开关电源电路是电池充电电路，电池充电电路包括原边电路、副边电路、变压器Tl和控制电路；原边电路和副边电路通过变压器Tl耦合，变压器Tl为反激变压器；控制电路包括微控制器U2 (三星单片机S3F9454)。反激变压器英文称为“FLY-BACK Transformer”。在工作过程中，当控制变压器的输入主开关管导通时，变压器初级绕组也就是初级电感导通，变压器储能，次级绕组没有能量输出，输出能量由储存在次级电容上的能量提供；当输入主开关管截止时，变压器输入绕组停止储能，在截止期间，储存在变压器的能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电源电路，包括原边电路、副边电路、变压器和控制电路，原边电路和副边电路通过变压器耦合；原边电路包括由PWM控制器驱动的逆变电路，其特征在于，所述的副边电路包括主输出电路和辅助输出电路，所述的控制电路包括微控制器、主输出开关电路、待机电压控制电路和工作状态采样电路；工作状态采样电路的输出端接微控制器，主输出开关电路的信号输入端接微控制器的主输出开关控制信号输出端；待机电压控制电路的信号输入端接微控制器的待机电压控制信号输出端，待机电压控制电路的输出端接PWM控制器控制信号输入端。

【技术特征摘要】
1.ー种开关电源电路，包括原边电路、副边电路、变压器和控制电路，原边电路和副边电路通过变压器耦合；原边电路包括由PWM控制器驱动的逆变电路，其特征在于，所述的副边电路包括主输出电路和辅助输出电路，所述的控制电路包括微控制器、主输出开关电路、待机电压控制电路和工作状态采样电路；工作状态采样电路的输出端接微控制器，主输出开关电路的信号输入端接微控制器的主输出开关控制信号输出端；待机电压控制电路的信号输入端接微控制器的待机电压控制信号输出端，待机电压控制电路的输出端接PWM控制器控制信号输入端。2.根据权利要求I所述的开关电源电路，其特征在于，所述的主输出电路包括变压器的第一副边绕组、第一整流滤波电路和输出端ロ，第一副边绕组的输出端经第一整流滤波电路接输出端ロ ；所述的主输出开关电路包括开关管、第一分压电路、第二分压电路和第一 NPN三极管；所述开关管的第一端接第一整流滤波电路的正极输出端，第二端接输出端ロ正扱；第一分压电路包括串联的第一电阻和第二电阻，第一分压电路的一端接开关管的第一端，另一端接第一 NPN三极管的集电极，第一电阻和第二电阻之间的连接点接开关管的控制扱；第二分压电路包括串联的第三电阻和第四电阻，第二分压电路的一端接微控制器的主输出开关控制信号输出端，另一端接地；第三电阻和第四电阻之间的连接点接第一NPN三极管的基板，第一 NPN三极管的发射极接地；第一整流滤波电路的负极输出端接地。3.根据权利要求2所述的开关电源电路，其特征在于，包括恒压控制电路和光耦，所述的辅助输出电路包括变压器的第二副边绕组和第二整流滤波电路，第二副边绕组的输出端接第二整流滤波电路；第二整流滤波电路的正极输出端作为辅助输出电路的正极输出端，第二整流滤波电路的负极输出端接地；恒压控制电路包括第三分压电路、置偏电阻和第一分流调节器，第三分压电路包括串联的第五电阻和第六电阻，第三分压电路的一端接第一整流滤波电路的正极输出端，另一端接地；第五电阻与第六电阻之间的连接点接第一分流调节器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴清平，
申请(专利权)人：深圳麦格米特电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：