具有高精度恒压/恒流输出且高PF值的原边控制型开关电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有高精度恒压/恒流输出且高PF值的原边控制型开关电源，包括电磁干扰、滤波电路，整流滤波电路，变压器，还包括和变压器并联的稳压缓冲电路、滤波整形输出电路、MOS管和采样电阻、恒压恒流PFC控制驱动模块。本实用新型专利技术优点在于通过检测变压器原边反馈给PFC控制芯片，采用PFM调制方式，使得能够输出高精度的电流和电压；较于传统的驱动电路省去了光耦等外围器件，使外围电路加简单，显著提高了整个电源的PF值和电功效率，具有外围电路简单，成本低、性能高的显著特点，易于大规模推广使用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于开关电源领域，涉及一种具高精度有恒压/恒流输出，且高PF值的原边控制技术的开关电源。
技术介绍
传统的开关电源通常在开关电源为了保证输出的电压、电流达到一个较高的精度，一般采用在输出端接个光耦，通过光耦将输出端电压反馈至输入端，输入端在根据反馈信号调节输出电压，这样的电路使得电路的结构较为复杂，需要大量的元器件，输出的电压、电流的精度较差，并且光耦存在老化的问题，是电路的稳定性和寿命都受到一定的影响，此种做法还使得生产的成本较高，且PF值、电功效率很低。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种外围电路简单，且能够输出高精度的电压、电流满足LED灯的需求，同时具有较高的PF值和效率，实现低成本且高性能的驱动电路。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种具有高精度恒压/恒流输出且高PF值的原边控制型开关电源，包括电磁干扰、滤波电路，整流滤波电路，变压器，还包括和变压器并联的稳压缓冲电路、滤波整形输出电路、MOS管和采样电阻、恒压恒流PFC控制驱动t旲块。作为改进，所述恒压恒流PFC控制驱动模块采用PFC控制芯片；经电磁干扰、滤波电路消除电磁干扰、滤波整形的市电经整流滤波电路输至变压器变压后输出给滤波整形输出电路输出，所述变压器的原边及采样电阻RS反馈信号给PFC控制及驱动模块控制MOS管开关频率调节输出的电压、电流。作为进一步改进，所述恒压恒流PFC芯片采用的型号为SD6857，调制模式为PFM。作为进一步改进，所述稳压缓冲电路为在变压器的原边，Pri-端电阻R5和电容C3并联然后连接二极管Dl的N端，然后二极管的P端接Pri+ ;同时稳压管ZDl与电阻R5、电容C3并联，其P端接Pri-，N端与二极管的Dl的N端连接；所述滤波整形输出电路的正极输出端和负极输入端之间串接有超快恢复二极管D4，电阻R19、R20并联后与电容C8串联，然后与二极管D4并联，然后在与电容、C9、C10,电阻R21并联。采用上述技术方案，使得本技术具有如下优点通过检测变压器原边反馈给PFC恒压恒流控制芯片，采用PFM的调制方式，通过内置的逻辑控制器控制MOS管的开关频率达到输出高精度和电压和电流；集成了 PFC的功能，有较高的PF值；采用了 PFM的调制方式，使得能够输出很高精度的电压电流，同时具有较高的电功效率；在变压器的原边设置有一个稳压缓冲网络，使得能够减小输入电压对电路的冲击，给芯片提供一个较为稳定的电源。以下结合附图对本技术作进一步详细说明图I为本技术的电路方框图；图2为本技术的电路原理图。具体实施方式如图I 2所示，本技术主要包括电磁干扰、滤波电路，整流滤波电路，变压器及和变压器并联的稳压缓冲电路，滤波整形输出电路，MOS管和采样电阻，恒压恒流PFC控制驱动模块。电磁干扰、滤波电路采用电感LI和电阻Rl并联然后串接在输入电源线的一边，电感L2、R2并联串接在电源输入线的另一边，然后和电容Cl并联，在电磁干扰、滤波电路前串接一个保险管F1，可以用来防止电路不稳时，产生一个较大的电流而对本技术造成损坏。其中整流滤波电路采用整流桥BI，电解电容C2，电解电容C2与整流桥BI的·V+，V-并联；使接入的交流电经整流滤波电路变为平滑的直流电；稳压、缓冲网络所述的稳压缓冲网络为在变压器的原边，Pri-端电阻R5和电容C3并联然后连接二极管Dl的N端，然后二极管的P端接Pri+ ；同时稳压管ZDl与电阻R5、电容C3并联，其P端接Pri-，N端与二极管的Dl的N端连接，能有效的抑制由于输入电压不稳对电路造成的损害；通过检测变压器原边反馈给PFC恒压恒流控制芯片，采用PFM的调制方式，通过内置的逻辑控制器控制MOS管的开关频率达到输出高精度和电压和电流；采用了一种高效率PFM(pluse frequencymodulation，脉冲频率调制)的调制方式，使得能够输出较高精度的电压电流，同时具有较高的电功效率。本技术采用的芯片为SD6857，管脚lVac，功能为AC输入电压波形采样，管脚2Vavg，功能为AC输入电压平均值；管脚3FB，功能为反馈检测；管脚4Vcc，功能为芯片供电端；管脚5GND，功能为芯片接地脚；管脚6CS，功能为电流采样脚；管脚7DR，功能为栅极驱动脚;管脚8NC，功能为:空脚；电阻R16、R15、R14串联，R16—端接整流桥BI的V+，另一端接R15 ；R15 一端接R16,另一端接管脚IVac ；电阻R14, —端接管脚IVac,另一端接地；电容C6，一端接地，另一端接管脚IVac ；电阻R16、R17、R18串联，R16 一端接整流桥BI的V+，另一端接R17 ；R17 一端接R16，另一端接管脚2Vavg ；电阻R18，一端接管脚2Vavg，另一端接地；电容C7，一端接地，另一端接管脚2Vavg ;电阻R7、R13串联，电阻R7 —端接变压器Tl的辅助线圈Aux+，另一端接管脚3FB ;R13—端接管脚3FB，另一端接地；电阻R3、R4串联，电阻R3 —端接整流桥BI的V+，另一端接电阻R4 ；电阻R4 —端接电阻R3，另一端接管脚4Vcc ;二极管D2、电阻R6串联，二极管D2的P端接变压器Tl辅助线圈的Aux+，D2的N端接电阻R6 ；电阻R6的一端接二极管D2的N端，另一端接管脚4Vcc ；电容C5 —端接管脚4Vcc，另一端接地；管脚5GND接地；电阻R8、R9并联，一端接地，另一端接电阻R12和MSE管的S端；电阻Rl2，一端接并联的电阻R8、R9，另一端接管脚6CS ；电阻RlI、与二极管D3并联，二极管的P端接MOS管Ql的G端，N端接管脚7DR ;管脚8NC，悬空；M0S管的D端接变压器Tl的原边的Pri+，G端接在电阻Rll和二极管D3并联的P端，电容C4 一端接在MOS管的S端，另一边接在MOS管Ql的D端，电阻R10，一端接在MOS管Ql的G端，一端接地。启动过程当输入的电压建立之后，首先由启动电阻R3、R4给电容C5充电，C5的电压逐渐升高，当达到芯片SD6857的启动电压门槛值时，芯片SD6857开始工作，然后提供驱动脉冲，由管脚7DR端输出，打开MOS管，变压器原边的电流开始增大，当超过电流限制值，电路保护，输出关断，此时启动电阻R3、R4不能提供足够的电压，因此电容C5放电，电容电压逐渐下降，同时辅助线圈通过二极管D2、电阻R6整流后向芯片SD6857供电，维持芯片SD6857的正常工作，输出关断，原边的电压、电流开始下降，当满足恒压恒流环路控制的开启条件后，芯片SD6857重新开启MOS管Q1，如此周而复始。峰值电流检测当MOS管导通，此时FB端电压为负，采样电阻，R8、R9、R12检测到原边电流呈线性增大，当超过峰值电流，芯片SD6857关断MOS管Ql ;反馈电压检测当MOS管Ql关断，此时FB端电压为正，在FB电压为整灯2/3时间点进行采样，采样得到的电压经过放大、保持、比较用来控制恒压环路的停顿时间Tcv.电路同时对FB电压为正、为负或衰减振荡的时间进行计算，FB为正的时间为Toff 1，表示变压器辅助线圈有电流流过，FB为负的时间ToruFB衰减振荡的时间为Toff2，在这两个时间变压器Tl的辅助线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高精度恒压/恒流输出且高PF值的原边控制型开关电源，包括电磁干扰、滤波电路，整流滤波电路，变压器，其特征在于还包括和变压器并联的稳压缓冲电路、滤波整形输出电路、MOS管和采样电阻、恒压恒流PFC控制驱动模块。

【技术特征摘要】
1.一种具有高精度恒压/恒流输出且高PF值的原边控制型开关电源，包括电磁干扰、滤波电路，整流滤波电路，变压器，其特征在于还包括和变压器并联的稳压缓冲电路、滤波整形输出电路、MOS管和采样电阻、恒压恒流PFC控制驱动模块。2.根据权利要求I所述的具有高精度恒压/恒流输出且高PF值的原边控制型开关电源，其特征在于所述恒压恒流PFC控制驱动模块采用PFC控制芯片；经电磁干扰、滤波电路消除电磁干扰、滤波整形的市电经整流滤波电路输至变压器变压后输出给滤波整形输出电路输出，所述变压器的原边及采样电阻RS反馈信号给PFC控制及驱动模块控制MOS管开关频率调节输出的电压、电流。3.根据权利要求2所述的具有高精度恒压/恒流输出且高PF值的原边控制型开关电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小平，
申请(专利权)人：江苏晟芯微电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：