一种开关电源及其多阈值开关电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种开关电源及其多阈值开关电路。多阈值开关电路通过采样电压判断模块将采样与供电电路所输出的电压进行分压并与基准电压产生模块所输出的第一基准电压、第二基准电压及第三基准电压进行比较，并根据比较结果输出相应的控制信号至压控振荡模块，压控振荡模块根据所述控制信号、基准电压产生模块所输出的第四基准电压和第五基准电压生成具有特定占空比的脉冲信号，功率开关根据所述脉冲信号以相应的频率进行高频通断切换使变压器相应地进行电能的储存与释放，进而实现对变压器的输出电压进行周期性调制以达到稳定地实现恒压输出的目的，且多阈值开关电路的采用使开关电源的电路结构得到简化，降低了成本。（*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
，尤其涉及一种开关电源及其多阈值开关电路。
技术介绍
目前，随着开关电源技术的不断发展和更新，开关电源已具备效率高、体积小及成本低的优点，所以其已经被广泛应用于各种电子设备中。特别是在手机充电器或适配器或待机电源等电源中，开关电源一般只需要具备恒压输出功能即可。为了在手机充电器或适配器等电源中实现恒压输出，现有技术提供了一种原边反馈反激型开关电源，其需要对开关管的导通电流进行采样，并通过内部控制器的独立管脚对输出反馈电压进行采样后，由控制器按照一定的占空比和开关频率以调整输出电压，在多次调整后实现恒定电压输出。虽然前述的现有技术能够实现恒压输出，但因其需要采样开关管的导通电流以及独立管脚采样输出反馈电压而导致其控制器的外围电路结构相对复杂，成本增加，同时降低了整个开关电源系统的抗干扰能力，影响了系统稳定性和可靠性差。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种开关电源的多阈值开关电路，旨在解决现有技术所存在的开关电源系统稳定性和可靠性差，电路结构复杂且成本高的问题。本技术是这样实现的，一种开关电源的多阈值开关电路，与开关电源中的采样与供电电路、启动电路及变压器Tl相连接，所述采样与供电电路用于对所述开关电源的输出电压进行采样并为多阈值开关电路提供供电电源，所述启动电路用于在所述开关电源上电之初为所述多阈值开关电路提供启动电压，所述采样与供电电路的输出端与所述启动电路的输出端共接，所述多阈值开关电路具有一电源端，所述多阈值开关电路的电源端连接所述采样与供电电路的输出端，所述多阈值开关电路包括采样电压判断模块、压控振荡模块、基准电压产生模块及功率开关；所述采样电压判断模块的电源端为所述多阈值开关电路的电源端，所述压控振荡模块的电源端与所述基准电压产生模块的电源端共接于所述采样电压判断模块的电源端，所述压控振荡模块的控制端和输出端分别连接所述采样电压判断模块的输出端和所述功率开关的控制端，所述基准电压产生模块的第一基准输出端、第二基准输出端及第三基准输出端分别连接所述采样电压判断模块的第一基准输入端、第二基准输入端及第三基准输入端，所述基准电压产生模块的第四基准输出端及第五基准输出端分别与所述压控振荡模块的第一基准输入端和第二基准输入端连接，所述功率开关的输入端和输出端分别连接所述变压器Tl的初级绕组的第二端和地。本技术的另一目的还在于提供一种开关电源，所述开关电源包括整流滤波电路、变压器Tl、采样与供电电路、启动电路、二次整流滤波电路及所述的多阈值开关电路。本技术通过在开关电源中采用包括所述采样电压判断模块、所述压控振荡模块、所述基准电压产生模块及所述功率开关的多阈值开关电路，所述采样电压判断模块将由所述采样与供电电路所输出的电压进行分压并与所述基准电压产生模块所输出的第一基准电压、第二基准电压及第三基准电压进行比较，并根据比较结果输出相应的控制信号至所述压控振荡模块，所述压控振荡模块根据所述控制信号、所述基准电压产生模块所输出的第四基准电压和第五基准电压生成相应的具有特定占空比的脉冲信号，所述功率开关根据所述脉冲信号以相应的频率进行高频通断切换使变压器Tl相应地进行电能的储存与释放，进而实现对所述变压器Tl的输出电压进行周期性调制，以达到稳定地实现恒压输出的目的，且所述多阈值开关电路的采用使开关电源的电路结构进一步简化，降低了成本，解决了现有技术所存在的开关电源系统稳定性和可靠性差，电路结构复杂且成本高的问题。附图说明图1是本技术实施例提供的开关电源的多阈值开关电路的模块结构图；图2是本技术实施例提供的开关电源的多阈值开关电路的示例电路结构图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术实施例通过在开关电源中采用包括采样电压判断模块、压控振荡模块、基准电压产生模块及功率开关的多阈值开关电路，采样电压判断模块将采样与供电电路300所输出的电压进行分压并与基准电压产生模块所输出的第一基准电压、第二基准电压及第三基准电压进行比较，并根据比较结果输出相应的控制信号至压控振荡模块，压控振荡模块根据所述控制信号、基准电压产生模块所输出的第四基准电压和第五基准电压生成相应的具有特定占空比的脉冲信号，功率开关根据所述脉冲信号以相应的频率进行高频通断切换使变压器Tl相应地进行电能的储存与释放，进而实现对变压器Tl的输出电压进行周期性调制，以达到稳定地实现恒压输出的目的，且多阈值开关电路的采用使开关电源的电路结构进一步简化，降低了成本。图1示出了本技术实施例提供的开关电源的多阈值开关电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本技术相关的部分，详述如下在本技术实施例中，开关电源包括多阈值开关电路100、整流滤波电路200、变压器Tl、采样与供电电路300、启动电路400及二次整流滤波电路500，整流滤波电路200的输入端接入交流市电AC，整流滤波电路200的输出端与变压器Tl的初级绕组的第一端I连接，变压器Tl的次级绕组的第一端3连接二次整流滤波电路500，二次整流滤波电路500的输出端输出直流电驱动负载工作，变压器Tl的次级绕组的第二端4接输出地，采样与供电电路300用于对开关电源的输出电压进行采样并为多阈值开关电路100提供供电电源，且采样与供电电路300包含变压器Tl的辅助绕组、整流二极管DO及滤波电容CO ；由变压器的特性可知，变压器Tl次级的输出电压与辅助绕组电压成匝比关系，因此通过采样变压器Tl的辅助绕组的电压实现对变压器Tl次级的输出电压的采样，进而实现对开关电源输出电压的采样；启动电路400的输入端与整流滤波电路200的输出端连接，其包括一电阻R0，用于在开关电源上电之初为多阈值开关电路100提供启动电压；二次整流滤波电路500包含整流二极管Dl和电容C2。多阈值开关电路100与开关电源中的采样与供电电路300、启动电路400及变压器Tl相连接，采样与供电电路300的输出端与启动电路400的输出端共接，多阈值开关电路100具有一电源端，多阈值开关电路100的电源端连接采样与供电电路300的输出端，多阈值开关电路100包括采样电压判断模块101、压控振荡模块102、基准电压产生模块103及功率开关104 ；采样电压判断模块101的电源端为多阈值开关电路100的电源端，压控振荡模块102的电源端与基准电压产生模块103的电源端共接于采样电压判断模块101的电源端，压控振荡模块102的控制端和输出端分别连接采样电压判断模块101的输出端和功率开关104的控制端，基准电压产生模块103的第一基准输出端V1、第二基准输出端V2及第三基准输出端V3分别连接采样电压判断模块101的第一基准输入端Vinl、第二基准输入端Vin2及第三基准输入端Vin3，基准电压产生模块103的第四基准输出端V4及第五基准输出端V5分别与压控振荡模块102的第一基准输入端Vinl和第二基准输入端Vin2连接，功率开关104的输入端和输出端分别连接变压器Tl的初级绕组的第二端2和地；采样电压判断模块101将采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电源的多阈值开关电路，与开关电源中的采样与供电电路、启动电路及变压器T1相连接，所述采样与供电电路用于对所述开关电源的输出电压进行采样并为多阈值开关电路提供供电电源，所述启动电路用于在所述开关电源上电之初为所述多阈值开关电路提供启动电压，所述采样与供电电路的输出端与所述启动电路的输出端共接，所述多阈值开关电路具有一电源端，所述多阈值开关电路的电源端连接所述采样与供电电路的输出端，其特征在于，所述多阈值开关电路包括：采样电压判断模块、压控振荡模块、基准电压产生模块及功率开关；所述采样电压判断模块的电源端为所述多阈值开关电路的电源端，所述压控振荡模块的电源端与所述基准电压产生模块的电源端共接于所述采样电压判断模块的电源端，所述压控振荡模块的控制端和输出端分别连接所述采样电压判断模块的输出端和所述功率开关的控制端，所述基准电压产生模块的第一基准输出端、第二基准输出端及第三基准输出端分别连接所述采样电压判断模块的第一基准输入端、第二基准输入端及第三基准输入端，所述基准电压产生模块的第四基准输出端及第五基准输出端分别与所述压控振荡模块的第一基准输入端和第二基准输入端连接，所述功率开关的输入端和输出端分别连接所述变压器T1的初级绕组的第二端和地。...

【技术特征摘要】
1.一种开关电源的多阈值开关电路，与开关电源中的采样与供电电路、启动电路及变压器Tl相连接，所述采样与供电电路用于对所述开关电源的输出电压进行采样并为多阈值开关电路提供供电电源，所述启动电路用于在所述开关电源上电之初为所述多阈值开关电路提供启动电压，所述采样与供电电路的输出端与所述启动电路的输出端共接，所述多阈值开关电路具有一电源端，所述多阈值开关电路的电源端连接所述采样与供电电路的输出端，其特征在于，所述多阈值开关电路包括采样电压判断模块、压控振荡模块、基准电压产生模块及功率开关；所述采样电压判断模块的电源端为所述多阈值开关电路的电源端，所述压控振荡模块的电源端与所述基准电压产生模块的电源端共接于所述采样电压判断模块的电源端，所述压控振荡模块的控制端和输出端分别连接所述采样电压判断模块的输出端和所述功率开关的控制端，所述基准电压产生模块的第一基准输出端、第二基准输出端及第三基准输出端分别连接所述采样电压判断模块的第一基准输入端、第二基准输入端及第三基准输入端，所述基准电压产生模块的第四基准输出端及第五基准输出端分别与所述压控振荡模块的第一基准输入端和第二基准输入端连接，所述功率开关的输入端和输出端分别连接所述变压器Tl的初级绕组的第二端和地。2.如权利要求1所述的多阈值开关电路，其特征在于，所述采样电压判断模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、第一比较器、第二比较器、第三比较器、第一或非门、第二或非门、第一反相器、延时电路、NMOS管NMUPM0S管PMl及第一与门；所述电阻Rl的第一端为所述采样电压判断模块的电源端，所述电阻Rl的第二端与所述电阻R2的第一端共接于所述第一比较器的同相输入端，所述电阻R2的第二端与所述电阻R3的第一端共接于所述第二比较器的反相输入端，所述电阻R3的第二端与所述电阻R4的第一端共接于所述第三比较器的反相输入端，所述电阻R4的第二端接地，所述第一比较器的反相输入端、所述第二比较器的同相输入端及所述第三比较器的同相输入端分别为所述采样电压判断模块的第一基准输入端、第二基准输入端及第三基准输入端，所述第一或非门的第一输入端和第二输入端分别连接所述第一比较器的输出端和所述第二或非门的输出端，所述第二或非门的第一输入端与所述第一或非门的输出端共接于所述第一反相器的输入端，所述第二或非门的第二输入端接所述第三比较器的输出端，所述第一反相器的输出端同时与所述延时电路的输入端及所述第一与门的第二输入端连接，所述延时电路的输出端同时与所述NMOS管NMl的栅极和所述PMOS管PMl的栅极连接，所述NMOS管NMl的源极接所述第二比较器的输出端，所述PMOS管PMl的漏极接所述电阻Rl的第一端，所述NMOS管匪1的漏极与所述PMOS管PMl的源极共接于所述第一与门的第一输入端，所述第一与门的输出端为所述采样电压判断模块的输出端。3.如权利要求1所述的多阈值开关电路，其特征在于，所述压控振荡模块包括第二与门、第一电流源、PMOS管PM2、NMOS管匪2、第二电流源、第四比较器、第五比较器、电容Cl、第一与非门、第二与非门、第二反相器及第三反相器；所述第二与门的第一输入端为所述压控振荡模块的控制端，所述第一电流源的输入端为所述压控振荡模块的电源端，所述第一电流源的输出端接所述PMOS管PM2的漏极，所述PMOS管PM2的栅极与所述NMOS管NM2的栅极共接于所述第二与门的输出端，所述PMOS管PM2的源极与所述NMOS管匪2的漏极的共接点同时与所述第四比较器的同相输入端、所述第五比较器的反相输入端及所述电容Cl的第一端，所述NMOS管匪2的源极接所述第二电流源的输入端，所述第二电流源的输出端与所述电容Cl的第二端共接于地，所述第四比较器的反相输入端和所述第五比较器的同相输入端分别为所述压控振荡模块的第一基准输入端和第二基准输入端，所述第四比较器的输出端和所述第五比较器的输出端分别连接所述第一与非门的第一输入端和第二与非门的第二输入端，所述第一与非门的第二输入端接所述第二与非门的输出端，所述第二与非门的第一输入端与所述第一与非门的输出端共接于所述第二反相器的输入端，所述第三反相器的输入端与所述第二与门的第二输入端共接于所述第二反相器的输出端，所述第三反相器的输出端为所述压控振荡模块的输出端。4.如权利要求1所述的多阈值开关电路，其特征在于，所述功率开关为高压NMOS管匪3，所述高压NMOS管匪3的栅极、漏极和源极分别为所述功率开关的控制端、输入端和输出端。5.一种开关电源，其特征在于，所述开关电源包括整...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵春波，李照华，林道明，谢靖，付凌云，胡乔，
申请(专利权)人：深圳市明微电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：