[實(shí)用新型]串聯(lián)諧振型開關(guān)電源性能優(yōu)化電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820094455.4
• 申請(qǐng)日: 2008-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN201252483Y
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永滿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市東辰科技有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/28
• 分類號(hào): H02M3/28;H02M1/42
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及變頻諧振電路，具體涉及根據(jù)輸出電壓的要求通過(guò)改變輸入電壓的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)低壓最小負(fù)載條件下輸出電壓指標(biāo)要求的串聯(lián)諧振型開關(guān)電源性能優(yōu)化電路。

背景技術(shù)

現(xiàn)有開關(guān)電源使用各種各樣的電路拓?fù)洌糠N拓?fù)溆衅涮赜械囊恍﹥?yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，因而都有其故有的使用局限性。串聯(lián)諧振功率變換電路是各種變換拓?fù)渲械囊环N，該結(jié)構(gòu)電路優(yōu)點(diǎn)是：效率高、成本低、體積小，隨著串聯(lián)諧振功率變換電路控制IC的陸續(xù)推出而在近期得到廣泛的應(yīng)用；傳統(tǒng)串聯(lián)諧振型開關(guān)電源結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：其開關(guān)頻率受IC本身以及MOS管寄生參數(shù)的限制，開關(guān)頻率不可能達(dá)到很高。因此為實(shí)現(xiàn)要求的高端輸出電壓(如60V)而設(shè)計(jì)的變壓器匝數(shù)比，在控制電路作用下使其在空載條件下得到低端輸出電壓(如40V)是很困難的。IC設(shè)計(jì)公司的辦法是使開關(guān)MOS管工作在斷續(xù)狀態(tài)，這樣的方法雖然可以在得到較低的輸出電壓，但是輸出具有較大的鋸齒紋波，由于開關(guān)MOS管工作于斷續(xù)狀態(tài)，在輸出短路的條件下會(huì)出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象，難以實(shí)現(xiàn)短路恒流保護(hù)的功能。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供了一種串聯(lián)諧振型開關(guān)電源性能優(yōu)化電路，根據(jù)輸出電壓的變化，通過(guò)改變輸入電壓的變化等效改變電源變壓器的初次級(jí)匝數(shù)比的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)低壓最小負(fù)載條件下整個(gè)輸出指標(biāo)滿足全輸出電壓范圍。

傳統(tǒng)電路輸出DC/DC變換部分為高、低端兩個(gè)MOSFET，為提高效率降低開關(guān)損耗，上下MOSFET必須在規(guī)定的死區(qū)時(shí)間內(nèi)輪流導(dǎo)通，每個(gè)MOSFET的占空比均為50％。為實(shí)現(xiàn)輸出電壓的變化必須通過(guò)改變輸出頻率來(lái)改變諧振回路等效阻抗，通過(guò)諧振阻抗分壓使得輸出電壓發(fā)生變化。

諧振回路等效阻抗為

Rl=2πfL+12πfC]]>

但是在空載條件下，由于諧振回路電流很小(可忽略)，諧振回路雖然阻抗變化，但是諧振回路不能分壓(R_l*I＝O)因此在空載條件下，輸出電壓滿足以下條件：Vout＝(1/2*V-pfc-R_l*I)/N，式中V-pfc為APFC輸出電壓，N為變壓器匝數(shù)比。因此若輸入APFC電壓固定則輸出電壓也相對(duì)固定不可控。只有當(dāng)開關(guān)頻率很高時(shí)，諧振單元阻抗很大(R_l*I不能被忽略)時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)輸出電壓的變化，這在實(shí)際應(yīng)用中是受到限制的。在一定的頻率變化范圍內(nèi)，通過(guò)增加負(fù)載電流，增加R_l*I分量改變變壓器原邊電壓，才能使輸出電壓發(fā)生變化。

本實(shí)用新型正是基于以上分析，通過(guò)輸出電壓的變化來(lái)反向控制輸入電壓的變化，來(lái)實(shí)現(xiàn)在最下負(fù)載條件下滿足輸出電壓的變化。實(shí)際應(yīng)用的結(jié)論是在200W功率等級(jí)電源應(yīng)用中，在輸出電壓為40V-60V的變化范圍內(nèi)，最小輸出電流在0.1A的條件下即可使驅(qū)動(dòng)波形連續(xù)。達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

該電源包括以下幾個(gè)部分：

輸入EMI單元電路、APFC(有源功率校正)單元電路、輸出DC/DC變換單元電路、DC/DC輸出控制單元電路、APFC輸出電壓控制單元電路和輸出對(duì)輸入的隔離控制單元電路。

各單元的邏輯關(guān)系是：APFC單元電路串聯(lián)于輸入EMI單元電路和輸出DC/DC變換單元電路之間，DC/DC輸出控制單元電路并聯(lián)在輸出DC/DC變換單元電路上，APFC輸出電壓控制單元電路并聯(lián)在APFC(有源功率校正)單元電路上，輸出對(duì)輸入的隔離控制單元電路串聯(lián)于APFC輸出電壓控制單元電路和DC/DC輸出控制單元電路之間。其中輸入EMI單元電路、APFC(有源功率校正)單元電路、輸出DC/DC變換單元電路、DC/DC輸出控制單元電路、APFC輸出電壓控制單元電路是通用電路。

輸出對(duì)輸入的隔離控制單元電路包括一個(gè)輸出電壓采樣電路、基準(zhǔn)電壓電路、電壓比較器電路和光耦隔離控制及回差控制。