[發(fā)明專利]開關(guān)電源電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910042112.2
• 申請(qǐng)日: 2009-08-25
• 公開（公告）號(hào): CN101651419A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸東海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陸東海
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司
• 代理人: 郝傳鑫

1.一種開關(guān)電源電路，其特征在于，包括：

一次轉(zhuǎn)換模塊，由開關(guān)管控制與其相連的感性元件的儲(chǔ)能及放能過程，以 對(duì)電源輸入端輸入的電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并從電源輸出端輸出轉(zhuǎn)換后的電能；

尖峰能量收集模塊，在所述開關(guān)管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止時(shí)，收集由感性元件漏 感引起的會(huì)導(dǎo)致開關(guān)管擊穿的尖峰能量；

二次轉(zhuǎn)換模塊，對(duì)所述尖峰能量收集模塊所收集的尖峰能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將 轉(zhuǎn)換后的能量送回電源輸入端；

所述電源輸入端為+VI端和-VI端，接入直流電壓；所述電源輸出端為+VO 端；

所述一次轉(zhuǎn)換模塊包括開關(guān)管Q1、變壓器T1及整流平滑電路；開關(guān)管Q1 的輸出端經(jīng)由變壓器T1的初級(jí)線圈連接到+VI端，開關(guān)管Q1的公共端連接到 -VI端；開關(guān)管Q1的控制端CONTROL接入控制信號(hào)，所述控制信號(hào)為周期 性的矩形波信號(hào)；二極管D2、電容器C2、負(fù)載電阻R2組成整流平滑電路，變 壓器T1次級(jí)線圈的電壓經(jīng)過二極管D2、電容器C2、負(fù)載電阻R2整流平滑為 輸出電壓，該輸出電壓從+VO端輸出；

所述尖峰能量收集模塊由二極管D3、電容器C3的串聯(lián)電路組成，二極管 D3的陽極與開關(guān)管Q1的輸出端連接，二極管D3的陰極與電容器C3的一個(gè)端 子連接，電容器C3的另一個(gè)端子與開關(guān)管Q1的公共端連接；

所述二次轉(zhuǎn)換模塊中設(shè)置有穩(wěn)壓變換電路，用于在電容器C3兩端的電壓超 過電壓閾值V_X時(shí)，對(duì)電容器C3所儲(chǔ)存的尖峰能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以控制電容器C3 兩端的電壓保持在電壓閾值V_X，并將轉(zhuǎn)換后的能量送回電源輸入端；

所述穩(wěn)壓變換電路包括脈沖寬度調(diào)制控制單元U1，該脈沖寬度調(diào)制控制單 元U1內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)電壓比較器，該電壓比較器的正輸入端為“COMP_IN+”， 負(fù)輸入端為“COMP_IN-”；穩(wěn)壓元件Z1的電壓是電壓比較器的參考基準(zhǔn)，與脈 沖寬度調(diào)制控制單元U1的“COMP_IN-”端連接；電容器C3兩端的電壓通過 電阻R4、電阻R5分壓后，接入脈沖寬度調(diào)制控制單元U1的“COMP_IN+” 端；脈沖寬度調(diào)制控制單元U1的“PWM_OUT”端與PNP型三極管Q2的基 極連接，控制三極管Q2工作在導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)；三極管Q2的發(fā)射極與二極管 D3的陰極連接，三極管Q2的集電極經(jīng)由電感器L1與電容器C4連接，電容器 C4的兩個(gè)端子分別與電源輸入端+VI、-VI連接；續(xù)流二極管D4的陽極與- VI端連接，陰極與三極管Q2的集電極連接；當(dāng)電容器C3兩端的電壓升高到 V_X時(shí)，“PWM_OUT”端有負(fù)脈沖輸出，三極管Q2導(dǎo)通，輸出脈沖電流，該電 流儲(chǔ)能于電感L1中；當(dāng)電容器C3兩端的電壓低于V_X時(shí)，三極管Q2轉(zhuǎn)為截止， 電感L1儲(chǔ)存的電能通過續(xù)流二極管D4轉(zhuǎn)移到電容器C4上。

2.一種開關(guān)電源電路，其特征在于，包括：

一次轉(zhuǎn)換模塊，由開關(guān)管控制與其相連的感性元件的儲(chǔ)能及放能過程，以 對(duì)電源輸入端輸入的電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并從電源輸出端輸出轉(zhuǎn)換后的電能；

尖峰能量收集模塊，在所述開關(guān)管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止時(shí)，收集由感性元件漏 感引起的會(huì)導(dǎo)致開關(guān)管擊穿的尖峰能量；

二次轉(zhuǎn)換模塊，對(duì)所述尖峰能量收集模塊所收集的尖峰能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將 轉(zhuǎn)換后的能量送回電源輸出端；

所述電源輸入端為+VI端和-VI端，接入直流電壓；所述電源輸出端為+VO 端；

所述一次轉(zhuǎn)換模塊包括開關(guān)管Q1、變壓器T1及整流平滑電路；開關(guān)管Q1 的輸出端經(jīng)由變壓器T1的初級(jí)線圈連接到+VI端，開關(guān)管Q1的公共端連接到 -VI端；開關(guān)管Q1的控制端CONTROL接入控制信號(hào)，所述控制信號(hào)為周期 性的矩形波信號(hào)；二極管D2、電容器C2、負(fù)載電阻R2組成整流平滑電路，變 壓器T1次級(jí)線圈的電壓經(jīng)過二極管D2、電容器C2、負(fù)載電阻R2整流平滑為 輸出電壓，該輸出電壓從+VO端輸出；

所述尖峰能量收集模塊由二極管D3、電容器C3的串聯(lián)電路組成，二極管 D3的陽極與開關(guān)管Q1的輸出端連接，二極管D3的陰極與電容器C3的一個(gè)端 子連接，電容器C3的另一個(gè)端子與開關(guān)管Q1的公共端連接；

所述二次轉(zhuǎn)換模塊中設(shè)置有穩(wěn)壓變換電路；所述穩(wěn)壓變換電路包括脈沖寬 度調(diào)制控制單元U1，該脈沖寬度調(diào)制控制單元U1內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)電壓比較器， 該電壓比較器的正輸入端為“COMP_IN+”，負(fù)輸入端為“COMP_IN-”；穩(wěn)壓元 件Z1形成的基準(zhǔn)電壓接入脈沖寬度調(diào)制控制單元U1的“COMP_IN+”端，電 容器C3兩端的電壓通過電阻R4、電阻R5分壓后接入脈沖寬度調(diào)制控制單元 U1的“COMP_IN-”端；脈沖寬度調(diào)制控制單元U1的“PWM_OUT”端與 NPN型三極管Q2的基極連接，控制三極管Q2工作在導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)電容 器C3兩端的電壓升高到V_X時(shí)，“PWM_OUT”端有正電平脈沖輸出，三極管 Q2導(dǎo)通，能量通過變壓器T2的初級(jí)線圈、次級(jí)線圈及二極管D5傳送到電源輸 出端+VO。