[實(shí)用新型]一種反激式開(kāi)關(guān)電源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120334056.2
• 申請(qǐng)日: 2011-09-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202206313U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏寧;張江濤;歐陽(yáng)玉平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海三一精機(jī)有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/338
• 分類號(hào): H02M3/338
• 代理公司: 上海開(kāi)祺知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31114
• 代理人: 李蘭英

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種開(kāi)關(guān)電源，特別是涉及一種反激式開(kāi)關(guān)電源。

背景技術(shù)

已有技術(shù)中，反激式開(kāi)關(guān)電源多數(shù)是采用UC3842/UC3843/UC3844等電源控制芯片來(lái)控制MOS管的開(kāi)與關(guān)。這類開(kāi)關(guān)電源一般都需要電流檢測(cè)電路與反饋控制回路等一些外圍器件。如圖1所示。采用反饋回路主要是為了調(diào)節(jié)當(dāng)負(fù)載變化時(shí)的輸出電壓，使輸出電壓在一定的范圍之內(nèi)變化。采用反饋回路時(shí)需要增加光耦與調(diào)壓器來(lái)配合電源控制芯片UC3844的工作，反饋回來(lái)的電壓環(huán)再與電流環(huán)進(jìn)行比較得到一個(gè)控制信號(hào)。

存在的技術(shù)問(wèn)題是：

采用如圖1中的反激式開(kāi)關(guān)電源，對(duì)于一般的IC芯片或者分立元件供電都能得到很好的效果。可是如果需要給分立的IGBT驅(qū)動(dòng)電路供電時(shí)，這個(gè)電源就不適用。因?yàn)镮GBT驅(qū)動(dòng)時(shí)柵射極之間電壓的壓差雖然只有+15V和-10V，但是IGBT的射極電勢(shì)或者是三相輸入輸出或者是母線，電壓都非常高，這樣就無(wú)法做反饋回路。因此，如圖1所示的方案就無(wú)可行性。另一方面，既使想辦法做了反饋回路，由于三相線或者母線上的電壓所包含的噪聲和干擾非常大，這樣就可能導(dǎo)致UC3844誤輸出；而且由于IGBT驅(qū)動(dòng)時(shí)所需的功率并不大，反饋回路就顯得沒(méi)有意義。如果沒(méi)有反饋回路，UC3844這種價(jià)格相對(duì)比較貴的的芯片就完全沒(méi)有必要。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種反激式開(kāi)關(guān)電源，不用反饋控制回路來(lái)控制MOS管的開(kāi)與關(guān)；而且，開(kāi)關(guān)電源的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易調(diào)試，穩(wěn)定性較好以及成本更低。

為了達(dá)到上述的目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：

提供一種反激式開(kāi)關(guān)電源，包括MOS管，變壓器，吸收緩沖電路，整流電路以及由比較器構(gòu)成的振蕩電路。所述振蕩電路輸出固定頻率的方波控制MOS管的開(kāi)通與關(guān)斷；MOS管與變壓器的原邊串聯(lián)以控制變壓器的開(kāi)通與關(guān)斷，MOS管開(kāi)通時(shí)變壓器將能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，MOS管關(guān)斷時(shí)變壓器將儲(chǔ)存的能量送到副邊給負(fù)載；吸收緩沖電路用來(lái)吸收掉MOS管關(guān)斷時(shí)剩余的部分能量。整流電路用以在變壓器開(kāi)通期間阻止能量流向副邊，便于磁芯儲(chǔ)存能量，在關(guān)斷時(shí)將能量送到負(fù)載。

本實(shí)用新型的反激式開(kāi)關(guān)電源的效果顯著。

本實(shí)用新型如上述的結(jié)構(gòu)，因?yàn)楸緦?shí)用新型是采用由比較器構(gòu)成的振蕩電路控制MOS管的開(kāi)與關(guān)，控制變壓器的通與斷。相對(duì)上述已有技術(shù)中采用UC3842/UC3843/UC3844等電源控制芯片來(lái)控制MOS管的開(kāi)與關(guān)，而且它必須配有電流檢測(cè)電路與反饋控制回路等外圍器件。本實(shí)用新型的開(kāi)關(guān)電源都省去了這些。所以本實(shí)用新型的開(kāi)關(guān)電源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易調(diào)試。

本實(shí)用新型如上述的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的應(yīng)用更廣泛。因?yàn)楸緦?shí)用新型的開(kāi)關(guān)電源無(wú)論是對(duì)于一般的IC芯片和分立元件，或者是對(duì)于不適合做反饋控制回路的IGBT驅(qū)動(dòng)電路的供電都適合。

本實(shí)用新型如上述的結(jié)構(gòu)，因?yàn)楸緦?shí)用新型是采用由比較器(如普通的比較器LM311)構(gòu)成的振蕩電路控制MOS管的開(kāi)與關(guān)，無(wú)需價(jià)格比較貴的UC3842/UC3843/UC3844等電源控制芯片。所以，本實(shí)用新型的開(kāi)關(guān)電源價(jià)格比較便宜，成本更低。

本實(shí)用新型如上述的結(jié)構(gòu)，因?yàn)楸緦?shí)用新型控制MOS管的開(kāi)與關(guān)是由振蕩電路輸出的固定頻率的方波所控制。而且所采用的振蕩電路是由比較器(如LM311電壓比較器)構(gòu)成。比較器的穩(wěn)定性較好，所以，本實(shí)用新型的整體電源電路不易受到噪聲干擾，穩(wěn)定性較好。

附圖說(shuō)明

圖1是已有技術(shù)中反激式開(kāi)關(guān)電源的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型反激式開(kāi)關(guān)電源一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2中振蕩電路的原理示意圖；

圖4是圖2一實(shí)施例的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型開(kāi)關(guān)電源的結(jié)構(gòu)特征。

如圖2所示，本實(shí)用新型的開(kāi)關(guān)電源包括MOS管4，變壓器，吸收緩沖電路2，整流電路3以及由比較器構(gòu)成的振蕩電路1。

在本實(shí)施例中，所述構(gòu)成振蕩電路1的比較器為L(zhǎng)M311電壓比較器(以下簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)M311)。其LM311構(gòu)成的振蕩電路原理如圖3所示。

將圖3所示的振蕩電路置放到圖2中，并顯示吸收緩沖電路2和整流電路3在本實(shí)施例中所實(shí)施的具體結(jié)構(gòu)。如圖4所示。變壓器原邊及LM311的供電電源均為+12V與-12V電源，然后采用一個(gè)15V的穩(wěn)壓管做一個(gè)壓差為15V的輸出為L(zhǎng)M311的2腳提供基準(zhǔn)電壓。并且為L(zhǎng)M311的輸出提供上拉電源。然后利用LM311做一個(gè)固定頻率的振蕩器。其具體的原理如圖4所示。

如圖4所示的工作原理：輸入的+12V與-12V電源通過(guò)電阻R1、R2和15V的穩(wěn)壓管D1使節(jié)點(diǎn)A的輸出電勢(shì)為+3V，其中電容C1起濾波作用。電阻R6為L(zhǎng)M311輸出的上拉電阻，因?yàn)長(zhǎng)M311為OC門輸出，必須設(shè)置上拉電阻。在本實(shí)施例中，圖4中的R3、R4和R5的電阻值均為100K，A點(diǎn)的電勢(shì)固定為+3V，C點(diǎn)的電勢(shì)固定為-12V；當(dāng)LM311輸出高電平時(shí)，B點(diǎn)電勢(shì)與A點(diǎn)電勢(shì)相等為高電平+3V，此時(shí)，R3、R4、R5的關(guān)系相當(dāng)于R3與R5并聯(lián)再與R4串聯(lián)，則此時(shí)LM311的2腳的電勢(shì)為-2V；當(dāng)LM311輸出低電平時(shí)，B點(diǎn)電勢(shì)與C點(diǎn)電勢(shì)相等為低電平-12V，此時(shí)，R3、R4、R5的關(guān)系相當(dāng)于R4與R5并聯(lián)再與R3串聯(lián)，則此時(shí)LM311的2腳的電勢(shì)為-7V。初始化階段，D點(diǎn)電勢(shì)為-12V，LM311輸出為高電平+3V，則此時(shí)通過(guò)電阻R7向電容C2充電，一直充到D點(diǎn)的電勢(shì)為-2V；然后開(kāi)始第一階段，輸出電平翻轉(zhuǎn)為低電平，此時(shí)LM311的2腳的電勢(shì)為-7V，D點(diǎn)電勢(shì)為-2V，則電容C2通過(guò)電阻R7放電，一直放到D點(diǎn)的電勢(shì)為-7V；然后再開(kāi)始第二階段，輸出電平翻轉(zhuǎn)為高電平，此時(shí)LM311的2腳的電勢(shì)為-2V，D點(diǎn)的電勢(shì)為-7V，則通過(guò)電阻R7向電容C2充電，一直充到D點(diǎn)的電勢(shì)為-2V；然后再開(kāi)始第一階段；再開(kāi)始第二階段；依次循環(huán)下去，LM311的輸出在高電平與低電平之間不斷的翻轉(zhuǎn)，由于電容充放電的時(shí)間相等，因此可以輸出固定頻率的方波信號(hào)。由于上拉電阻R6的阻值一般為5～10K，阻值較大，如果直接來(lái)驅(qū)動(dòng)MOS管，其驅(qū)動(dòng)電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因此在旁邊加了個(gè)三極管T1來(lái)增加其驅(qū)動(dòng)能力。二極管D2主要起保護(hù)作用。MOS管4、變壓器、由R10、C3、D3構(gòu)成的吸收緩沖電路2以及由C4、C5、D4、D5構(gòu)成的整流電路3為反激式開(kāi)關(guān)電源的主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。