[發(fā)明專利]隔離式變換器及應(yīng)用其的開關(guān)電源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410024218.0
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN103715897A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃秋凱;胡志亮;李新磊
• 申請（專利權(quán)）人: 矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)(杭州)有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/28
• 分類號(hào): H02M3/28
• 代理公司: 北京成創(chuàng)同維知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;張靖琳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)，具體涉及一種不需要輔助繞組的隔離式變換器及應(yīng)用該隔離式變換器的開關(guān)電源。

背景技術(shù)

隔離式變換器被廣泛應(yīng)用于各種離線供電系統(tǒng)中。隔離式變換器通常包括原邊側(cè)電路和副邊側(cè)電路，兩者通過具有原邊繞組和副邊繞組的變壓器隔離。

隔離式變換器通過功率開關(guān)控制流過原邊繞組的電流，從而實(shí)現(xiàn)在副邊側(cè)電路輸出恒定的電壓和/或恒定的電流。為了實(shí)現(xiàn)對功率開關(guān)的控制，需要獲得輸出電壓或者相關(guān)電路參量的反饋值。在現(xiàn)有技術(shù)中，隔離式變換器采用在變壓器中增加輔助繞組來獲取反饋參量。但是，輔助繞組的繞制工藝較為復(fù)雜，會(huì)增加隔離式變換器的生產(chǎn)成本和制作難度，而且，由于輔助繞組具有較大的體積，因此使用輔助繞組的隔離式變換器電路需要占用較大的電路板面積，使得電路板體積增大。同時(shí)，輔助繞組的引入可能會(huì)造成電路內(nèi)部的電磁干擾。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出一種隔離式變換器及應(yīng)用其的開關(guān)電源，以在省去輔助繞組的前提下仍然實(shí)現(xiàn)對隔離式變換器的原邊控制。

第一方面，提供一種隔離式變換器，包括變壓器、功率開關(guān)、偏置電壓產(chǎn)生電路、開關(guān)控制電路、電流采樣電路、電壓反饋電路和副邊整流電路；所述變壓器包括原邊繞組和副邊繞組；所述副邊整流電路與所述副邊繞組連接；

所述功率開關(guān)和所述電流采樣電路串聯(lián)連接在輸入電壓源與所述原邊繞組的第一端之間，所述原邊繞組的第二端與接地點(diǎn)連接；所述電流采樣電路采樣流過所述功率開關(guān)的電流以輸出電流檢測信號(hào)；

所述電壓反饋電路連接在所述原邊繞組的第一端和第二端之間，用于根據(jù)所述原邊繞組兩端的電壓以輸出電壓反饋信號(hào)；

所述偏置電壓產(chǎn)生電路與所述輸入電壓源連接，用于為所述開關(guān)控制電路提供偏置電壓；

所述開關(guān)控制電路用于根據(jù)所述電流檢測信號(hào)和所述電壓反饋信號(hào)輸出開關(guān)控制信號(hào)；

所述開關(guān)控制電路和所述偏置電壓產(chǎn)生電路的電路接地端與所述原邊繞組的第一端連接。

優(yōu)選地，所述電流采樣電路連接在所述功率開關(guān)的第二端與所述原邊繞組的第一端之間。

優(yōu)選地，所述電流采樣電路包括電流采樣電阻，所述電流采樣電阻與所述功率開關(guān)連接的公共端輸出所述電流檢測信號(hào)。

優(yōu)選地，所述電流采樣電路連接在輸入電壓源和所述功率開關(guān)的第一端之間，所述功率開關(guān)的第二端與所述原邊繞組的第一端連接。

優(yōu)選地，所述電流采樣電路包括電流采樣電阻，所述電流采樣電阻的壓降作為所述電流檢測信號(hào)。

優(yōu)選地，所述偏置電壓產(chǎn)生電路包括偏置電容和充電控制電路，所述偏置電容連接在偏置電壓輸出端和偏置電壓產(chǎn)生電路的電路接地端之間；所述充電控制電路連接在所述偏置電壓輸出端和所述輸入電壓源之間。

優(yōu)選地，所述偏置電壓產(chǎn)生電路還包括啟動(dòng)電阻，所述啟動(dòng)電阻連接在輸入電壓源與所述偏置電壓輸出端之間。

優(yōu)選地，所述偏置電壓產(chǎn)生電路和所述開關(guān)控制電路被集成為具有內(nèi)部供電功能的開關(guān)控制集成電路；或者

所述偏置電壓產(chǎn)生電路、所述開關(guān)控制電路和所述功率開關(guān)被集成為具有內(nèi)部供電功能的開關(guān)控制集成電路。

優(yōu)選地，所述充電控制電路和所述開關(guān)控制電路被集成為具有內(nèi)部供電功能的開關(guān)控制集成電路；或者

所述充電控制電路、所述開關(guān)控制電路和所述功率開關(guān)被集成為具有內(nèi)部供電功能的開關(guān)控制集成電路。

第二方面，提供一種開關(guān)電源，包括整流橋和如上所述的隔離式變換器。

本發(fā)明通過將功率開關(guān)和原邊繞組的位置進(jìn)行互換，并根據(jù)原邊繞組兩端的電壓實(shí)現(xiàn)輸出電壓反饋檢測以及副邊電流過零檢測，由此，可以在變壓器中省去輔助繞組，簡化了生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)減小了電路的體積，提高了電路的電磁兼容性能。

附圖說明

通過以下參照附圖對本發(fā)明實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚，在附圖中：

圖1是現(xiàn)有的使用輔助繞組實(shí)現(xiàn)反饋的隔離式變換器的電路示意圖；

圖2A是本發(fā)明第一實(shí)施例的隔離式變換器的電路示意圖；

圖2B是本發(fā)明第一實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選方案的電路示意圖；

圖3A是現(xiàn)有的隔離式變換器中偏置電壓產(chǎn)生電路與原邊側(cè)電路的電路連接關(guān)系的示意圖；

圖3B是圖3A所示電路以及本發(fā)明第一實(shí)施例可采用的偏置電壓產(chǎn)生電路的電路示意圖；

圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例的開關(guān)控制電路的電路示意圖；