[發明專利]一種適用于寬電壓范圍輸入的高效率隔離開關電源

有效

• 申請號: 201510115200.6
• 申請日: 2015-03-16
• 公開（公告）號: CN104716843B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 張東來;谷雨
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學深圳研究生院
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙)44248
• 代理人: 田亞軍,陳本發

1.一種適用于寬電壓范圍輸入的高效率隔離開關電源，其包括高頻隔離變換器和變換器邏輯控制電路，其特征在于：所述高頻隔離變壓器包括兩個原端繞組n₁和n₂、一個副端繞組n₃以及六個開關管Q1～Q6；Q1的源極連接第一原端繞組n₁的同名端，Q1的漏極連接輸入電壓的一端；Q2的漏極連接第一原端繞組n₁的同名端，Q2的源極連接輸入電壓的另一端；Q3的源極連接第二原端繞組n₂的同名端，Q3的漏極連接Q1的漏極；Q4的漏極連接第二原端繞組n₂的同名端，Q4的源極連接Q2的源極；Q5的源極連接第二原端繞組n₂的異名端，Q5的漏極連接Q1的漏極；Q6的漏極連接第二原端繞組n₂的異名端，Q6的源極連接Q2的源極；第一原端繞組n₁及第二原端繞組n₂分別串聯隔直電容C_R1及C_R2，其中，C_R1的一端連接n₁的異名端，另一端連接n₂的同名端，C_R2的一端連接n₂的異名端，另一端連接Q6的漏極；通過變換器邏輯控制電路控制開關管的通斷來改變變換器的原端等效繞組以實現所述開關電源在整個寬電壓輸入范圍內的高效率工作，具體地：

當輸入電壓較低時，開關管Q1-Q4工作在普通全橋模式狀態，開關管Q5及Q6處于持續關斷狀態，變換器等效原端繞組為n₁，此時變換器升壓比較高；當輸入電壓升高時，開關管Q1、Q2、Q5及Q6工作在普通全橋模式狀態，開關管Q3及Q4處于持續關斷狀態，變換器等效原端繞組為n₁+n₂，此時變換器升壓比較之前模式有所降低；當輸入電壓繼續升高，變換器進入半橋工作狀態，此時開關管Q1及Q2工作在半橋模式，開關管Q3、Q4及Q5關斷，開關管Q6持續導通，變換器等效原端繞組為n₁+n₂，但由于半橋工作模式，因此變換器此時升壓比最低。

2.根據權利要求1所述的開關電源，其特征在于：所述變換器邏輯控制電路連接開關管Q1～Q6的柵極。

3.根據權利要求1或2所述的開關電源，其特征在于：所述開關管Q1～Q6的源極和漏極之間有阻尼二極管，所述二極管的正極連源極，負極連漏極。

4.根據權利要求1或2所述的開關電源，其特征在于：所述開關管Q5串聯輔助二極管Daux，Daux的正極連接Q5的源極，Daux的負極連接Q6的漏極。

5.根據權利要求1所述的開關電源，其特征在于：所述開關電源還包括輸出電感L、二極管整流橋DB、輸出電容C以及輸出負載Ro，副端繞組n₃的輸出經過二極管整流橋DB和輸出電感L后輸出給Ro，所述輸出電容C與所述輸出負載Ro并聯。