[實用新型]變壓器狀態監測電路及有源鉗位開關電源

有效

• 申請號: 201721273364.2
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN207200569U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 李志翔
• 申請（專利權）人: 北京微科能創科技有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M3/335
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 鄧超

技術領域

本實用新型涉及有源鉗位技術的開關電源技術領域，尤其是涉及變壓器狀態監測電路及有源鉗位開關電源。

背景技術

開關電源是一種采用開關方式工作的直流穩壓電源，具有轉換效率高、體積小、控制精度高等優點，廣泛應用于消費類電子、通信、電氣、能源、航空航天、軍事等領域，其性能的優劣直接影響電子設備的性能。開關電源的輸入端直接將交流整流為直流，在經過自激勵振蕩或者IC激勵間歇震蕩形成高頻方波，通過高頻變壓器耦合到次級，整流后輸出穩定的直流電。可見，高頻變壓器是開關電源的主要部件。

在實際應用中，經常因為高頻變壓器設計不合理或制作工藝不佳而損壞開關電源。而高頻變壓器磁飽和是造成障礙的重要原因。在磁飽和時，一次繞組的電感量明顯降低，以至于一次繞組的直流內阻和內部功率開關管的功耗迅速增加，導致一次側電流急劇增大，有可能內部的限流電路還來不及保護，功率管就已經損壞。最終導致高頻變壓器很燙，芯片過熱；當負載加重時輸出電壓迅速跌落，達不到設計輸出功率。

目前，現有技術中，如圖1所示，有源鉗位開關電源一般包括輸入控制電路10、變壓器12和輸出整流濾波電路13，在對有源鉗位開關電源中的變壓器進行飽和狀態監測時，通常將電流檢測電路20串聯在變壓器12與輸入控制電路10之間的主電路上，這樣電流檢測電路20工作時，流經電流檢測電路20上的電流較大，使得電流檢測電路20的功率損耗較大，而且對電流檢測電路20中的互感器要求高，導致現有的有源鉗位開關電源中電流檢測電路的成本較高、占用電路板面積較大，在電路整體體積固定的情況下，影響其他電路的使用面積，從而影響整個電路的工作效率。

因此，現有技術中對有源鉗位開關電源中的變壓器進行的飽和狀態監測仍存在電流檢測電路功率損耗較大、成本較高、電路體積較大的問題，影響開關電源的工作效率。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種變壓器狀態監測電路及有源鉗位開關電源，以緩解了現有技術中對有源鉗位開關電源中的變壓器進行的飽和狀態監測時存在的電流檢測電路功率損耗較大、成本較高、電路體積較大的問題，提高了開關電源的工作效率。

第一方面，本實用新型實施例提供了一種變壓器狀態監測電路，包括有源鉗位變換器與電流檢測電路；

所述有源鉗位變換器包括輸入控制電路、變壓電路和輸出整流濾波電路；所述變壓電路包括變壓器，所述變壓器的原邊的第一端連接電源端，所述變壓器的原邊的第二端連接所述輸入控制電路的輸入端，所述變壓器的副邊的第一端連接所述輸出整流濾波電路的輸入端，所述變壓器的副邊的第二端連接所述輸出整流濾波電路的接地端；所述變壓器的原邊的第一端通過高頻濾波電容接地；

所述輸入控制電路包括主開關支路和鉗位控制支路；

所述電流檢測電路連接在所述鉗位控制支路上。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述變壓器的原邊的第一端與所述變壓器的副邊的第一端為同名端。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述主開關支路包括主開關管，所述鉗位控制支路包括鉗位開關管和鉗位電容；

所述鉗位開關管的源極接地，所述鉗位開關管的漏極連接所述鉗位電容的一端，所述鉗位電容的另一端連接至所述變壓器的原邊第二端；

所述主開關管的漏極連接至所述變壓器的原邊的第二端，所述主開關管的源極接地。

結合第一方面的第二種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述電流檢測電路包括互感器取樣電路；所述互感器取樣電路包括電流互感器，所述電流互感器的輸入邊串聯在所述鉗位電容與所述鉗位開關管之間。

結合第一方面的第三種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述互感器取樣電路還包括第一電阻、防逆流二極管以及第二電阻，所述電流互感器的輸入邊的第一端連接所述鉗位電容，所述電流互感器的輸入邊的第二端連接所述鉗位開關管的漏極；所述電流互感器的輸出邊的第一端連接所述防逆流二極管的陽極，所述電流互感器的輸出邊的第二端接地，所述第一電阻與所述電流互感器的輸出邊并聯，所述第一電阻的一端與所述第二電阻的一端相連并接地，所述第二電阻的另一端連接所述防逆流二極管的陰極；

所述防逆流二極管的陰極為電流檢測接口。