[發明專利]開關電源電路

有效

• 申請號: 201810035547.3
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108173434B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 張允超;方烈義
• 申請（專利權）人: 昂寶電子（上海）有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/38
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 宗曉斌

公開了一種開關電源電路，包括變壓器、第一控制芯片、第二控制芯片、第一功率開關、以及第二功率開關。第一控制芯片通過對變壓器的輔助繞組上的電壓進行采樣來生成第一輸出電壓表征信號，通過對連接在第一功率開關與參考地之間的第一電阻上的電壓進行采樣來生成變壓器的儲能狀態表征信號，并根據第一輸出電壓表征信號和儲能狀態表征信號來控制第一功率開關的導通與關斷；第二控制芯片通過對開關電源電路的輸出電壓進行采樣來生成第二輸出電壓表征信號，通過對第二功率開關的漏極電壓進行采樣來生成變壓器的退磁狀態表征信號，并根據第二輸出電壓表征信號和退磁狀態表征信號來控制第二功率開關的導通與關斷。

技術領域

本發明涉及電路領域，更具體地涉及一種開關電源電路。

背景技術

圖1示出了傳統的反激開關電源電路的電路圖。圖2示出了圖1所示的脈寬調制控制芯片(PWM IC)的結構框圖。這里，為了說明的目的，圖1所示的反激開關電源電路被實現為帶同步整流的反激電流模式的脈寬調制(PWM)恒壓系統。

如圖1所示，在變壓器T1的副邊側，分壓電阻對輸出電壓VO進行分壓得到輸出電壓表征信號，并將輸出電壓表征信號傳送到TL431；TL431基于輸出電壓表征信號和其內部的基準電壓生成誤差放大信號，并經由光耦將誤差放大信號傳送到位于變壓器T1的原邊側的PWM IC的FB端子。

如圖2所示，在位于變壓器T1的原邊側的PWM IC中，基于經由FB端子接收的誤差放大信號和經由CS端子接收的表征變壓器T1的儲能狀態的儲能狀態表征信號生成PWM控制信號，然后基于PWM控制信號生成柵極驅動信號，用于驅動連接在變壓器T1的原邊繞組和電流采樣電阻Rs之間的功率開關M1的導通與關斷。

進一步地，如圖1所示，在變壓器T1的副邊側，同步整流控制芯片(SR IC)通過VD端子檢測變壓器T1是否處于續流狀態(即，將變壓器T1中儲存的能量釋放到反激開關電源電路的輸出端的狀態)；如果SR IC檢測到變壓器T1處于續流狀態，則控制功率開關M2導通；如果SR IC檢測到變壓器T1續流結束或功率開關M1導通，則控制功率開關M2關斷。

由于位于變壓器T1的原邊側的PWM IC和位于變壓器T1的副邊側的SR IC分別獨立控制功率開關M1和M2的導通與關斷，所以在某些條件下(例如，動態負載切換或者短路等條件下)，位于變壓器T1的原邊側的功率開關M1和位于變壓器T1的副邊側的功率開關M2有可能在短時間內同時導通，導致瞬間峰值電流非常大而損壞功率開關或者引起炸機問題。

發明內容

鑒于以上所述的一個或多個問題，本發明提供了一種新穎的開關電源電路。

根據本發明實施例的一種開關電源電路，包括變壓器、位于變壓器的原邊側的第一控制芯片、位于變壓器的副邊側的第二控制芯片、連接在變壓器的原邊繞組與第一電阻之間并經由第一電阻連接到參考地的第一功率開關、以及連接在變壓器的副邊繞組與地之間的第二功率開關，其中：第一控制芯片通過對變壓器的輔助繞組上的電壓進行采樣來生成表征開關電源電路的輸出電壓的第一輸出電壓表征信號，通過對第一電阻上的電壓進行采樣來生成表征變壓器的儲能狀態的儲能狀態表征信號，并根據第一輸出電壓表征信號和儲能狀態表征信號來控制第一功率開關的導通與關斷；第二控制芯片通過對開關電源電路的輸出電壓進行采樣來生成表征開關電源電路的輸出電壓的第二輸出電壓表征信號，通過對第二功率開關的漏極電壓進行采樣來生成表征變壓器的退磁狀態的退磁狀態表征信號，并根據第二輸出電壓表征信號和退磁狀態表征信號來控制第二功率開關的導通與關斷。

根據本發明實施例的開關電源電路無需使用TL431和光耦器件即可使得位于變壓器的副邊側的第二控制芯片與位于變壓器的原邊側的第一控制芯片協同工作，因此節省了系統成本。

附圖說明

從下面結合附圖對本發明的具體實施方式的描述中可以更好地理解本發明，其中：

圖1示出了傳統的反激開關電源電路的電路圖。