[發明專利]一種具有初級反饋和峰值功率的反激式數字開關電源電路

有效

• 申請號: 201910524310.6
• 申請日: 2019-06-17
• 公開（公告）號: CN110336466B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 馮開勇
• 申請（專利權）人: 無錫博通微電子技術有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種具有初級反饋和峰值功率的反激式數字開關電源電路，其特征在于，包括輸入交流電的整流電路（1）、連接于所述整流電路（1）輸出端的驅動電路（2），以及連接在所述驅動電路（2）輸出端的輸出濾波電路（3）；

所述整流電路（1）為輸入交流電的整流橋，其包括用于將輸入交流電源整流為直流電的整流橋BR1，連接在所述整流橋BR1的其中一橋臂輸出端的輸入電容C1；

所述驅動電路（2）包括變壓器T1、功率開關管M1、控制電路（4）、啟動電阻R1、電阻R2、上分壓電阻R3、下分壓電阻R4、二極管D1、供電二極管D2、輸入電容C1、電容C2和供電電容C3；

所述變壓器T1包括變壓器初級側繞組、變壓器次級側繞組和變壓器輔助繞組；

所述輸出濾波電路（3）包括整流二極管D3、出電容C4和假負載R6，所述整流二極管D3連接在所述變壓器T1的次級側繞組和所述輸出電容C4之間，所述輸出電容C4和所述假負載R6并聯；

所述變壓器（3）的初級側繞組一端連接所述電容C2的正極，其另一端連接所述功率開關管M1；

所述變壓器（3）的次級側繞組一端連接輸出二極管D3的一端，所述輸出二極管的另一端連接輸出電容C4的一端，所述變壓器的次級側繞組的另一端連接所述輸出電容的另一端；

所述變壓器（3）的輔助繞組一端連接供電二極管D2的陽極及所述上分壓電阻R3一端，所述供電二極管的陰極連接所述供電電容C3，所述上分壓電阻R3、下分壓電阻R4之間的中點連接于所述控制電路（4），所述變壓器T1的輔助繞組另一端通過所述下分壓電阻R4的一端接地；

所述控制電路（4）包括數字邏輯電路（401）、電壓采樣及消磁時間采樣電路（402）、VPK電壓比較器（403）、VIPK電壓比較器（404）、峰值功率定時器（405）、VIPK電壓產生電路（406）、功率開關管驅動電路（407）以及啟動電路（408）；

所述數字邏輯電路（401）的兩個VIPK電壓閾值VIPK1小于VIPK2，所述VIPK1和VIPK2分別對應輸出電流限流點OCP1和OCP2，所述OCP1小于OCP2；

所述功率開關管驅動電路（407）用于將所述數字邏輯電路（401）的輸出端信號轉換成驅動所述功率開關管M1的驅動信號，控制所述功率開關管M1的導通和關閉；所述功率開關管M1為場效應晶體管或雙極型晶體管；

所述功率開關管M1的漏極端連接所述變壓器T1的初級側繞組一端，所述變壓器T1的初級側繞組另一端連接輸入電容C1；所述功率開關管M1的源極端連接于所述電阻R5,用于采樣功率開關管M1中的電流；

所述啟動電阻R1連接于所述輸入電容C1正端和所述供電電容C3之間，所述供電電容C3用于為所述控制電路（4）供電；

所述控制電路（4）中的電壓采樣及消磁時間采樣電路（402）、通過Vsense檢測對應輸出電壓的反饋電壓，將反饋電壓與內部預設基準電壓通過數字誤差放大器比較產生數字誤差信號，所述數字誤差信號送到所述數字邏輯電路（401）產生控制功率開關管M1導通和關斷的脈沖信號，所述功率開關管驅動電路（407）產生控制功率開關管M1導通和關斷的時序信號，用于調節初級-次級傳遞能量的大小，使得輸出電壓穩定在設計輸出電壓；

工作在恒壓輸出模式下，持續向負載輸出小于OCP1的電流，其通過初級側電流采樣比較器實時檢測原邊峰值電流大小，當檢測到輸出電流超過OCP1時，開始啟動峰值功率定時器（405），電源在由峰值功率定時器設定時間內以峰值功率模式工作，輸出電流大于OCP1，小于OCP2，電源穩定工作在恒壓輸出模式，如果輸出峰值電流持續時間長于峰值功率模式定時器設定時間，則所述電源判定檢測到故障并關閉，所述電源系統內部設置OCP2在不同條件下對最大輸出電流提供限制，在異常重負載、輸出低阻抗或輸出短路的情況下，負載電流增加且大于OCP2時，所述電源將輸出電流限制到OCP2等級，在峰值功率模式定時器到期時關閉所述電源。

2.根據權利要求1所述的具有初級反饋和峰值功率的反激式數字開關電源電路，其特征在于，所述供電二極管D2的正極連接所述變壓器T1的輔助繞組一端，所述變壓器T1的輔助繞組的另一端連接電流參考地，所述供電二極管D2的負極連接所述供電電容C3,所述變壓器T1輔助繞組的兩端分別連接所述上分壓電阻R3和下分壓電阻R4。

3.根據權利要求1所述的具有初級反饋和峰值功率的反激式數字開關電源電路，其特征在于，所述二極管D1、電阻R2、電容C2構成RCD吸收回路；所述二極管D1的正極連接所述變壓器T1的初級側繞組一端，所述電阻R2和電容C2的一端連接所述變壓器T1的初級側繞組的另一端，所述電阻R2和電容C2并聯，所述電阻R2和電容C2的另一端連接所述二極管D1的負極。