[發明專利]反激式開關電源及其控制方法、超聲設備

在審

• 申請號: 202110163486.0
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112968609A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 周泉;彭利軍;賴敏福
• 申請（專利權）人: 飛依諾科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/08;H02M1/32;H02H7/10;A61B8/00
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 沈曉敏

本申請提供了一種反激式開關電源及其控制方法、超聲設備，反激式開關電源包括：輸入電路，用于提供輸入電壓；輸出電路，用于為外部負載供電；變壓器，包括與輸入電路耦合的初級繞組和與輸出電路耦合的次級繞組；控制電路，和變壓器耦合，能夠控制輸入電路經變壓器為輸出電路供能；以及調節電路，與輸出電路和變壓器分別耦合，并能夠基于輸出電路的輸出電壓調節變壓器的初級繞組和次級繞組的匝數比，在輸出電壓較高時能夠自動調小匝數比，以減小第一開關管的漏極電壓，減少第一開關管的電壓應力，避免第一開關管損壞，提高了反激式開關電源的穩定性。在輸出電壓較低時通過自動增大匝數比，增大傳輸至輸出電路的能量，以提高輸出電路的帶載能力。

技術領域

本發明涉及電源技術領域，尤其涉及一種反激式開關電源及其控制方法、超聲設備。

背景技術

在醫療彩超設備中，探頭晶元的通常由反激式開關電源驅動，由于探頭晶圓的驅動電壓以及發射功率隨著發射模式和晶元的變化而變化：常規的B模式，PW模式下電壓高達45V-150V，但在CW模式下，電壓比較小一般12V以下，電流可達到1500mA。為了滿足探頭晶元的多種運行模式，反激式開關電源需要提供較寬范圍的輸出電壓。基于現有的反激式開關電源結構，這將導致輸出電壓較高時，反激式開關電源中開關管的電壓應力較大，電路穩定性差；輸出電壓較低時，反激式開關電源的帶載能力較弱。

發明內容

鑒于現有技術中存在的上述技術問題，本申請提供了一種能夠基于所述電壓自動調節匝數比的反激式開關電源，包括：輸入電路，用于提供輸入電壓；輸出電路，用于為外部負載供電；變壓器，包括與所述輸入電路耦合的初級繞組和與所述輸出電路耦合的次級繞組；控制電路，和所述變壓器耦合，能夠控制所述輸入電路經所述變壓器為所述輸出電路供能；以及調節電路，與所述輸出電路和所述變壓器分別耦合，并能夠基于所述輸出電路的輸出電壓調節所述變壓器的所述初級繞組和所述次級繞組的匝數比。

可選地，所述次級繞組包括依次連接的第一次級繞組以及第二次級繞組，所述調節電路能夠基于所述輸出電壓控制，由所述第一次級繞組單獨為所述輸出電路供能，或者，由所述第一次級繞組和所述第二次級繞組共同為所述輸出電路供能。

可選地，所述調節電路包括：繞組通道選擇電路，連接于所述變壓器與所述輸出電路之間，能夠選擇性地連通所述輸出電路與所述第一次級繞組，或所述輸出電路與所述第一次級繞組和所述第二次級繞組；以及電壓檢測控制電路，與所述繞組通道選擇電路和所述輸出電路相連接，并能夠基于所述輸出電路的輸出電壓控制所述繞組通道選擇電路的運行。

可選地，所述輸出電路包括：被配置為用于并聯于所述外部負載兩端的第三電容。

可選地，所述繞組通道選擇電路包括：依次串接于第二次級繞組的第一端和第三電容的正極性端的第二開關管以及第二二極管；串接于第二次級繞組的第二端和第三電容的正極性端的第三二極管；依次串接于第二開關管的控制端和地之間第四電阻以及第三開關管。

可選地，所述繞組通道選擇電路還包括：連接于第二次級繞組的第一端和第二開關管的控制端之間的穩壓二極管；以及連接于第二次級繞組的第一端和第二開關管的控制端之間的第三電阻。

可選地，所述電壓檢測控制電路包括：依次串接于所述第三電容和地之間的第五電阻和第六電阻；以及比較器，同相輸入端與所述第五電阻和所述第六電阻之間的連接點相連接，反相輸入端與參考電壓Vref相連接，輸出端與所述第三開關管的控制端相連接。

可選地，還包括：漏感吸收電路，用于吸收無法傳輸至所述次級繞組的能量，包括：依次串接于所述初級繞組的第一端和第二端之間的第二電容以及第一二極管；以及并聯于所述第二電容兩端的第一電阻。

為了實現上述發明目的，本申請還提供了一種反激式開關電源的控制方法，應用于控制上文所述的反激式開關電源，所述方法包括：檢測所述反激式開關電源的輸出電壓；以及基于所述輸出電壓調節所述變壓器的初級繞組和次級繞組的匝數比。