一種在低壓或短路狀態連續輸出的開關電源電路的製作方法
2023-12-05 21:45:17 1
專利名稱:一種在低壓或短路狀態連續輸出的開關電源電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型適用於開關電源技術領域，提供了一種在低壓或短路狀態連續輸出的開關電源電路，包括PWM波發生器、電源輸出電路，所述PWM波發生器的供電引腳VCC同時連接正向供電電路和反向供電電路，所述PWM波發生器的定時引腳RT/CT連接頻率控制電路；當所述電源輸出電路的副邊繞組電壓正常時，所述PWM波發生器的供電引腳VCC由所述反向供電電路供電，當所述電源輸出電路的副邊繞組電壓低或者為零時，所述PWM波發生器的供電引腳VCC由所述正向供電電路供電。本實用新型實施例通過在PWM波發生器的VCC引腳同時連接正向供電電路和反向供電電路，使得開關電源在連接容性或者感性負載時，不會出現間歇保護，輸出電流小，降低了電源的功率損耗。
【專利說明】
一種在低壓或短路狀態連續輸出的開關電源電路
技術領域
[0001]本實用新型屬於開關電源技術領域，尤其涉及一種在低壓或短路狀態連續輸出的開關電源電路。
【背景技術】
[0002]開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源，一般由脈衝寬度調製(P麗)控制電路、場效應功率輸出管、變壓器等組成。
[0003]目前現有的大部分恆流開關電源在輸出負載是容性(超級電容類)或感性(馬達類)時，電源啟動時輸出處於短路狀態，電源會啟動較慢，或不能啟動，造成設備不能正常工作，
[0004]同時輸出電壓在恆流到很低或OV(短路)時，輸出電流會不連續的，處於間歇保護狀態，輸出電流會比較大，輸入功率比較大，損耗也大。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型實施例提供一種在低壓或短路狀態連續輸出的開關電源電路，旨在解決現有的大部分恆流開關電源在輸出負載是容性或感性時，電源啟動時輸出處於短路狀態，電源會啟動較慢，或不能啟動，同時輸出電壓在恆流到很低或OV(短路)時，輸出電流會不連續的，處於間歇保護狀態，輸出電流會比較大，輸入功率比較大，損耗也大的問題。
[0006]本實用新型實施例是這樣實現的，一種在低壓或短路狀態連續輸出的開關電源電路，
[0007]包括P麗波發生器、以及與所述P麗波發生器的P麗波輸出引腳PWM連接的電源輸出電路，其特徵在於，所述HVM波發生器的供電引腳VCC同時連接正向供電電路和反向供電電路，所述PWM波發生器的定時引腳RT/CT連接頻率控制電路；
[0008]所述正向供電電路的輸入端連接所述電源輸出電路的變壓器原邊繞組，所述反向供電電路的輸入端連接所述電源輸出電路的變壓器副邊繞組，所述頻率控制電路同時連接所述正向供電電路和反向供電電路；
[0009]當所述電源輸出電路的副邊繞組電壓正常時，所述PffM波發生器的供電引腳VCC由所述反向供電電路供電，當所述電源輸出電路的副邊繞組電壓低或者為零時，所述PWM波發生器的供電引腳VCC由所述正向供電電路供電。
[0010]進一步的，所述P麗波發生器Ul型號為UC3842，包括PWM、CS、VCC、RT/CT、GND引腳，所述電源輸出電路包括變壓器Tl、場效應管M0S、二極體D6、電容C5，所述變壓器Tl包括原邊繞組T1A、T1B、副邊繞組T1C、T1D，所述正向供電電路包括所述變壓器Tl的原邊繞組T1B、二極體D2、電容C2、電阻R3、三極體Q1、穩壓管ZD1、二極體D3，所述反向供電電路包括所述變壓器TI的副邊繞組TIC、電阻R2、二極體D1、電阻R4、電容Cl，所述頻率控制電路包括二極體D4、電容C3、二極體D5、電阻R5、電容C4、三極體Q2、電阻R6、電阻R7 ；
[0011]所述電源輸出電路變壓器Tl的原邊繞組TlA—端連接外部電源VBUS，另一端連接場效應管MOS的漏極2，所述場效應管MOS的柵極I連接PWM波發生器Ul的PWM引腳，所述場效應管MOS的源極3通過電阻Rl接地，所述電源輸出電路變壓器Tl的副邊繞組TlD的一端連接二極體D6的正極，所述二極體D6的負極連接負載的正極輸出端0UT+，所述副邊繞組TlD的另一端連接負載的負極輸出端0UT-，所述副邊繞組T1D、二極體D6與所述負載之間並聯電容C5；
[0012]所述正向供電電路中的原邊繞組TlB—端連接二極體D2的正極、一端接地，所述二極體D2負極連接三極體Ql的集電極2，所述三極體Ql的發射極3連接二極體D3的正極，所述二極體D3的負極連接所述PffM波發生器Ul的VCC引腳，所述三極體Ql的基極I和集電極2之間連接有電阻R3，所述三極體Ql的基極I還連接有穩壓管ZDl，所述穩壓管ZDl的另一端接地，所述二極體D2的負極還並聯有電容C2，所述電容C2的另一端接地；
[0013]所述反向供電電路的副邊繞組TlC一端連接二極體Dl的正極，所述二極體Dl的負極連接所述PWM波發生器Ul的VCC引腳，所述二極體DI的負極還並聯有電容CI，所述電容Cl的另一端接地；
[0014]所述頻率控制電路中二極體D4的正極同時連接電阻R2和電阻R4，所述電阻R2的另一端連接反向供電電路中二極體DI的正極，所述電阻R4的另一端連接反向供電電路中二極體Dl的負極，所述二極體D4的負極同時連接電容C3的一端及二極體D5的正極，所述電容C3的另一端接地，所述二極體D5的負極連接電阻R5的一端，所述電阻R5的另一端連接所述PWM波發生器UI的RT/CT引腳，所述RT/CT引腳與所述電阻R5的連接點同時並聯電容C4，所述電容C4的另一端接地，所述電阻R5與所述RT/CT引腳的連接點同時還連接三極體Q2的集電極2，所述三極體Q2的發射極3接地，所述三極體Q2的基極I並聯有電阻R6和電阻R7，所述電阻R6的另一端與所述PffM波發生器Ul的PffM引腳連接，所述電阻R7的另一端接地。
[0015]進一步的，所述電源輸出電路中場效應管MOS的源極3連接所述PWM波發生器Ul的CS引腳，所述場效應管MOS的柵極I與所述CS弓丨腳之間還連接有電阻R8。
[0016]進一步的，所述電源輸出電路的場效應管MOS採用耗盡型N溝道場效應管。
[0017]本實用新型實施例的在低壓或短路狀態連續輸出的開關電源電路，通過在PWM波發生器的VCC引腳同時連接正向供電電路和反向供電電路，同時頻率控制電路的輸入端與正向供電電路和反向供電電路連接，使得開關電源在連接容性或者感性負載時，開關電源的輸出電壓能穩定的輸出至額定值，不會出現間歇保護，輸出電流小，降低了電源的功率損耗。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型實施例提供的在低壓或短路狀態連續輸出的開關電源電路的模塊圖；
[0019]圖2是本實用新型實施例提供的在低壓或短路狀態連續輸出的開關電源電路的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0021 ]需要說明的是，當元件被稱為「固定於」或「設置於」另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者可能同時存在居中元件。當一個元件被稱為是「連接於」另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。
[0022]參考圖1所示，本實用新型實施例提供的一種在低壓或短路狀態連續輸出的開關電源電路，
[0023]包括PffM波發生器11、以及與所述PffM波發生器11的PffM波輸出引腳PffM連接的電源輸出電路12，其中，所述Pmi波發生器的供電引腳VCC同時連接正向供電電路13和反向供電電路14，所述PffM波發生器的定時引腳RT/CT連接頻率控制電路15，在本實用新型實施例中，PWM波發生器11可採用普通的PWM波控制晶片，其中的RT/CT引腳通過外圍電路中的電阻、電容控制PffM波佔空比的大小，從而控制開關電源的開通關斷時間；
[0024]所述正向供電電路13的輸入端連接所述電源輸出電路12的變壓器原邊繞組，所述反向供電電路14的輸入端連接所述電源輸出電路12的變壓器副邊繞組，所述頻率控制電路15同時連接所述正向供電電路13和反向供電電路14;
[0025]當所述電源輸出電路12的副邊繞組電壓正常時，所述PWM波發生器11的供電引腳VCC由所述反向供電電路14供電，當所述電源輸出電路12的副邊繞組電壓低或者為零時，所述PWM波發生器11的供電引腳VCC由所述正向供電電路13供電。
[0026]在本實用新型實施例中，所述PffM波發生器Ul型號為UC3842，包括PWM、CS、VCC、RT/CT、GND引腳，所述電源輸出電路包括變壓器Tl、場效應管M0S、二極體D6、電容C5，所述變壓器Tl包括原邊繞組T1A、T1B、副邊繞組T1C、T1D，所述正向供電電路包括所述變壓器Tl的原邊繞組T1B、二極體D2、電容C2、電阻R3、三極體Q1、穩壓管ZD1、二極體D3，所述反向供電電路包括所述變壓器Tl的副邊繞組T1C、電阻R2、二極體Dl、電阻R4、電容Cl，所述頻率控制電路包括二極體D4、電容C3、二極體D5、電阻R5、電容C4、三極體Q2、電阻R6、電阻R7 ；
[0027]具體的，如圖2所示，在本實用新型實施例中，所述電源輸出電路變壓器Tl的原邊繞組TlA—端連接外部電源VBUS，另一端連接場效應管MOS的漏極2，所述場效應管MOS的柵極I連接PWM波發生器Ul的PffM引腳，所述場效應管MOS的源極3通過電阻Rl接地，所述電源輸出電路變壓器Tl的副邊繞組TlD的一端連接二極體D6的正極，所述二極體D6的負極連接負載的正極輸出端OUT+，所述副邊繞組TlD的另一端連接負載的負極輸出端OUT-，所述副邊繞組T1D、二極體D6與所述負載之間並聯電容C5;
[0028]所述正向供電電路中的原邊繞組TIB—端連接二極體D2的正極、一端接地，所述二極體D2負極連接三極體Ql的集電極2，所述三極體Ql的發射極3連接二極體D3的正極，所述二極體D3的負極連接所述PffM波發生器Ul的VCC引腳，所述三極體Ql的基極I和集電極2之間連接有電阻R3，所述三極體Ql的基極I還連接有穩壓管ZDl，所述穩壓管ZDl的另一端接地，所述二極體D2的負極還並聯有電容C2，所述電容C2的另一端接地；
[0029]所述反向供電電路的副邊繞組TlC一端連接二極體Dl的正極，所述二極體Dl的負極連接所述PWM波發生器Ul的VCC引腳，所述二極體DI的負極還並聯有電容CI，所述電容Cl的另一端接地；
[0030]所述頻率控制電路中二極體D4的正極同時連接電阻R2和電阻R4，所述電阻R2的另一端連接反向供電電路中二極體DI的正極，所述電阻R4的另一端連接反向供電電路中二極體Dl的負極，所述二極體D4的負極同時連接電容C3的一端及二極體D5的正極，所述電容C3的另一端接地，所述二極體D5的負極連接電阻R5的一端，所述電阻R5的另一端連接所述PWM波發生器UI的RT/CT引腳，所述RT/CT引腳與所述電阻R5的連接點同時並聯電容C4，所述電容C4的另一端接地，所述電阻R5與所述RT/CT引腳的連接點同時還連接三極體Q2的集電極2，所述三極體Q2的發射極3接地，所述三極體Q2的基極I並聯有電阻R6和電阻R7，所述電阻R6的另一端與所述PffM波發生器Ul的PffM引腳連接，所述電阻R7的另一端接地；
[0031]本實用新型實施例中，當開關電源未到達恆定電流時，TlD兩端的電壓較高，同時使TlC兩端的電壓和C3兩端的電壓較高，經D5、R5向C4充電的速度快，工作頻率會較高，此時Q2在PffM輸出時通過R6、R7分壓導通，以便於控制C4的充電時間，使工作頻率達到理想值，此時PffM的供電是由反向供電電路提供；
[0032]當開關電源電路工作在恆流時，隨著負載的增加，C5兩端的電壓下降，TlD兩端的電壓下降，同時使TIC兩端的電壓下降，C3兩端的電壓經R4、R2分壓後降低，C3經D5、R5向C4充電的速度變慢，工作頻率降低，進一步，當輸出電壓很低或短路(輸出電壓0V)時，PffM的供電則由正向供電電路提供，這樣保證了 PWM的供電連續，開關電源不會間歇工作，保證了設備供電的正常，同時由於工作頻率較低，故開關電源的損耗小，節約生產成本。
[0033]在本實用新型實施例中，所述電源輸出電路中場效應管MOS的源極3連接所述PWM波發生器Ul的CS引腳，所述場效應管MOS的柵極I與所述CS引腳之間還連接有電阻R8，用於輸出端電流的檢測。
[0034]作為本實用新型的一個實施例，所述電源輸出電路的場效應管MOS採用耗盡型N溝道場效應管。
[0035]本實用新型實施例提供的在低壓或短路狀態連續輸出的開關電源電路，通過在PWM波發生器的VCC引腳同時連接正向供電電路和反向供電電路，同時頻率控制電路的輸入端與正向供電電路和反向供電電路連接，使得開關電源在連接容性或者感性負載時，開關電源的輸出電壓能穩定連續的輸出至額定值，不會出現間歇保護，輸出電流小，輸入功率小，大大降低了電源的功率損耗。
[0036]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【主權項】
1.一種在低壓或短路狀態連續輸出的開關電源電路，包括PWM波發生器、以及與所述P麗波發生器的P麗波輸出引腳P麗連接的電源輸出電路，其特徵在於，所述P麗波發生器的供電引腳VCC同時連接正向供電電路和反向供電電路，所述P麗波發生器的定時引腳RT/CT連接頻率控制電路； 所述正向供電電路的輸入端連接所述電源輸出電路的變壓器原邊繞組，所述反向供電電路的輸入端連接所述電源輸出電路的變壓器副邊繞組，所述頻率控制電路同時連接所述正向供電電路和反向供電電路； 當所述電源輸出電路的副邊繞組電壓正常時，所述PWM波發生器的供電引腳VCC由所述反向供電電路供電，當所述電源輸出電路的副邊繞組電壓低或者為零時，所述PWM波發生器的供電引腳VCC由所述正向供電電路供電。2.根據權利要求1所述的在低壓或短路狀態連續輸出的開關電源電路，其特徵在於，所述PWM波發生器Ul型號為UC3842，包括PWM、CS、VCC、RT/CT、GND引腳，所述電源輸出電路包括變壓器Tl、場效應管MOS、二極體D6、電容C5，所述變壓器Tl包括原邊繞組T1A、T1B、副邊繞組T1C、T1D，所述正向供電電路包括所述變壓器Tl的原邊繞組T1B、二極體D2、電容C2、電阻R3、三極體Q1、穩壓管ZD1、二極體D3，所述反向供電電路包括所述變壓器Tl的副邊繞組T1C、電阻R2、二極體Dl、電阻R4、電容Cl，所述頻率控制電路包括二極體D4、電容C3、二極體D5、電阻R5、電容C4、三極體Q2、電阻R6、電阻R7 ； 所述電源輸出電路變壓器Tl的原邊繞組TlA—端連接外部電源VBUS，另一端連接場效應管MOS的漏極2，所述場效應管MOS的柵極I連接PffM波發生器Ul的PffM引腳，所述場效應管MOS的源極3通過電阻Rl接地，所述電源輸出電路變壓器Tl的副邊繞組TlD的一端連接二極體D6的正極，所述二極體D6的負極連接負載的正極輸出端0UT+，所述副邊繞組TlD的另一端連接負載的負極輸出端OUT-，所述副邊繞組TID、二極體D6與所述負載之間並聯電容C5; 所述正向供電電路中的原邊繞組TIB—端連接二極體D2的正極、一端接地，所述二極體D2負極連接三極體Ql的集電極2，所述三極體Ql的發射極3連接二極體D3的正極，所述二極體D3的負極連接所述PffM波發生器Ul的VCC引腳，所述三極體Ql的基極I和集電極2之間連接有電阻R3，所述三極體Ql的基極I還連接有穩壓管ZDl，所述穩壓管ZDl的另一端接地，所述二極體D2的負極還並聯有電容C2，所述電容C2的另一端接地； 所述反向供電電路的副邊繞組TlC 一端連接二極體Dl的正極，所述二極體Dl的負極連接所述PWM波發生器Ul的VCC引腳，所述二極體DI的負極還並聯有電容Cl，所述電容CI的另一端接地； 所述頻率控制電路中二極體D4的正極同時連接電阻R2和電阻R4，所述電阻R2的另一端連接反向供電電路中二極體DI的正極，所述電阻R4的另一端連接反向供電電路中二極體Dl的負極，所述二極體D4的負極同時連接電容C3的一端及二極體D5的正極，所述電容C3的另一端接地，所述二極體D5的負極連接電阻R5的一端，所述電阻R5的另一端連接所述PffM波發生器UI的RT/CT引腳，所述RT/CT引腳與所述電阻R5的連接點同時並聯電容C4，所述電容C4的另一端接地，所述電阻R5與所述RT/CT弓I腳的連接點同時還連接三極體Q2的集電極2，所述三極體Q2的發射極3接地，所述三極體Q2的基極I並聯有電阻R6和電阻R7，所述電阻R6的另一端與所述PWM波發生器Ul的PffM引腳連接，所述電阻R7的另一端接地。3.根據權利要求2所述的在低壓或短路狀態連續輸出的開關電源電路，其特徵在於，所述電源輸出電路中場效應管MOS的源極3連接所述PWM波發生器Ul的CS引腳，所述場效應管MOS的柵極I與所述CS弓I腳之間還連接有電阻R8。4.根據權利要求3所述的在低壓或短路狀態連續輸出的開關電源電路，其特徵在於，所述電源輸出電路的場效應管MOS採用耗盡型N溝道場效應管。
【文檔編號】H02M1/32GK205725441SQ201620150933
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年2月29日
【發明人】馮亞軍
【申請人】深圳市普德新星電源技術有限公司