一種電壓輸出波紋小的開關電源電路的製作方法
2023-10-06 23:07:54 2
專利名稱：一種電壓輸出波紋小的開關電源電路的製作方法
技術領域：
—種電壓輸出波紋小的開關電源電路本實用新型涉及開關電源，尤其涉及一種電壓輸出波紋小的開關電源電路。早期使用的電源晶片都是頻率固定方式進行工作的，由於方波波形中是含有大量的諧波成分的，當頻率固定時諧波能量點會很集中，從而導致在EMI測試時會有部分測試頻率點比較難通過，因此使用此方式的電源電路存在電磁兼容EMC比較難通過的問題。如圖5所示，目前廣泛使用的電源晶片大部分都已經加入頻率抖動技術，即開關電源的開關頻率在一定的周期(通常為4mS)內進行變化，頻率變化的範圍在±4KHZ左右，通過此種方法能有效的抑制單點的多次諧波的能量，從而實現EMC較容易通過的目的。但使用ー個定周期的方式來實現抖頻率的方式存在ー個缺陷，當輸入交流AC電壓的頻率在變化時，電源晶片頻率抖動的周期與輸入的AC電壓不同步時，會出現在輸入AC電壓在低電壓輸入時容易出現輸出電壓紋波大的問題，即會出現在AC電壓在波谷的位置時開關頻率下降到最低點。目前，此問題的解決方案一個是通過調整反激電源變壓器的設計參數減小最大佔空比來改善，另ー個是通過加大輸入的大電解電容來降低輸出電壓紋波，從早但是，這兩種方案都是需要増加成本的方式才能實現的本實用新型要解決的技術問題是提供ー種結構簡單、成本較低的，電壓輸出波紋小的開關電源電路。為了解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是，一種電壓輸出波紋小的開關電源電路，包括電源線、整流濾波電路、開關輸出電路、電源晶片、電源晶片供電電路和AC輸入電壓波形檢測採樣電路，所述的開關輸出電路包括輸出變壓器和開關管，所述AC輸入電壓波形檢測採樣電路的輸入端接電源線、整流濾波電路、開關輸出電路和電源晶片供電電路，所述AC輸入電壓波形檢測採樣電路的輸出端接電源晶片。以上所述的電壓輸出波紋小的開關電源電路，所述的AC輸入電壓波形檢測採樣電路包括第一分壓電阻、第二分壓電阻和第三分壓電阻，所述第一分壓電阻的一端接電源火線，另一端接為採樣端；所述第二分壓電阻的一端接電源零線，另一端接所述的採樣端；所述第三分壓電阻的一端接所述的採樣端，另一端接整流濾波電路輸出的負極端；所述的採樣端接電源晶片的輸入電壓過欠壓檢測腳。以上所述的電壓輸出波紋小的開關電源電路，包括第一濾波電容，所述的第一濾波電容與所述的三分壓電阻並接。 以上所述的電壓輸出波紋小的開關電源電路，所述的輸出變壓器包括輔助繞組，所述的整流濾波電路包括濾波電路和整流橋，所述整流橋的輸入端通過濾波電路接電源線；所述的電源晶片供電電路包括第一限流電阻、第二濾波電容、ニ極管和所述的輔助繞組，所述的第一限流電阻的第一端接濾波電路和整流橋之間的連接點，第一限流電阻的第ニ端接ニ極管的陰極，ニ極管的陽極接整流濾波電路輸出的負極端；第二濾波電容的正極接第一限流電阻第二端與ニ極管的陰極的連接點，負極接整流濾波電路輸出的負極端；輔助繞組與第一限流電阻、ニ極管串聯，第二濾波電容的正極接電源晶片的電源腳。以上所述的電壓輸出波紋小的開關電源電路，所述的整流濾波電路包括第三濾波電容和整流橋，所述第三濾波電容的正負極分別接整流橋輸出的正負極；所述的AC輸入電壓波形檢測採樣電路包括第二限流電阻，所述第二限流電阻的一端接整流橋輸出的正扱，另一端接電源晶片的高壓啟動腳。以上所述的電壓輸出波紋小的開關電源電路，所述輸出變壓器的原邊繞組和開關管串接，所述的AC輸入電壓波形檢測採樣電路包括採樣電阻；所述開關輸出電路的一端接整流橋輸出的正極，另一端通過採樣電阻接整流濾波電路輸出的負極端，所述的AC輸入電壓波形檢測採樣電路的一端接開關輸出電路與採樣電阻的連接點，另一端接電源晶片的電流採樣腳。 本實用新型電壓輸出波紋小的開關電源電路通過檢測輸入電壓的波形，把AC輸入電壓波形檢測出來後，再利用此波形對開關頻率進行調製，當輸入電壓處于波峰位置時將開關頻率置於最低點；當輸入電壓處于波谷位置時將開關頻率置於最高點，不僅可以解決的輸出電壓紋波大的問題，還可以適當減小輸入大電解電容的容值及開關變壓器的大小，實現降低成本的目的。
以下結合附圖
和具體實施方式
對本實用新型作進ー步詳細的說明。圖I是本實用新型電壓輸出波紋小的開關電源電路實施例I的電路原理圖。圖2是本實用新型電壓輸出波紋小的開關電源電路實施例2的電路原理圖。圖3是本實用新型電壓輸出波紋小的開關電源電路實施例3的電路原理圖。圖4是本實用新型電壓輸出波紋小的開關電源電路實施例4的電路原理圖。圖5是現有技術電源晶片頻率抖動的不意圖。圖6是本實用新型各實施例AC輸入電壓波形檢測原理圖。在圖I所示的本實用新型的實施例I中，電壓輸出波紋小的開關電源電路，包括AC輸入電源、整流濾波電路、開關輸出電路、電源晶片(LD7577或LD7535、LD7537、LD7750)、電源晶片供電電路和AC輸入電壓波形檢測採樣電路。整流濾波電路包括由電容CXl、電感LI構成的濾波電路和由4個整流ニ極管構成的整流橋，整流橋的輸入端通過濾波電路接AC輸入電源的電源線。大電解電容ECl的正負極分別接整流橋輸出的正負極。整流橋輸出的負極端接地。開關輸出電路包括輸出變壓器Tl和開關管Q1，輸出變壓器的原邊繞組Tl的一端接整流橋輸出的正極，另一端接開關管Ql的漏極，開關管Ql的源極通過電阻R7接地。電源晶片的控制信號輸出端接開關管Ql的門極。電源晶片供電電路包括第一限流電阻R4、第二濾波電容EC2、ニ極管Dl和輸出變壓器Tl的輔助繞組TlA輔助繞組，第一限流電阻R8的第一端接濾波電路電感LI和整流橋之間的連接點，第一限流電阻R8的第二端接ニ極管Dl的陰極，ニ極管Dl的陽極接通過變壓器輔助繞組TlA輔助繞組接地。第二濾波電容EC2的正極接第一限流電阻R8第二端與ニ極管Dl的陰極的連接點，負極接地。第二濾波電容EC2的正極接電源晶片的電源腳。本實施例的AC輸入電壓波形檢測採樣電路包括第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R4和第三分壓電阻R3，第一分壓電阻Rl的一端接電源火線，另一端接為採樣端。第二分壓電阻R4的一端接電源零線，另一端接採樣端。第三分壓電阻R3的一端接採樣端，另一端接地，第一濾波電容Cl與第三分壓電阻R3並接。AC輸入電壓波形檢測採樣電路的採樣端接電源晶片的輸入電壓過欠壓檢測腳(LD7577晶片的第I腳)，向電源晶片提供AC輸入的電壓波形，電源晶片利用此波形對開關頻率進行調製，如圖6所示，當輸入電壓處于波峰位置時將開關頻率置於最低點，當輸入電壓處于波谷位置時將開關頻率置於最高點，可以解決 前面提到的輸出電壓紋波大的問題，同時可以適當減小輸入大電解電容的容值及開關變壓器的大小，達到降低成本的目的。本實用新型的實施例2的電路如圖2所示，與實施例I不同的是，不需要獨立的AC輸入電壓波形檢測採樣電路。電源晶片供電電路的第一限流電阻R8的第一端直接從濾波電路電感LI獲取AC輸入的電壓波形，輸入電源晶片的電源腳。本實用新型的實施例3的電路如圖3所示，與實施例I不同的是，AC輸入電壓波形檢測採樣電路包括第二限流電阻R6，第二限流電阻R6的一端接整流橋輸出的正極，另ー端接電源晶片的高壓啟動腳(LD7577晶片的第8腳)，AC輸入的電壓波形從第二濾波電容EC2的正極端獲得。本實用新型的實施例3的電路如圖3所示，與實施例I不同的是，AC輸入電壓波形檢測採樣電路利用開關管Ql的發射極電阻R7作為採樣電阻，AC輸入電壓波形檢測採樣電路的一端接開關輸出電路開關管Ql的發射極，另一端接電源晶片的電流採樣腳(LD7577晶片的第3腳)。AC輸入的電壓波形從採樣電阻與開關管Ql的發射極的連接端獲得。從以上實施例可以看到，AC輸入電壓波形檢測方式可以從AC輸入端直接取得，也可以由大電解電容上取得，也可以由電流採樣端取得，也可以由晶片電源供電端取得AC輸入電壓波形檢測完成後送到電源晶片，電源晶片對電源的開關頻率以檢測到的AC波形進行處理，使開關頻率在AC波形波峰時處於最低值，在AC波形波谷時開關頻率處於最高值本實用新型不僅可以解決的輸出電壓紋波大的問題，還可以適當減小輸入大電解電容的容值及開關變壓器的大小，實現降低成本的目的。以上對本實用新型所提供的一種開關電源晶片在抖頻時出現輸出電壓紋波大問題的解決方案進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種電壓輸出波紋小的開關電源電路，包括電源線、整流濾波電路、開關輸出電路、電源晶片和電源晶片供電電路，所述的開關輸出電路包括輸出變壓器和開關管，其特徵在於，包括AC輸入電壓波形檢測採樣電路，所述AC輸入電壓波形檢測採樣電路的輸入端接電源線、整流濾波電路、開關輸出電路和電源晶片供電電路，所述AC輸入電壓波形檢測採樣電路的輸出端接電源晶片。
2.根據權利要求I所述的電壓輸出波紋小的開關電源電路，其特徵在於，所述的AC輸入電壓波形檢測採樣電路包括第一分壓電阻、第二分壓電阻和第三分壓電阻，所述第一分壓電阻的一端接電源火線，另一端接為採樣端；所述第二分壓電阻的一端接電源零線，另ー端接所述的採樣端；所述第三分壓電阻的一端接所述的採樣端，另一端接整流濾波電路輸出的負極端；所述的採樣端接電源晶片的輸入電壓過欠壓檢測腳。
3.根據權利要求2所述的電壓輸出波紋小的開關電源電路，其特徵在於，包括第一濾波電容，所述的第一濾波電容與所述的三分壓電阻並接。
4.根據權利要求I所述的電壓輸出波紋小的開關電源電路，其特徵在於，所述的輸出變壓器包括輔助繞組，所述的整流濾波電路包括濾波電路和整流橋，所述整流橋的輸入端通過濾波電路接電源線；所述的電源晶片供電電路包括第一限流電阻、第二濾波電容、ニ極管和所述的輔助繞組輔助繞組，所述的第一限流電阻的第一端接濾波電路和整流橋之間的連接點，第一限流電阻的第二端接ニ極管的陰極，ニ極管的陽極接整流濾波電路輸出的負極端；第二濾波電容的正極接第一限流電阻第二端與ニ極管的陰極的連接點，負極接整流濾波電路輸出的負極端；輔助繞組與第一限流電阻、ニ極管串聯，第二濾波電容的正極接電源晶片的電源腳。
5.根據權利要求I所述的電壓輸出波紋小的開關電源電路，其特徵在於，所述的整流濾波電路包括第三濾波電容和整流橋，所述第三濾波電容的正負極分別接整流橋輸出的正負極；所述的AC輸入電壓波形檢測採樣電路包括第二限流電阻，所述第二限流電阻的一端接整流橋輸出的正極，另一端接電源晶片的高壓啟動腳。
6.根據權利要求I所述的電壓輸出波紋小的開關電源電路，其特徵在於，所述輸出變壓器的原邊繞組和開關管串接，所述的AC輸入電壓波形檢測採樣電路包括採樣電阻；所述開關輸出電路的一端接整流橋輸出的正極，另一端通過採樣電阻接整流濾波電路輸出的負極端，所述的AC輸入電壓波形檢測採樣電路的一端接開關輸出電路與採樣電阻的連接點，另一端接電源晶片的電流採樣腳。
專利摘要本實用新型公開了一種電壓輸出波紋小的開關電源電路，包括電源線、整流濾波電路、開關輸出電路、電源晶片、電源晶片供電電路和AC輸入電壓波形檢測採樣電路，AC輸入電壓波形檢測採樣電路的輸入端接電源線、整流濾波電路、開關輸出電路和電源晶片供電電路，AC輸入電壓波形檢測採樣電路的輸出端接電源晶片。本實用新型通過檢測輸入電壓的波形，把AC輸入電壓波形檢測出來後，再利用此波形對開關頻率進行調製，當輸入電壓處于波峰位置時將開關頻率置於最低點；當輸入電壓處于波谷位置時將開關頻率置於最高點，不僅可以解決的輸出電壓紋波大的問題，還可以適當減小輸入大電解電容的容值及開關變壓器的大小，實現降低成本的目的。
文檔編號H02M1/12GK202395667SQ20112040834
公開日2012年8月22日 申請日期2011年10月24日 優先權日2011年10月24日
發明者詹星 申請人:深圳麥格米特電氣股份有限公司