具有電流和電壓限值的簡易開關電源的製作方法
2023-05-08 18:05:36 1
專利名稱：具有電流和電壓限值的簡易開關電源的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種開關電源，特別涉及一種具有初級端和次級端的開關電源，其包括具有初級線圈、次級線圈以及至少一個輔助線圈的變壓器。初級線圈和輔助線圈連接到初級端，並且次級線圈連接到次級端。開關電源包括初級開關，其連接到初級線圈，用於中斷流經初級線圈的電流；自由振蕩電路，用於產生驅動初級開關的開關脈衝；以及用於在輔助線圈的端子之間產生映像電壓的電路，用於產生映像電壓，其在初級端形成將在次級端上調整的電壓。
背景技術：
開關電源應用於許多電子設備中，用於從市電電壓(mains voltage)中產生向電子元件供電所需的低直流電壓。因此，由於在高於某一功率等級時，開關電源顯示出更高的效率，特別是它們僅需要較小的空間，所以開關電源在許多應用中都優於具有市電變壓器的傳統電源。
空間的縮小主要歸於如下原因，即取代了市電電壓而對高頻交流電壓進行變換，其可以位於例如20kHz到200kHz的範圍內，而不是50Hz或者60Hz的常用市電頻率。由於變壓器上所需的線圈數量與頻率成反比地減少，因而通過這種方式可顯著降低銅損，並使實際的變壓器變得更小。
特別地，為了進一步提高效率，公知在初級開關電源中，根據應用於電源設備次級端的負載，對由例如雙極電晶體的開關在高頻變壓器的初級端產生的頻率進行調整，以便調整傳輸的功率。例如，通過將輔助線圈輸出的電壓用作控制變量來實現這種類型的調整所需的反饋。在EP 1 146 630 A2中描述了一種控制輸出電流和/或輸出電壓的適當方法，並且該方法考慮到在每個脈衝內將相同的能量加載到變壓器上。然而，該文獻中示出的電路配置是將相對複雜的集成電路用作控制電路，因而存在結構相對複雜的缺點。
在初級部分與次級部分之間構建具有電絕緣的開關電源的最廉價方式是使用自激回掃轉換器(free-running flyback converter)。然而，這種類型的電源具有在低負載下開關頻率顯著增加的主要缺陷。從而，在無負載或低負載的情況下，功率損耗高。
對於這種類型的電源，通過測量初級輔助線圈或主初級線圈上的電壓來間接測量輸出電壓更為困難。由於寄生電感產生感應電壓，所以會出現短電壓過衝，而對於這種具有大脈衝寬度的短電壓過衝，可通過簡單的方式將其濾出，從而能夠相對準確地確定次級電壓。然而，在低負載的情況下，脈衝寬度減小以致幾乎無法濾出寄生電感所感應的電壓。這意味著只能非常不準確地確定低負載情況下的輸出電壓。在(未審)公開的英國專利申請GB02379036中可以找到這種類型的簡單分立電路技術的實例。在這種電路中，建議使用光耦合器來克服控制準確性不足的缺陷。然而，這種光耦合器又增加了完成開關電源的複雜性和成本。
發明內容
因而，本發明的目的是提供一種普通型開關電源，其通過降低的複雜度來促使改進控制特性以及提高關於工作參數的靈活性。
通過具有權利要求1的特徵的開關電源實現上述目的。根據本發明開關電源的其他有益改進是各從屬權利要求的主題。
本發明基於如下思想，即利用連接至初級開關的時間控制單元，可以在一個開關周期內調節、特別是延長初級開關的截止時段的持續時間，保持對低負載的低開關頻率，從而可以實現精確的電壓控制和對各種輸出電流特性的設置。此外，根據本發明的開關電源由一些廉價的元件構成。從而，根據本發明的開關電源具有以低成本實現準確輸出電壓控制、低開路輸入功率以及可使用在極為廣泛的應用中的優點。最後，根據本發明的開關電源還具有短路保護的優點。
根據改進的實施例，時間控制單元包括控制電容，其利用其充電電流控制初級開關的截止時間。通過這種方式，可以加速導通過程並加速截止過程。以非常簡單的方式，經由控制電容可延長初級開關的截止時段。通過這種方式，對傳輸功率進行設置以便產生幾乎與負載無關的輸出電壓。對初級端上輸出電壓的檢測進行簡化以使在每個脈衝內的傳輸能量相同，從而總是提供相對長的時間以供電流在次級線圈中流動。通過根據本發明的開關電源，可利用RC元件濾出由寄生電感引起的短電壓尖峰。
如果在時間控制單元中設置二極體，該二極體在初級開關的截止期間內限制控制電容的充電電流，則可防止控制電容的充電，並可以非常有效且簡單的方式實現經由截止持續時間的功率控制。
通過充電電流控制電路可以非常有效的方式獲得用於控制電容的受控充電電流，該充電電流控制電路設置在開關電源的輸入端子與初級開關的控制端子之間。
根據本發明的其他有益改進可以設置振蕩抑制電路，以便抑制初級開關的控制電路中不期望的振蕩，並從而提高控制準確性。
可為初級開關的相移截止設置相移電路，以加速初級開關的截止過程，並從而提高整個開關電源的效率。
根據另一實施例，形成時間控制單元，以在所述初級開關的導通期間內使控制信號無效。通過這種方式，可通過自激振蕩器以非常有效的方式獲得可變暫停和不變脈衝。
根據改進的實施例，根據本發明的開關電源包括兩個初級輔助線圈，其也可以控制初級開關的截止時段。通過這種方式，可以實現低負載下的低開關頻率以及開路上減小的功率損耗。可在初級輔助線圈上相對準確地確定次級電壓。
如果一個輔助線圈經由二極體和電晶體連接到初級開關，則電流可流入二極體的陽極，以延長電晶體的導通時段而不會影響截止閾值。在初級開關的導通期間內，在二極體的陽極上產生負電壓。可選地，也可以使用由兩個二極體或兩個電阻構成的串聯電路。可提供附加電阻以限制二極體的峰值電流。
如果一個輔助線圈經由第二二極體連接到電容，使其充電形成將在次級端上調整的電壓，並且根據施加到電容上的電壓，使電流流過二極體、電阻、第三二極體以及電晶體的基極-發射極結，從而延遲在電晶體的導通時段內產生的初級開關的導通，則可以實現對初級開關的截止時段的壓控設置。連接到初級開關的控制端子和第一輔助線圈的RC元件可以實現在用於相對低保持電流的控制電路中的相對低電阻開關。由於相對大的電容和大電阻值電阻相組合，電容中的能量只能緩慢地減小，所以初級開關可延時導通。這實現了對負載的持續適應。
利用過電壓保護電路能夠改進低負載情況下控制特性。由於這種電路，控制電容可以在增大輸出電壓時更快速地放電並更緩慢地充電。從而，可以實現很長的暫停時段，通過增大輸出電壓能夠自動延長該暫停時段。該電路可用於過電壓保護，並防止由於微小故障引起輸出電壓的危險升高。
根據改進的實施例，充電電流控制電路還包括第一齊納二極體，其經由電阻連接到控制電晶體的基極，以使控制電晶體的持續導通時間延遲初級開關的導通。通過這種方式，可獲得基本對應於上述內容的功能原理，從而可以更簡單的方式實現對控制電容的充電電流的控制。重要的優點在於所需組件數量的減少。
此外，齊納二極體可影響主開關的截止，該齊納二極體限制由主開關的基極-發射極結和電阻構成的串聯電路的電壓。當到達齊納電壓時，流經初級開關的電流不再增大。從而，變壓器的電壓減小，並且直接反饋引起快速截止。
利用溫度補償電路可以簡單的方式減小依賴於輸出電流的溫度。
根據本發明的其他有益改進，可利用光耦合器和次級控制電路實現電壓控制。此處，控制光耦合器以在控制電壓底切(undercut)其限值時使該光耦合器導通。通過這種方式，開關電源以最大頻率工作，從而由與光耦合器串聯連接的電阻限制頻率。當到達控制電壓時，光耦合器截止以便將開關頻率減小到保持輸出端上控制電壓所需的頻率。如果光耦合器完全截止，則開關頻率恢復到僅傳輸非常低功率的最小頻率。在該狀態下，電路消耗的功率很低，因而，儘管開路輸入功率很低，也能夠使開路上的電壓波紋保持相對較低。
在這種情況下，可利用所使用的同一光耦合器在次級端上實現電流限值。可選地，也可在初級端上實現電流限值。此處，經由光耦合器和串聯電阻，將與輸出電壓成比例的輔助線圈上的電壓用於控制初級開關。從而，控制電容的充電電流隨著下降的輸出電壓而減小，並且頻率降低。較低的功率被傳輸，並且輸出電流例如幾乎保持不變。通過不同的尺寸可以實現不同的輸出特性。一個共同的特徵為短路電流很低，這是由於在短路中光耦合器截止。除了低成本和準確的輸出電壓控制外，該實施例也具有低開路輸入功率和短路保護的優點。
下面將基於附圖中示出的實施例詳細解釋本發明。在附圖中用相同的參考符號表示相似或相應的元件，其中圖1示出根據本發明的初級開關電源的框圖；圖2示出根據第一實施例的初級開關電源的電路圖；圖3示出根據第二實施例的開關電源的電路圖；圖4示出根據第三實施例的開關電源的電路圖；圖5示出根據第四實施例的開關電源的電路圖；圖6示出根據第五實施例的開關電源的電路圖。
具體實施例方式
圖1示意性地示出根據本發明的開關電源的框圖。
將可為例如市電電壓的交流電壓UIN提供至開關電源100的輸入端。在歐洲，市電電壓在180V與264V交流電壓之間變化，而在美國，市電電壓在90V與130V交流電壓之間變化。在模塊102中對輸入電壓進行整流和穩壓。此外，確保開關電源中產生的幹擾信號不會接入交流電壓網絡。隔離變壓器108的初級線圈110和在此處為電晶體的初級開關104形成串聯電路，並連接到整流後的輸入電壓。初級開關104根據控制電路106的控制信號中斷流經初級線圈110的電流。模塊116控制由控制電路向初級開關104的控制輸入端提供的開關脈衝，在模塊116中藉助變壓器108的輔助線圈114產生控制變量。此處，兩條信號路徑120和122表示模塊116的兩個重要功能第一，信號120「激勵」控制電路106保持自激振蕩。第二，信號路徑122控制控制電路106，以使開關周期中的變化能夠以期望的方式影響提供給變壓器108的電功率。
根據本發明，控制電路106包含時間控制單元107，其確保初級開關104打開的暫停時段(或者也稱為截止時間)在長度上與所需的功率相匹配。在初級開關的每一個導通狀態期間內提供給變壓器的能量總是保持一致。
從圖1中可以看出，變壓器108的次級線圈112連接到模塊118，模塊118產生次級電壓UOUT並且可任意選擇地對UOUT進行穩壓。
下面，將更詳細地解釋圖1中示意性示出的根據本發明電絕緣開關電源的實施例的功能原理。
控制電路106控制初級開關104，使其交替地進入導通和非導通狀態。由於模塊102提供電壓，所以當初級開關104處於導通狀態時，電流不斷流入初級線圈110。電流的變化存儲變壓器108的磁場中的能量。當初級開關104截止時，磁場中存儲的能量主要通過次級線圈112以及模塊118釋放，並且在模塊118中產生並穩壓次級電壓。一小部分能量通過輔助線圈114釋放進模塊116。由此產生作為控制變量的輔助電壓。能量被周期性地釋放，但是由於整流和濾波的原因，可以產生實質上被整流的電壓並將其作為輔助電壓。由於變壓器108的各線圈之間的磁耦合為常量，不取決於電流或電壓的值，所以輔助電壓的值與次級電壓的值成比例，因而與輸出電壓的值成比例。
通過時間控制單元107，可以設置初級開關104的截止時段，以使提供給變壓器的能量取決於輸出電壓。因而，設置傳輸功率以產生幾乎與負載無關的輸出電壓UOUT。對初級端上輸出電壓的檢測進行簡化以使在每個脈衝內的傳輸能量相同，從而總是提供相對長的時間以供電流在次級線圈114中流動。
在圖2中示出根據本發明開關電源的可選實施例的電路圖。該電路的主要特徵為可通過對電晶體T11的適當控制而延長此處為電晶體T12的初級開關的截止時段。
在將輸入電壓UIN施加到端子K11和K12後，電容C15經由電阻R11和R12充電。藉助足夠大的電壓，電流流過電阻R18、電晶體T11的基極-集電極結、電阻R20、電晶體T12的基極-發射極結、電阻R23以及二極體D17。從而，初級開關T12被打開，電流流過變壓器W10的初級主線圈(端子4/端子1)。在變壓器的輔助線圈(端子3/端子2)上感應出電壓，其引起經由電容C15、電阻R23以及電容C14的直接反饋，並加速初級開關T12的導通過程。
此時，流過初級主線圈、初級開關T12、電阻R23以及二極體D17的電流增大。從而，電阻R23上的電壓降也增大，因而電晶體T13的基極-發射極電壓也增大。當電晶體T13的基極-發射極電壓超出閾值電壓時，T13的集電極-發射極結導通，從而電晶體T12截止。這中斷了變壓器的初級線圈中電流的流過，並且變壓器線圈上的電壓由於自感而反向。感應電流在次級線圈和輔助線圈中流動。
次級線圈中的電流使電容C100充電，產生可在輸出端使用的電壓。輔助線圈中的電流經由二極體D15和電阻R13而對電容C15充電形成電壓，該電壓對應於電容C100上的經由輔助線圈與次級線圈的線圈比而轉換得到的電壓。這意味著在電容C15上產生了電容C100上的輸出電壓的映像(image)。輔助線圈中的電流還經由電容C14使得電晶體T12的截止加速。
當電容C15上的電壓低於二極體D16和電晶體T10的閾值電壓的總和時，電晶體T10截止，並且電晶體T11導通，使得電容C14經由電阻R18、電晶體T12和電阻R20組成的串聯電路迅速充電。在這種情況下，初級開關T12在短暫截止之後再次導通，並開始新的循環。
如果C15上的電壓超出二極體D16和電晶體T10的閾值電壓的總和，則電晶體T10導通並減小電晶體T11的基極電流，從而限制了電容C14的充電電流，因而延長了初級開關T12的截止時段。
因而，利用示出的電路，能夠以極其簡單的方式，通過設置截止時段來使傳輸功率適應輸出電壓，而與所連接的負載無關。如上所述，對輸出電壓的檢測進行簡化以使在每個脈衝內的傳輸能量相同，從而總是提供相對長的時間以供電流在次級線圈中流動。如圖3所示，利用適當尺寸的RC元件R13、C13、R14、D14可以濾出由寄生電感引起的短電壓尖峰。因而，電容C15上的映像電壓代表電容C100上的非常準確的複製電壓。
輸出電流的限值由可利用電阻R18和R20設置的最大頻率產生。這限定了最大功率點。當超出最大功率點時，輸出電壓下降，從而電容C15上的電壓也降低。因而，通過電阻R18和R20的電流也減小，結果，頻率和傳輸功率減小。通過改變R18與R20的電阻值比值，可設置輸出電流與輸出電壓的依賴關係以便實現不同的特性。
然而，由於初級開關T12上的延遲時間引起依賴於輸入電壓的最大初級電流，因而圖2所示的實施例示出了輸出電流與輸入電壓的依賴關係。
圖3示出根據本發明的開關電源的第二實施例，如圖所示，其與圖2不同之處是電容C17與初級開關的發射極連接。這種情況下，可用電阻替換電容C18。關於圖3中的其它部分，用相同的參考符號表示與圖2中的標號相同的元件。
當通過截止初級開關T12而使次級電流減小到零時，在次級線圈上存在添加到二極體D100的正向電壓上的輸出電壓UOUT級電壓。利用該電壓對寄生電容充電。通過變壓器W10，這些電容形成振蕩電路，並且在某些條件下，寄生電容中存儲的能量所引起的振蕩可使電晶體T12再次提前導通。這會進而引起短暫的控制偏差，並從而引起輸出電壓UOUT上增大的波紋。為避免這種情況，根據圖3所示的擴展實施例，輔助線圈的電壓經由電容C13、電阻R14、二極體D14以及電阻R13形成的濾波器而傳遞到電容C14。
此外，在圖3中，設置了由電容C16、電阻R21、電阻R22以及電容C18形成的延遲單元，其延遲由於電阻R23上電壓的增大而引起的電晶體T13上基極-發射極電壓的增大。並不是電路功能所必需的，但是由於相移加速電晶體T12的截止過程，因此該延遲單元可提高效率。
根據圖4中電路圖所示的另一實施例，可提供次級輔助線圈以用於功率控制。
圖4所示在初級部分與次級部分之間具有電隔離的開關電源也代表自激回掃轉換器。利用附加的初級輔助線圈W103-6，在初級開關T111的導通時段內，可在二極體D119的陽極上經由電阻R124產生負電壓。也可用二極體替換電阻R124。從而，在二極體D119的陽極上流入電流，通過該電流可延長電晶體T111的導通時段而不會影響截止閾值。
通過這種方式，可以控制電晶體T111的截止時段。這實現了低負載上的低開關頻率，並且減小了開路和低負載上的功率損耗。藉助初級輔助線圈，可相對準確地確定次級電壓。
利用二極體D120、電阻R129、電容C119以及二極體D121可實現簡單的電壓限值。此處，RC元件R125、C118濾出寄生電感的感應電壓尖峰，由此改進控制特性。電阻R125提供保護二極體D121的峰值電流限值。
RC元件C113、R115以及C114、R116的並聯電路提供具有相對較低保持電流的電晶體T111的低電阻開關。此外，由於相對大的電容C114和大電阻值R116相組合，電容C114中的能量只能緩慢地減小，所以電晶體T111可延時導通。在這種情況下，出現暫停期內對負載的持續適應。
在利用二極體D114、電容C117、二極體D115以及電阻R120或二極體D116的所示實施例中，可以實現極低負載的控制特性的改善。由於這種電路，電容C113和C114較快地充電並且較慢地放電。從而，可以實現很長的暫停時段，通過增大輸出電壓能夠自動延長該暫停時段。該電路也可用於過電壓保護，並且防止由於微小故障引起輸出電壓UOUT的危險升高。
利用RC元件R114、C116可濾出寄生電感的感應電壓尖峰，從而可進一步改善控制特性。
為了減小輸出電流對輸出電壓的依賴，可經由電阻R118匹配電晶體T111的導通閾值。
此外，利用電阻R123和二極體D118，可匹配電晶體T111的導通閾值，以減小輸出電流對輸入電壓的依賴。
最後，在圖4所示的實施例中設置溫度補償電路以減小輸出電流的溫度依賴，該溫度補償電路包括電晶體T112、電阻R128和電阻R127。
下面參考圖5解釋根據本發明的開關電源的另一實施例。此處，所示電路的功能原理與圖2和圖3的電路的功能原理相同，不同之處在於由於以一種更簡單的方式實現對控制電容C213的充電電流的控制，所以根據圖5的電路實際上僅需要更少的元件。經由齊納二極體D214出現初級開關T12的截止，這限制了初級開關T12的基極-發射極結與電阻R220的串聯電路上的電壓。當到達齊納電壓時，流過電晶體T210的電流不會再增大，從而變壓器上的電壓下降，並且直接反饋使得初級開關T12迅速截止。
現在，參考圖6說明根據本發明的開關電源的另一實施例，其中使用附加的光耦合器以用於輸出電壓向初級端的反饋。用於開關電源的各種電路公知具有低開路輸入功率，其利用被限定的輸出功率的底切，經由光耦合器截止電源的初級部分，從而實現非常低的輸入功率。然而，這種公知原理的缺點在於輸出電壓包括開路上非常大的波紋電壓。
通過圖6所示的開關電源，可利用光耦合器IC10和次級控制電路實現電壓控制。此處，控制光耦合器IC10，以在控制電壓底切其限值時使光耦合器IC10導通。在這種情況下，開關電源以最大頻率低於控制電壓工作，從而由與光耦合器IC10串聯連接的電阻R415限制該頻率。當達到控制電壓時，光耦合器IC10截止，使得開關頻率減小到維持輸出端上的控制電壓所需的頻率。如果光耦合器IC10完全截止，則開關頻率恢復到僅傳輸非常低功率的最小頻率。在該狀態下，電路消耗的功率很低。通過這種方式，儘管開路輸入功率很低，也能夠使電壓波紋保持相對較低。
在這種情況下，可利用相同的光耦合器IC10在次級端上實現電流限值。
可選地，也可在初級端上實現電流限值。此處，經由光耦合器IC10和串聯電阻R415，將與輸出電壓成比例的輔助線圈W10 2-3上的電壓用於控制初級開關T12。從而，電容C414的充電電流隨著下降的輸出電壓而減小，並且頻率降低。較低的功率被傳輸，並且輸出電流幾乎保持不變。通過不同的尺寸可以實現不同的輸出特性。一個共同的特徵為短路電流很低，這是由於在短路中光耦合器截止。
與採用光耦合器的多種公知方法相比，此處利用截止的光耦合器實現最小頻率並因而實現最小功率，並且利用導通的光耦合器實現最大頻率。通過控制依賴於由輔助線圈傳輸的輸出電壓的開關頻率來影響電流控制。
權利要求
1.一種具有初級端和次級端的開關電源，包括變壓器(108；W10)，其具有初級線圈(110)、次級線圈(112)以及至少一個輔助線圈(114)，其中該初級線圈(110)和該輔助線圈(114)連接到該初級端，該次級線圈(112)連接到該次級端；初級開關(104；T12)，其連接到該初級線圈(110)，用於中斷流經該初級線圈(110)的電流；自由振蕩控制電路(106)，用於產生控制該初級開關(104；T12)的開關脈衝；用於在該輔助線圈(114)的端子間產生映像電壓的電路(116)，用於產生映像電壓，其在該初級端複製將在該次級端上控制的電壓；其特徵在於該開關電源還包括時間控制單元(107)，其連接到該初級開關(104；T12)，以便在開關周期中調節該初級開關(104；T12)截止時段的持續時間。
2.如權利要求1所述的開關電源，其特徵在於該時間控制單元(107)包括控制電容(C14；C213)，利用該控制電容的充電電流能夠調節該初級開關(T12)的截止時間。
3.如權利要求1或2所述的開關電源，其特徵在於該時間控制單元(107)包括二極體(D17)，其設置在該初級開關(T12)與該開關電源的輸入端子(K12)之間，以便在該初級開關的截止期間內限制控制電容(C14；C213)的充電電流。
4.如權利要求1到3中任何一個所述的開關電源，其特徵在於該控制電容(C14)的充電電流由充電電流控制電路(R15、D16、R17、T10、R19、T11、R16、R20、R16)控制，該充電電流控制電路設置在該開關電源的輸入端子(K12)與該初級開關(T12)的控制端子之間。
5.如權利要求4所述的開關電源，其特徵在於該充電電流控制電路包括兩個串聯連接的放大器(T10、T11)。
6.如權利要求1到4中任何一個所述的開關電源，其特徵在于振蕩抑制電路(C13、R14、D14、R13)與該輔助線圈連接，以便抑制該初級開關的控制電路中不期望的振蕩。
7.如權利要求1到6中任何一個所述的開關電源，其特徵在於為該初級開關的相移截止設置相移電路(T13、C16、R21、C18、R22)。
8.如權利要求1到7中任何一個所述的開關電源，其特徵在於該時間控制單元適用於在該初級開關(T110)導通期間內使控制信號無效。
9.如權利要求1所述的開關電源，其特徵在於包括兩個初級輔助線圈(W103-6，W102-5)。
10.如權利要求9所述的開關電源，其特徵在於所述輔助線圈中的一個輔助線圈(W103-6)經由電阻(R124)、二極體(D119)和電晶體(T111)連接到該初級開關(T110)。
11.如權利要求10所述的開關電源，其特徵在於所述輔助線圈中的一個輔助線圈(W103-6)經由第二二極體(D121)連接到電容(C119)，從而使電容(C119)充電形成將在該次級端上控制的電壓，並且根據該電容(C119)上存在的電壓，使電流流過二極體(D119)、電阻(R129)、第三二極體(D120)以及該電晶體(T111)的基極-發射極結，從而延遲在該電晶體(T111)的持續導通時間內產生的初級開關(T110)的導通。
12.如權利要求8到11中的任何一個所述的開關電源，其特徵在於該控制電路包括過電壓保護電路(D114、C117、D115、R120、D116)。
13.如權利要求4所述的開關電源，其特徵在於該充電電流控制電路還包括第一齊納二極體(D213)，其經由電阻(R215)連接到控制電晶體(T210)的基極，以使該控制電晶體(T210)的持續導通時間延遲該初級開關(T12)的導通。
14.如權利要求13所述的開關電源，其特徵在於該充電電流控制電路還包括第二齊納二極體(D214)，其並聯連接到由該初級開關(T12)的基極-發射極結與連接到該初級開關(T12)的發射極的電阻(R220)組成的串聯電路。
15.如權利要求1到14中的任何一個所述的開關電源，其特徵在於還包括溫度補償電路(T111、R126、R127、R128、T112)，用於補償該初級開關(T110)的開關閾值溫度。
16.如權利要求1到15中的任何一個所述的開關電源，其特徵在於還包括光耦合器(IC10)，用於將次級電壓反饋到該初級電路。
17.如權利要求16所述的開關電源，其特徵在於該光耦合器(IC10)被連接為利用該光耦合器，能夠在截止狀態下傳輸最小功率，而在導通狀態下傳輸最大功率。
18.一種利用光耦合器控制開關電源的輸出電壓的方法，該光耦合器用於將待控制的次級電壓反饋到初級電路，通過控制該光耦合器以使其在待控制的次級電壓的特定限值被底切時導通。
19.如權利要求18所述的方法，其特徵在於通過調節依賴於該輸出電壓的開關頻率而控制輸出電流，其中由輔助線圈傳輸該輸出電壓。
全文摘要
本發明涉及一種自由振蕩回掃轉換器型的初級控制開關電源單元(100)，包括變壓器(108)，其具有初級線圈(110)、次級線圈(112)以及至少一個輔助線圈(114)。開關電源單元設有連接到初級線圈(110)的初級開關(104)，用於中斷流經該初級線圈(110)的電流；自由振蕩控制電路(106)，用於產生觸發初級開關(104)的開關脈衝；以及用於在輔助線圈(114)的端子間產生映像電壓的電路(116)，用於產生映像電壓，該電壓在初級端代表將在次級端被調整的電壓。本發明的目的是實現一種開關電源，其在降低複雜性的同時提供改進的調整特性以及關於工作參數的更大靈活性。所述目的基於如下事實得以實現，即開關電源單元(100)還包括時間控制單元(107)，其連接到初級開關(104)，以便在特定開關周期中調節初級開關的截止時段的持續時間。
文檔編號H02M3/335GK1836365SQ200480023289
公開日2006年9月20日 申請日期2004年2月26日 優先權日2003年7月15日
發明者拉爾弗·施洛德·吉南特·伯格格爾 申請人:弗裡沃動力有限公司