[实用新型]零电压谐振半桥开关稳压电源

说明书

本实用新型涉及一种应用于谐振半桥开关稳压电源，更具体地说，本实用新 型涉及其电源通用半桥控制集成电路的零电压电源谐振半桥，特别是适用于液 晶电视和等离子电视的电源，功率放大器用电源，大功率LED电源，电脑电源等。

背景技术

在现有技术中，用于谐振半桥开关稳压电源的零电压谐振半桥开关稳压电 源主要是利用变压器的漏感与谐振电容做谐振，实现MOSFET的ZVS功能和提高 开关电源的效率，其控制驱动电路都是专用电路。而绝大部分半桥电路还是采用 传统方法，即用非谐振方法来完成电路的实现。脉宽调制PWM半桥驱动IC原理 是利用导通宽度来控制输出电压的高低，在图1现有技术电路中，半桥驱动集 成电路B1内部产生方波信号，其频率大小由外接振荡用元件A1来控制，方波 信号的占空比由反馈网络G1来控制(Pulse Width Modulation---PWM，脉宽控 制就由此得名)，半桥驱动集成电路B1控制半桥主电路C1(上管和下管等电路)， 上管和下管的占空比相同，都是由半桥驱动集成电路B1控制，半桥主电路C1 到变压器的占空比的改变通过变压器来改变整流部分D1的导通时间，整流部分 D1的导通时间也就决定输出能量的多少，从而改变输出电路F1电压的高低。反 馈网络G1检测输出电路F1电压的高低，并回输给半桥驱动集成电路B1。从而 完成一个闭环网络的控制。其中，储能电感E1的作用有两个，一是为了半桥主 电路交流短路。因为没有E1这个电感，半桥主电路与负载的连接交流部分是短 路的。二是为了在上管和下管都不导通时续流用。半桥控制的是通过反馈部分 来控制输出波形的占空比(PWM)，调节输出电压的，当输出电压发生变化时，通过 反馈网络检测电路把这一变化检测出来并送到PWM IC的反馈输入端，PWM IC检 测到这一变化后立即改变占空比，从而改变输出端的导通时间，也就改变了输出 的能量，使得输出电压稳定。现有技术通用半桥控制的是通过反馈部分来控制输 出波形的占空比PWM，从而调节输出电压。

综上所述，现有技术的不足之处是采用硬开关，EMI难控制。变压器在开关 机时易出现磁饱和，进而引起炸功率开关管。副边整流需要耐压较高的二极管。 变压器副边整流需要输出储能电感。采用的功率开关管有较大的开关损耗。成 本较高(相同电流二极管，耐压越高，成本越高。同时，储能电感也需要一定 的费用)。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种占空比不变， 干扰小，成本低，无需储能电感，变压器兼储能和变压两功能，通过改变其频 率(PFM)来控制输出电压高低的零电压电源谐振半桥。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种零电压谐振半桥开 关稳压电源，包括，频率大小由外接振荡元件来控制的半桥驱动集成电路，由 半桥驱动集成电路控制的半桥主电路，连接半桥主电路的变压器，并通过变压 器来改变副边整流部分导通时间、电流幅度和改变输出电路电压高低的整流电 路，以及检测输出电路电压，并回输给半桥驱动集成电路的反馈网络，其特征 在于，所述变压器是弱耦合变压器，连接半桥主电路的变压器输入端串联有谐 振电容，连接变压器输出端的整流电路与输出器直接相连。

本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果。

本实用新型利用弱耦合方式绕法变压器，在连接半桥主电路的变压器输入 端串联谐振电容构成的谐振半桥，使半桥控制集成电路PWM IC的原反馈端不再 是用于反馈用，将原来用于频率调整的端子变为了提供频率振荡用和反馈信号 的输入端的两个功能。零电压导通半桥ZVS，变压器的弱耦合方式增大漏感，利 用漏感和外加电容，包括杂散电容和MOSFET的附加电容发生谐振，完成零电压 导通。由于谐振半桥ZVS是零电压导通，，干扰很小，EMI较普通非谐振半桥的电 源好，同时，效率也较普通非谐振半桥的电源好.在成本方面，由于变压器采用弱 耦合方式绕法，使原边的漏感较现有技术通用的耦合方式绕制的变压器漏感大， 使变压器变为了变压和储能两个功能。可使整流电路输出的变压器副边不再需 要储能的电感。变压器原边也可以不需要串接储能电感。但有时为了好调试，变 压器原边也可以串一个很小体积的电感。通过半桥驱动集成电路反馈端点位置 的改变，占空比不变，控制输出波形的频率(PFM)调节输出器输出电压部分，加上 采用了普通PWM(脉宽调制)半桥驱动IC(如KA7500，TL494等)，进一步降低了成 本。