[发明专利]降低开关电源空载损耗的方法和电路

说明书

技术领域

本发明实施例涉及电子领域，特别涉及一种降低开关电源空载损耗的方法。

背景技术

现有技术的电源，如逆变电源，开关电源，在空载时会损耗功率，如开关电源的工作原理如图1所示，通过功率开关元件Q1的开，关来把输入电能传送到输出，一般输入为交流(或直流)，输出为直流。通过控制功率开关元件Q1接通和截止时间来达到所要求的输出电压，通过控制芯片(如UC3842)U1的驱动引脚6的输出高电平来接通功率开关元件Q1，输出低电平来截止Q1，如图3所示，为引脚6的输出驱动Q1的电平理想的波形。现在主要通过跳变的方式来减小空载损耗，也有把电源频率降低的。这种方法有的会在轻载时产生输出跳变(或降频)纹波，并且在高压时的空载损耗也很难降到更低。

发明内容

本发明实施例提供了一种降低开关电源空载损耗的方法和电路，用于降低开关电源在空载时的电路损耗。

本发明实施例所提供的降低开关电源空载损耗的方法和电路是通过以下技术方案实现的：

一种降低开关电源空载损耗的方法，包括步骤：

在空载时，增加功率开关元件的开关频率；

调节电阻元件的大小使功率开关元件接通时间小于功率开关元件的开通时间

本发明实施例还提供一种降低开关电源空载损耗的电路，包括频率增加电路、频率调节电路，其中：

频率增加电路，用于在空载时，增加功率开关元件的开关频率；

频率调节电路，用于在空载时，调节该调节电路中电阻元件的大小使功率开关元件Q1接通时间小于功率开关元件Q1的开通时间。

本发明实施例提供的方法和电路通过控制驱动波形，使功率开关元件Q1在开通时间T5内完成功率开关元件Q1的开关过程。可使功率开关元件Q1工作在半导通状态，从而减小功率开关元件Q1的驱动、开关、导通的损耗。

附图说明

图1为现有技术的开关电源的电路原理图；

图2为本发明的功率开关元件Q1的Vds的理想工作波形，其中：

T6为关断功率开关元件Q1所需要的时间(即关断时间，为Vds的上升

沿，Q1由接通状态转化为截止状态所需的时间)；

T5为开通功率开关元件Q1所需要的时间(即开通时间，为Vds的下升

沿，Q1由截止状态转为接通状态所需时间)；

Toff为功率开关元件Q1截止时间；

Ton为功率开关元件Q1接通时间；

T为功率开关元件Q1开关周期，F为功率开关元件Q1开关频率，F＝1/T；

D为接通占空比，D＝Ton/T。

图3为现有技术的芯片U1的引脚6的驱动Q1的理想波形图，其中：

T1为引脚6波形的上升沿；

T2为引脚6波形的下降沿；

T为U1工作周期，F为U1工作频率。F＝1/T。

图4为本发明实施例提供开关电源的电路原理图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种降低开关电源空载损耗的方法和电路，控制开关电源中芯片U1的驱动波形，使功率开关元件Q1在开通时间T5内完成功率开关Q1的开关过程。

为了更好的理解本发明实施例提供的技术方案，下面结合附图详细描述本发明提供的实施例。

参见图2和图4，可利用电源的接通占空比D来达到本发明的目的。

在空载时，设接通占空比为D1，利用D1＝Ton/T推出Ton＝D1/F。只要在空载时增加功率开关元件Q1的开关频率F，使功率开关元件Q1接通时间Ton小于功率开关元件Q1开通时间T5，从而控制功率开关元件在开通时间T5内完成开关过程。

下面以型号为UC3842的芯片U1的开关电源为例来描述本发明提供的实施例。参照图4，本方案实施的电路包括频率增加电路A，频率调节电路B，其中：

所述的频率增加电路A，用于在空载时，增加UC3842的工作频率；因电路A是直接调节UC3842的工作频率，而UC3842的工作频率与UC3842的驱动波形频率是相等的，也与功率开关元件Q1的开关频率是相等的，通过增加UC3842的工作频率从而增加功率开关元件Q1的开关频率。

频率调节电路B，用于在空载时，调节电阻元件的大小使功率开关元件Q1接通时间小于功率开关元件Q1的开通时间。

所述的频率调节电路B，还可用于在轻载时，调节该电路B中电阻元件的大小使PNP三级管Q6处于放大状态，且使PNP三级管Q6随负载增加而逐渐达到关闭状态。