[发明专利]初级侧调节器集成控制电路、方法及开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种初级调节(PSR)的电源电路和PSR集成控制电路。

背景技术

图1是现有采用次级调节(SSR)的行逆程高压电源1的电路示意图。输入端2和3之间接入的范围在110v至240v的交流电压，由全波桥式整流器4和电容5整流后，在第一输入节点6和第二输入节点7之间形成近似直流的电压。其中，第一输入节点6也被认为是直流电压正电压(VIN)接入点。SSR集成控制电路8由变压器10的辅助绕组9及包括二极管11和电容12的整流电路输出的直流电压供电。电源接入后，整流电路中的电容12立刻被充电，直流电压经过电阻13加载在SSR集成控制电路8，行逆程高压电源1中的开关14不断执行开闭作业。当开关14闭合时，初级电流IP从节点6流出，通过变压器10的初级绕组15、再经过开关14和感测电流的电阻16，到达节点7，这个初级电流IP使得电能存储在变压器10中。

图2是图1所示的现有采用次级调节的行逆程高压电源1的运行波形图。标有电流I P的波形图表示流过初级绕组15的电流。开关14在T1至T2时间段内闭合，因此，初级电流IP在T1至T2时间段内逐步上升。

接下来，在T2时刻，开关14断开，初级电流I P降至为0，脉冲电流I S由变压器10的次级绕组17流出，由此，使变压器10所存储的电能由次级绕组17送至电源电路1的输出端。图2中标有电流IS的波形图就是这个次级电流。这个次级脉冲电流出现在T2至T3时间段内，脉冲电流IS由次级绕组17流出，经过整流二极管18对输出电容19充电，输出电容19上所充电荷被保持，从而在输出端20和21之间可获得一预期的电压。

考虑这样一种情形，即：连接在输出端20和21之间的负载(图未示)较小的情形。电源电路1只需提供较小的输出电压，就能使该输出电压满足负载所需。由于电源电路1并没有限流，因此，当其进入稳态后，工作在恒压模式。开关14快速开闭时，输出电容19两端的电压几乎恒定在所需电压值。通过开关14的快速开闭，可使输出电容19上的输出电压VOUT被调节至预期电压值。

所述电源电路1有初级侧22和次级侧23，其是采用次级调节的电源电路，因为电源电路的集成电路控制器8根据光耦合器的输出来进行电压调节，而电压的监控是由次级侧的参考电压集成电路27来执行。在恒压(CV)模式，电阻分压电路感测输出端20和21之间的输出电压VOUT，其中，该电阻分压电路包括分压电阻24和分压电阻25。电阻分压电路的中间节点26连接参考电压集成电路27。如果电阻分压电路的中间节点26的电压高于参考电压，电流就由光耦合器28流入参考电压集成电路27。也就是，电流由第一输出端20流出，经过限流电阻29、光耦合器28和参考电压集成电路27，到达第二输出端21，由于这一电流的存在，使得光耦合器28从集成电路控制器8的反馈引脚FB30获取一相应的电流，引脚FB30输出的电流是一误差电流，反应了输出端20和21之间的电压水平。集成控制电路8根据检测到的该误差电流来控制开关14的开闭，进而调节输出电压VOUT。

输出电流IOUT和变压器10的初级绕组15流出的初级电流IP的峰值相关。连接在初级回路中的感测电阻16感测电流IP的大小。在大负载情形，如果流过输出端20和21之间的输出电流IOUT超过指定值，电源电路1就进入恒流(CC)模式。集成控制电路8控制开关14的开闭周期，来限制初级电流IP的峰值，进而控制最大输出电流IOUT至指定值。图1所示的这种采用次级控制方式(SSR)的电源电路1在很多情形都能得到很好地应用，但在某些需要低成本的应用中，其显得过于昂贵。因为光耦合器28和参考电压集成电路27相对都是比较昂贵的电子器件。