[实用新型]一种交错式控制开关电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种交错式控制开关电源，属于电源控制技术领域。

背景技术

开关电源以其体积小、重量轻、效率高而在电源领域中占主导地位，传统的开关电源通常采用桥式整流电路将交流电压转换成单向脉动直流电压，并使用大电容滤除交流成分得到脉动较小的直流电压，再应用DC/DC转换电路输出稳定的直流电压驱动负载，电路组成框图如图1所示，使用大电容滤波会产生较大的脉冲电流，造成输入电流失真，从而产生大量的谐波分量，降低电路的功率因数，为此，通常在DC/DC转换电路前另加一有源功率因数控制(Power Factor Correction，简称：PFC)电路，改良输入电流波形，为后级提供电压预稳，电路组成框图如图2所示，然而，由于PFC电路及DC/DC转换电路中的开关三极管工作于硬开关模式，在开通与关断过程中产生的交叠损失大，开关三极管需承受的电流与电压应力大，导致了电路的功率因数及效率的降低，同时由于切换损失正比于电路的切换频率，导致电路无法使用切换频率较高的电感与电容，增加了电路的体积。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种交错式控制开关电源电路，以电容升压电路及开关三极管降压电路为基础，电容升压电路作为PFC电路，开关三极管降压电路作为DC/DC转换电路，通过交错控制两个开关三极管的导通与截止，将输入的交流电压转换成直流电压提供给负载并实现有源功率因数控制，无需外加任何复杂的辅助电路，开关三极管均工作在零电压切换状态，元件数量少，成本低，电路体积小，通过软开关技术降低了电路切换损失，减小了开关三极管承受的电流与电压应力，提高了电路的功率因数及工作效率。

本实用新型所采用的方案是：包括EMI滤波器、整流桥堆、电容升压电路、开关三极管降压电路和控制电路，其特征在于：EMI滤波器与交流输入电压及整流桥堆连接，整流桥堆与电容升压电路及EMI滤波器连接，电容升压电路分别与整流桥堆、控制电路及开关三极管降压电路连接，开关三极管降压电路分别与电容升压电路、控制电路及负载连接。

所述的EMI滤波器的输入端与交流输入电压连接，EMI滤波器的输出L端与整流桥堆中的二极管D1的正端、二极管D3的负端相连，EMI滤波器的输出N端与整流桥堆中的二极管D2的正端、二极管D4的负端相连。

所述的整流桥堆由二极管D1、D2、D3、D4组成，二极管D1的负端与二极管D2的负端、电容升压电路二极管D5的负端、开关三极管T1的漏极、二极管D7的正端、开关三极管降压电路的二极管D6的负端、二极管D8的正端、开关三极管T2的源极汇接，二极管D1的正端与EMI滤波器的L端、二极管D3的负端汇接，二极管D2的负端与二极管D1的负端、电容升压电路二极管D5的负端、开关三极管T1的漏极、二极管D7的正端、开关三极管降压电路的二极管D6的负端、二极管D8的正端、开关三极管T2的源极汇接，二极管D2的正端与EMI滤波器的N端、二极管D4的负端汇接，二极管D3、D4的负端与电感L1的左端、L2的下端汇接。

所述的电容升压电路由二极管D5、D7、电感L2、L1、开关三极管T1、电容C1组成，二极管D5的负端与整流桥堆电路二极管D1、D2的负端、开关三极管T1的漏极、二极管D7的正端、开关三极管降压电路的二极管D6的负端、二极管D8的正端、开关三极管T2的源极汇接，二极管D5的正端与电感L2的上端相接，电感L2下端、电感L1的左端与整流桥堆二极管D3、D4的正端汇接，电感L1的右端与电容C1的上端、开关三极管T1的源极、开关三极管降压电路的滤波电容C2的下端、二极管D6的正端、负载的GND端汇接，电容C1的下端与二极管D7的负端、开关三极管降压电路T2的漏极汇接，二极管D7的正端与开关三极管降压电路T2的源极、整流桥堆二极管D1、D2的正极、开关三极管T1的漏极、开关三极管降压电路的二极管D8的正极、二极管D6的负端汇接，开关三极管T1的栅极与控制电路的VGS1输出端相接，开关三极管T1的源极与电容C1的上端、电感L1的右端、开关三极管降压电路的二极管D6的正极、负载的GND端汇接。