[发明专利]开关式电源

说明书

技术领域

本公开的实施例涉及开关式电源。

背景技术

应用于工业环境中的电子产品，越来越期望能够满足尽可能宽的输入电压范围，以增加产品的应用场合和可靠性，例如从80Vac到580Vac。相对于传统的线性变压器来说，开关电源是一个理想的选择，能够实现宽范围的输入电压应用。但与此同时，由于占空比在输入电压较高时偏小，就会造成电源效率偏低，进而影响产品温升和可靠性。

常规的解决方案可以按输入电压分为不同的型号分别设计，这种方法避免了宽范围输入的设计难度，可以分别实现最优设计，但增加了产品型号和管理成本，而且不能在一个产品上同时实现宽范围输入。另外一种常规方法通过增加设计余量来实现，该方法实现了宽范围输入，但是没有解决效率的问题，通过增加设计余量来降低产品温升，会带来体积和成本的增加，不利于产品小型化和成本控制。

发明内容

本公开的实施例旨在提供至少部分地解决上述问题的开关式电源。

根据一些实施例，提供了一种开关式电源，该开关式电源包括：变压器，变压器的原边绕组的第一节点被耦合以接收输入电压；第一开关，被耦合至原边绕组的中间节点；第二开关，被耦合至原边绕组的第二节点；以及控制电路装置，被耦合至第一开关和第二开关，并且被配置成根据输入电压的变化，向第一开关和第二开关中的一个开关提供驱动信号。

在一些实施例中，控制电路包括输入电压检测器，被配置成响应 于输入电压的变化，生成表示将驱动信号提供给第一开关和第二开关中的一个开关的控制信号。

在一些实施例中，输入电压检测器包括：滞回比较器，被配置成：在输入电压升高的情况下，根据输入电压高于第一阈值的确定，生成用于将驱动信号提供给第二开关的控制信号；以及在输入电压降低的情况下，根据输入电压低于第二阈值的确定，生成用于将驱动信号提供给第一开关的控制信号，其中第一阈值高于第二阈值。

在一些实施例中，控制电路装置包括控制器，被配置成生成用于控制第一开关和第二开关中的任一开关通断的驱动信号。

在一些实施例中，控制电路装置包括：切换器，被配置成响应于输入电压的变化，将驱动信号提供给第一开关和第二开关中的一个开关。

在一些实施例中，切换器包括单刀双掷开关。

在一些实施例中，切换器包括继电器或者由分立电子器件组成的切换电路。

在一些实施例中，第一开关和第二开关包括以下类型的开关中的至少一项：MOSFET、BJT和IGBT。

在一些实施例中，第一开关和第二开关中的任一个与变压器组成反激式转换器的一部分。

在一些实施例中，原边绕组的在第一节点与中间节点之间的第一部分和在中间节点与第二节点之间的第二部分彼此分立。

本公开的实施例所提供的开关式电源可以同时满足相电压和线电压输入，提高产品的可靠性，同时满足全球市场不同电网电压，减少产品型号，提高产品的竞争力。

此外，在宽范围输入的开关电源设计中，通过分段控制的方法提高电源的转换效率，提高了能源的利用率，降低了产品的功耗，降低了产品的温升，减小了产品的体积，提高了产品的可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定，其中：

图1是示意性地图示根据本公开的实施例的功率转换器的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图中示出的若干示例性实施方式来描述本公开的原理和精神。应当理解，描述这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本公开，而并非以任何方式限制本公开的范围。

图1是示意性地图示根据本公开的实施例的开关式电源100的示意图。如图1所示，开关式电源100在IN处接收输入电压，输入电压可以是稳定的直流电压，也可以是交流电压经整流等而获得的脉动的直流电压。输入电压的范围例如包括100V-800V。图1中还示意性地示出了两个可选的用于滤波的输入电容器C1和C2。将输入电压经由开关式电源100进行转换之后，在OUT处提供输出电压，例如24V的直流电压。

此外，开关式电源100可以包括变压器T1、二极管D2、输出电容器C3等，这些部件可以与开关管Q1和Q2中的任一个组成反激式转换器。应当注意，虽然在图1中仅示出了反激式转换器的拓扑，但是本领域技术人员应当理解，本发明的构思很容易地扩展至正激式转换器等其他拓扑，为了简洁起见，不再赘述。