[发明专利]一种开关电源电路

说明书

本发明涉及一种开关电源电路，包括：主电路和控制电路，主电路包括变压器，变压器原边绕组与第一开关管串联，副边绕组与第二开关管串联，谐振电容连接于第二开关管和副边绕组之间且与副边绕组并联；控制电路一方面与第一开关管的控制端连接，用于控制第一开关管导通与关断，另一方面与第二开关管的控制端连接，用于在第一开关管导通期间，当副边电流为下降至零时，控制第二开关管关断，以及在第二开关管关断期间，当谐振电容充电时，控制第二开关管导通。上述开关电源，使用开关管进行整流，相比于传统的二极管整流，可以降低电路的整流损耗。

技术领域

本发明涉及开关电源领域，尤其涉及一种开关电源电路。

背景技术

开关电源电路通常包括输入端的功率变换电路和输出端的整流滤波电路，其中，功率变换电路包括变压器以及与变压器连接的开关管，通过控制开关管的开通和关断进行功率变换；整流滤波电路包括整流二极管，利用二极管的单向导通特性输出直流电。如图1所示为传统技术中的一种开关电源电路，其中，开关管Q与变压器的原边绕组连接，整流二极管D与变压器的副边绕组连接，控制开关管Q的开通与关断，在开关管Q开通与关断过程中，当副边绕组电流为正时，整流二极管导通，当副边绕组电流为负时，整流二极管关断，由此利用二极管的单向导通进行整流以输出直流电。然而，由于整流二极管具有一定的导通电阻，在开关电源电路工作期间，整流二极管也会产生一定的损耗，增加开关电源电路的整体功耗，不利于提升开关电源电路的功率密度。

发明内容

基于此，有必要针对开关电源电路中的整流二极管损耗较大的问题，提出一种新的开关电源电路。

一种开关电源电路，包括：

主电路，所述主电路包括变压器、谐振电容、第一开关管和第二开关管，其中，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述原边绕组与所述第一开关管的输入端和输出端串联后形成原边支路，所述原边支路用于与输入电源连接，所述副边绕组与所述第二开关管的输入端和输出端串联形成副边支路，所述谐振电容连接于所述第二开关管和所述副边绕组之间且与所述副边绕组并联，所述副边支路用于连接负载；

控制电路，控制所述第一开关管和所述第二开关管的导通和关断，其中，在所述第一开关管导通且当自所述第二开关管的输入端流向所述第二开关管的输出端的电流下降至零时，控制所述第二开关管关断；在所述第一开关管关断且当所述谐振电容在充电时，控制所述第二开关管导通。

上述开关电源电路，副边支路采用第二开关管进行整流，由于第二开关管本身不具备单向导通特性，为了利用第二开关管进行整流，本申请采用控制电路适时控制第二开关管的导通与关断。由于在第一开关管的开关与关断过程中，副边支路的电流受控于原边支路电流而发生波动，定义副边支路中自第二开关管的输入端流向第二开关管输出端的电流为正向电流，与该正向电流的方向相反的为反向电流，在第一开关管导通后，副边支路中的正向电流逐渐下降，且当副边支路中的正向电流下降至零时，控制第二开关管关断，相当于传统技术中副边支路产生反向电流时，二极管截止；在第一开关管关断后，副边谐振电容与电路中的电感如变压器的漏感产生谐振，谐振电容在谐振过程中反向放电后又正向充电，在谐振电容被充电时，充电电流为正向电流，控制电路控制第二开关管导通，相当于传统技术中副边支路产生正向电流时，二极管导通。通过控制电路适时控制第二开关管的导通和关断，使第二开关管具备整流特性，可以替代传统的整流二极管。同时，由于第二开关管相比于整流二极管具有更低的导通电阻，相应地，在开关电源电路工作过程中，第二开关管正向压降更小，整流损耗更低，有利于降低开关电源电路的整体功耗。

在其中一个实施例中，所述主电路还包括谐振电感，所述谐振电感串联于所述原边支路中。

在其中一个实施例中，在所述原边支路中，所述谐振电感的输入端用于与输入电源连接，所述谐振电感的输出端与所述原边绕组的第一端连接，所述原边绕组的第二端与所述第一开关管的输入端连接，所述第一开关管的输出端接地；