[发明专利]原边反馈恒压开关电源电路

说明书

本发明提供一种原边反馈恒压开关电源电路，包括：变压器；电压采样模块对输出电压采样得到反馈信号；延时采样模块对反馈信号进行延时采样；电压采样反馈模块将反馈信号的延时采样信号与参考信号比较，得到恒压控制信号；输出电压限制模块将供电模块输出的电压信号与限压信号比较，得到限压控制信号；电流采样反馈模块输出电流采样信号；开关控制模块基于恒压控制信号及限压控制信号产生补偿信号，并将补偿信号与电流采样信号进行比较以产生开关控制信号；驱动模块基于开关控制信号驱动功率开关管工作。本发明的原边反馈恒压开关电源电路系统成本低，电路更加小型化，既能有效地防止磁干扰，又不会因干扰而失效或进入保护状态。

技术领域

本发明涉及电路设计领域，特别是涉及一种原边反馈恒压开关电源电路。

背景技术

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于各种电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

在反激式拓扑结构的恒压开关电源中，常采用原边反馈模式，通过电压采样检测模块来检测输出电压。在开关管关断时为了避免采样出错，通常会在采样前加入一个延时电路，但是由于这个延时电路的存在，系统在遇到外部磁场干扰时会导致电压采样模块失效。因为当系统遇到外部磁场干扰时，变压器的感量下降，根据L×I_{CS pk}＝V_out×T_demag可知，变压器感量L的下降会导致去磁时间T_demag的减小，当去磁时间T_demag小于芯片内部设定的延时时间T_delay时，芯片会采样出错，如图1所示(其中，T_SW为一个开关周期，T_ON为开关导通时间，Ip为原边绕组上的电流，Ip_pk为原边绕组上的电流的峰值，Is为副边绕组上的电流，Is_pk为副边绕组上的电流的峰值)，此时芯片认为输出电压一直低于预期，因此系统会以最大功率输出，最终导致输出电压过高(失控)，系统失效或进入保护状态，其中，I_{CS_pk}为采样电流峰值，Vout为输出电压。

为了防止磁干扰，可采用副边反馈模式，即直接采样输出电压，然后把输出电压信号通过光耦反馈到原边，芯片再通过该信号来控制原边开关管的开通或关断，并以此来控制输出电压。当系统遭遇外部磁场干扰时，变压器的感量下降，根据可知，输出的能量P会减少，输出电压下降，通过光耦的电流减少，导致原边反馈电压升高，芯片由此判断输出电压降低，并通过提高开关管导通时间以增大采样电流峰值I_{CS_pk}，或者直接提高芯片的工作频率F_SW，以此达到提高输出功率的目的。由于变压器感量L的变化对整个采样及反馈的过程影响较小，所以该系统可以有效地防止磁干扰。但是，采用这种控制方式需要用到光耦反馈，成本较高，同时也不利于电源的小型化。

因此，如何在遭遇外部磁场干扰时避免系统失效或进入保护状态的同时，减小成本并有助于系统的小型化，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种原边反馈恒压开关电源电路，用于解决现有技术中遭遇外部磁场干扰时系统易失效、进入保护状态，成本高及不利于小型化等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种原边反馈恒压开关电源电路，所述原边反馈恒压开关电源电路至少包括：

变压器，功率开关管，电流采样模块，电压采样模块，电流采样反馈模块，电压采样反馈模块，延时采样模块，开关控制模块，驱动模块，输出电压限制模块及供电模块；

所述变压器的第一原边绕组的一端连接输入电压，另一端依次经由所述功率开关管及所述电流采样模块接地；所述变压器的第二原边绕组的一端连接所述供电模块，另一端接地；所述变压器的副边绕组连接负载；