[实用新型]一种开关电源有效

专利信息
申请号: 202120827141.6 申请日: 2021-04-21
公开(公告)号: CN215072160U 公开(公告)日: 2021-12-07
发明(设计)人: 朱建培;胡小波;郑曰;阳玉才 申请(专利权)人: 上海芯飞半导体技术有限公司
主分类号: H02M3/335 分类号: H02M3/335;H02M7/217
代理公司: 上海翼胜专利商标事务所(普通合伙) 31218 代理人: 翟羽
地址: 200131 上海市浦东新区中国(上*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 开关电源
【说明书】:

实用新型公开了一种开关电源。所述开关电源通过新增用于检测所述开关电源的输出电压并通过光耦形式获取反馈电压的反馈电压获取模块,通过反馈调节作用,使得输出电压可以稳定在预设的电压值,且提高转换效率;可以根据输出电压调节功率开关的关断时机,进而调节峰值电流,实现在引入负载消耗时可以将输出电压稳定在预设的电压值;通过采用高压供电模块,可以为芯片内部电路提供稳定的供电电压,可以简化外围电路,节省系统成本,利于PCB板的进一步缩小以及功率密度的提高。

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域,尤其涉及一种可以实现低驱动损耗和低成本的开关电源。

背景技术

开关电源又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,是电源供应器的一种。开关电源的输入一般为交流电源(例如市电)或是直流电源,其输出一般为需要直流电源的设备,例如手机,笔记本电脑等,开关电源即用于实现进行两者之间电压及电流的转换。开关电源利用半导体功率开关器件在全开模式(饱和区)及全闭模式(截止区)之间切换,这两个模式都有低耗散的特点;模式切换之间的转换会有较高的耗散,但时间很短,因此比较节省能源,生成废热较少。理想上,开关电源本身是不会消耗电能的。但实际上,在电流较大的情况下,功率开关器件的导通阻抗引起的损耗不可忽略。尤其在小型化便携电源中,功率开关器件的导通电阻的选用成为电源设计中的重点。

请参阅图1,其为现有返驰式开关变换器一实施例的架构示意图。现有返驰式(Flyback)开关变换器由现有开关电源驱动控制器构成,包括整流桥Db、母线电容Cin、变压器T1、供电模块11、开关控制芯片12、功率MOS管M0以及输出电容Cout。变压器T1的原边绕组Np分别连接母线电容Cin和功率MOS管M0,变压器T1的副边绕组Ns连接输出电容Cout;变压器T1用于在功率MOS管M0的控制下,将输入电能转换后输出。供电模块11由启动电阻Rst、供电储能电容Cvdd、供电续流二极管Da和供电绕组Na组成。

现有返驰式开关变换器的工作原理如下:在交流电供电电源AC接入以后,经整流桥Db与母线电容Cin后输出高压直流电;高压直流电通过启动电阻Rst缓慢为供电储能电容Cvdd充电,当供电储能电容Cvdd上的电压达到开关控制芯片12的启动电压(例如16V)、则开关控制芯片12开始工作,以控制功率MOS管M0的导通和关断;通过变压器T1把原边绕组Np的输入能量转换到副边输出;随着输出电压Vout的升高,供电绕组Na上的电压随之升高,经供电续流二极管Da给供电储能电容Cvdd充电,实现了由供电模块11为开关控制芯片12供电。为了减小损耗、提高转换效率,启动电阻Rst需要采用阻抗很高的电阻。

随着便携设备的爆发式增长,人们对开关电源充电器的体积要求越来越苛刻,现有返驰式开关变换器中需要为开关控制芯片供电的供电模块,供电模块中元器件较多,这不但增加了成本,还阻碍了PCB板的进一步缩小,制约了功率密度的提高。另,开关变换器的峰值电流由提供至开关控制芯片中用于与采样电压比较的参考电压决定,由于现有技术中一般采用固定的参考电压,造成峰值电流无法根据输出电压的变化而变化,因此无法在引入负载消耗时将输出电压稳定在预设的电压值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于,针对现有返驰式开关变换器存在的高成本、外围电路复杂的技术问题,提供一种开关电源,可以实现外围电路简洁、低成本、高转换效率的目的,且可以将输出电压稳定在预设的电压值。

为实现上述目的,本实用新型提供了一种开关电源,包括接收输入电压的电磁感应元件,连接所述电磁感应元件的功率开关以及用于控制所述功率开关的导通与关断的开关控制芯片;所述开关电源还包括:反馈电压获取模块、参考电压生成模块以及高压供电模块;所述反馈电压获取模块,用于检测所述开关电源的输出电压,并通过光耦形式获取反馈电压;所述参考电压生成模块,用于接收所述反馈电压并生成与所述反馈电压成比例的参考电压;所述开关控制芯片进一步用于根据所述参考电压控制所述功率开关的开关频率或者控制所述功率开关的开通占空比,进而调节所述输出电压;所述高压供电模块,用于接收所述输入电压以向所述开关控制芯片的内部电路供电。

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