[发明专利]一种小功率电源变压器磁饱和控制系统

权利要求书

1.一种小功率电源变压器磁饱和控制系统，其特征在于，包括

由整流桥堆BD1、启动电阻R1、启动电阻R2组成的输入整流滤波单元，用于将输入的交流电整流为直流电，同时将后端的锯齿波电流整形为接近正弦包络的电流波形；

用于整流后平滑滤波的输入滤波单元；

由电阻R9、电阻R10、电阻R13、电阻R5、电阻R6、贴片电容C6、贴片电容C4组成的输出电压检测单元，用于侦测变压器的取样线圈T1A的输出电压及侦测变压器的初级线圈T1B的输出电压并提供反馈信息；

由单片机U1、贴片二极管D2、电容C7、电阻R7、电阻R8、场效应管Q1为主构成的输入检测控制单元，用于侦测输入电压波形以作为频率检测的参考，以及用于完成对输出电压信号的反馈获取及判断，同时依据上述信息进行计算，在单片机U1的输出端OUT输出不同的PWM频率，控制轻重载及输入电压的工作模式；

其中，整流桥堆BD1的正输出端通过启动电阻R1与启动电阻R2所构成的电阻串连接在单片机U1上具有内部ADC功能的输入端VCC上；输入滤波单元的输入端连接在整流桥堆BD1的正输出端上；变压器的初级线圈T1B的输入端通过一共模电感LF1与整流桥堆BD1的正输出端连接，变压器的次级线圈T1C用于为后级电路提供电平；贴片二极管D2的正极通过电阻R7与变压器的取样线圈T1A的输出端连接，贴片二极管D2的负极与单片机U1上具有内部ADC功能的反馈端FB连接，单片机U1的输入端VCC通过电容C7接地，场效应管Q1的栅极通过电阻R8与单片机U1上具有内部PWM功能的输出端OUT连接；电阻R9和电阻R10串联后连接在变压器的取样线圈T1A的两端，电阻R9和电阻R10的分压点与单片机U1的反馈端FB连接，电阻R9和电阻R10的分压点还通过贴片电容C4与变压器的取样线圈T1A的输入端连接，电阻R5和电阻R6并联后的一端与场效应管Q1的漏极连接，另一端接地，电阻R13的一端与单片机U1上具有内部ADC功能的反馈端CS连接，另一端与场效应管Q1的漏极连接，贴片电容C6的一端与单片机U1的反馈端CS连接，另一端接地。

2.根据权利要求1所述的一种小功率电源变压器磁饱和控制系统，其特征在于，控制轻重载及输入电压的工作模式包括以下步骤：

步骤一、在单片机U1的程序存储器中装载FB端4.9V以上电压鉴别程序模块、FB端2.5V～4.9V电压鉴别程序模块、FB端2.5V以下及不低于1.5V电压鉴别程序模块、FB端1.5V以下电压鉴别程序模块、CS端0.7V以下电压鉴别程序模块、固定频率模式PWM输出程序模块、降低频率模式PWM输出程序模块、间歇模式PWM输出程序模块、过流保护程序模块、过载保护程序模块、峰值电流控制程序模块，所述各个程序模块的指令适于由单片机U1的主控处理器加载并执行；

其中，所述固定频率模式PWM输出程序模块、降低频率模式PWM输出程序模块、间歇模式PWM输出程序模块均为设定场效应管Q1的导通时间，且固定频率模式导通效应管Q1的占空比降低频率模式导通效应管Q1的占空比间歇模式导通效应管Q1的占空比；

在FB端2.5V以下及不低于1.5V电压鉴别程序模块中设定“降低频率”是：当FB端的电压值低于2.5V时，随着负载的降低，PWM导通效应管Q1的占空比同步下降；

步骤二、在整流桥堆BD1的两个交流输入端通电，单片机U1通过VCC引脚侦测输入电压波形以作为频率检测的参考；

步骤三、当变压器的初级线圈T1B进入工作阶段后，检测输出频率、侦测变压器的取样线圈T1A的输出电压及侦测变压器的初级线圈T1B的输出电压；

步骤四、当FB端的电压大于4.9V时，启动过载保护程序模块使系统工作于过载保护模式，然后转步骤九；

步骤五、当FB端的电压不大于4.9V不小于2.5V时，启动固定频率模式PWM输出程序模块以及启动峰值电流控制程序模块使系统工作于固定频率模式，然后转步骤九；

步骤六、当FB端的电压小于2.5V不小于1.5V时，启动降低频率模式PWM输出程序模块使系统工作于降低频率模式，同时系统进入谷底导通，并随着负载的降低，输出频率同步下降，提高系统效率和降低输出噪声，然后转步骤九；

步骤七、当FB端的电压小于1.5V时，启动间歇模式PWM输出程序模块使系统工作于间歇模式，降低功率和降低输出噪声，然后转步骤九；

步骤八、当CS脚的电压小于0.7V时，启动过流保护程序模块使系统工作于过流保护模式，然后转步骤九；

步骤九、持续运行，转步骤三；如停止运行，转步骤十；

步骤十、结束。