CN104638946A - 双绕组变压器原边侦测输出电压ac-dc转换器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种双绕组变压器原边侦测输出电压AC-DC转换器，所述转换器包括：原边整流滤波电路、控制电路/驱动电路、开关管、电流取样电路、电压取样电路、吸收回路、变压器和副边整流滤波电路；所述变压器为双绕组变压器，开关管分别与控制电路/驱动电路、原边整流滤波电路和电流取样电路连接，电流取样电路还与控制电路/驱动电路以及双绕组变压器原边侧的一端连接，电压取样电路与双绕组变压器的原边侧以及电流取样电路连接，电压取样电路的取样端与控制电路/驱动电路连接。本发明提供的技术方案具有元件少，成本低的优点。

Description

双绕组变压器原边侦测输出电压AC-DC转换器
技术领域
本发明属于电子电路领域，尤其涉及一种双绕组变压器原边侦测输出电压AC-DC转换器。
背景技术
随着人们对环保、节能、高效的要求以及成本的降低，交流变直流（AC-DC）变换器最近几年突飞猛进，实现了跨越式的发展。如图1所述，现有技术提供的一种原边反馈(PSR) AC-DC转换器及其应用电路图。所述原边反馈AC-DC转换器包括控制芯片400，整流滤波401，环路补偿电容405，吸收回路406，开关管407，原边电流采样电阻408，辅助边整流二极管409，供电电容410，及电压取样411，变压器413，输出端整流滤波414。变压器包括原边绕组Np、辅助绕组Na以及副边绕组Ns三个绕组，其中变压器的辅助绕组用于给芯片供电，间接侦测次边放电时间Tons和次边输出电压Vout，以便用于***控制和输出电压控制。
在实现现有技术的方案中，发现现有技术存在如下技术问题：
由于现有技术提供的变压器需要三个绕组，制作工艺复杂，***器件多，成本较高。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种双绕组变压器原边侦测输出电压AC-DC转换器，旨在解决现有的技术方案工艺复杂、成本高的问题。
一方面，提供一种双绕组变压器原边侦测输出电压AC-DC转换器，所述转换器包括：原边整流滤波电路、控制电路/驱动电路、开关管、电流取样电路、电压取样电路、变压器和副边整流滤波电路；所述变压器为双绕组变压器，开关管分别与控制电路/驱动电路、原边整流滤波电路和电流取样电路连接，电流取样电路还与控制电路/驱动电路以及双绕组变压器原边侧的一端连接，电压取样电路与双绕组变压器的原边侧以及电流取样电路连接，电压取样电路的取样端与控制电路/驱动电路连接。
可选的，所述电压取样电路具体为：串联连接的两个电阻，其中两个电阻的连接点为电压取样电路111的取样端。
可选的，所述转换器还包括：吸收回路，所述吸收回路与变压器的原边侧连接。
可选的，所述转换器具体包括：原边整流滤波电路的两端分别连接开关管的集电极（或漏极）和接地，开关管的基极（或栅极）连接芯片的gate引脚，开关管的发射极（或源极）连接芯片的cs引脚和电流取样电路的一端，电流取样电路的另一端连接双绕组变压器NP的一端；NP的另一端接地；电压取样电路的一端与NP的一端连接，电压取样电路的另一端接地，电压取样电路的取样端接芯片的fb引脚，芯片的GND引脚连接NP的一端。
可选的，所述转换器还包括：吸收回路，所述吸收回路包括：并联连接的电阻和电容，并联连接的电阻和电容的一端与NP的一端连接，并联连接的电阻和电容的另一端与二极管的阴极连接，二极管的阳极接地。
在本发明实施例中，本发明提供的技术方案提供一种双绕组变压器原边侦测输出电压AC-DC转换器，该结构采用双绕组结构进行电压的检测，相对于三绕组，其结构简单，工艺简单，***器件少，所以成本较低。
附图说明
图 1 为现有技术提供的一种AC-DC转换器电路原理图；
图 2 为本发明一个双绕组变压器原边侦测输出电压AC-DC转换器的结构图；
图 3为本发明双绕组变压器原边侦测输出电压AC-DC转换器的电路原理图；
图4为本发明提供的节点的波形图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明具体实施方式提供一种双绕组变压器原边侦测输出电压AC-DC转换器，该转换器如图2所示，包括：原边整流滤波电路101、控制电路/驱动电路100、开关管107、电流取样电路108、电压取样电路111、吸收回路，变压器113和副边整流滤波电路114；其中，该变压器113为双绕组变压器，开关管107分别与控制电路/驱动电路、原边整流滤波电路101和电流取样电路108连接，电流取样电路还与控制电路/驱动电路以及双绕组变压器原边侧的一端连接，电压取样电路111与双绕组变压器的原边侧以及电流取样电路连接，电压取样电路111的取样端与控制电路/驱动电路连接。
可选的，上述电压取样电路111如图3所示，具体可以为：串联连接的两个电阻，其中两个电阻的连接点为电压取样电路111的取样端。
发明具体实施方式并不局限电压取样电路的具体变现形式。只需能够进行电压取样即可。
可选的，上述转换器还包括：吸收回路，该吸收回路与变压器的原边侧连接。
上述转换器如图3所示，具体包括：原边整流滤波电路101的两端分别连接开关管107的集电极（或漏极）和接地，开关管107的基极连接芯片100的gate（驱动信号）引脚，开关管107的发射极（或源极）连接芯片100的cs（片选信号）引脚和电流取样电路108的一端，电流取样电路108的另一端连接双绕组变压器113 NP的一端；NP的另一端接地；电压取样电路111的一端与NP的一端连接，电压取样电路111的另一端接地，电压取样电路111的取样端接芯片100的fb（反馈）引脚，芯片100的GND（接地）引脚连接NP的一端。
可选的，上述转换器的吸收回路包括：并联连接的电阻和电容，并联连接的电阻和电容的一端与NP的一端连接，并联连接的电阻和电容的另一端与二极管的阴极连接，二极管的阳极接地。
本发明提出的双绕组原边反馈AC-DC转换器及其应用电路。当达到芯片100的启动电压后，由gate引脚输出驱动脉冲高电平使开关管107导通，101滤波电容的电压通过开关管107，电流取样电阻108，变压器113的原边组成回路，变压器113原边电压上正下负，线圈中电流线性增加，副边线圈电压下正上负，整流回路114二极管截止，没有电流流过。变压器113原边电流达到芯片100内部某控制值（其值可以由厂家或用户自行设定）后，gtae脚变为低电平，开关管107截止。由于磁通不能突变，变压器113副边感应出上正下负的电压，使整流回路114二极管导通，对电容充电，给负载供电。同时，变压器113原边的漏感能量通过吸收回路106被泄放。变压器113原边的漏感能量被吸收后，两端的电压与次线圈的关系是：
Vp=Vs*(Np/Ns)（Vp为原边电压，Vs为副边电压，Np为原边匝数，Ns为副边匝数）
而Vs=Vout+Vf(Vf为副边整流回路114二极管的正向导通压降，Vout为整流后输出电压)
所以Vp=(Vout+Vf)*(Np/Ns)
设电压采样电路111的分压系数是k，则在此时，芯片100的fb引脚的电压为：
Vfb=(Vout+Vf)*((Np/Ns)/k)
变形后：
Vout=Vfb*k*Ns/Np-Vf
由于Vf可以通过实验条件确定（其由二极管的固有参数确定），而Np/Ns由变压器工艺决定，k由电压取样电路111参数决定，故此通过检测Vfb就间接的侦测到了输出电压Vout。图4为本发明提供的转换器的节点的波形示意图，其中，图4中各节点的参考电压均是以芯片100的GND引脚的电压为参考。
通过利用上述技术使得***中可以直接利用双绕组变压器的原边对输出电压就行采样，从而省掉变压器的辅助绕组及其所连接的电路，简化了变压器制造工艺流程，减少了***器件，降低了成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施实例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种双绕组变压器原边侦测输出电压AC-DC转换器，所述转换器包括：原边整流滤波电路、控制电路/驱动电路、开关管、电流取样电路、电压取样电路、吸收回路、变压器和副边整流滤波电路；其特征在于，
所述变压器为双绕组变压器，开关管分别与控制电路/驱动电路、原边整流滤波电路和电流取样电路连接，电流取样电路还与控制电路/驱动电路以及双绕组变压器原边侧的一端连接，电压取样电路与双绕组变压器的原边侧以及电流取样电路连接，电压取样电路的取样端与控制电路/驱动电路连接。
2.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述电压取样电路具体为：串联连接的两个电阻，其中两个电阻的连接点为电压取样电路111的取样端。
3.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述转换器还包括：吸收回路，所述吸收回路与变压器的原边侧连接。
4.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述转换器具体包括：原边整流滤波电路的一端连接开关管的集电极或漏极，原边整流滤波电路的另一端接地，开关管的基极或删极连接芯片的gate引脚，开关管的发射极或源极连接芯片的cs引脚和电流取样电路的一端，电流取样电路的另一端连接双绕组变压器NP的一端；NP的另一端接地；电压取样电路的一端与NP的一端连接，电压取样电路的另一端接地，电压取样电路的取样端接芯片的fb引脚，芯片的GND引脚连接NP的一端。
5.根据权利要求4所述的转换器，其特征在于，所述转换器还包括：吸收回路，所述吸收回路包括：并联连接的电阻和电容，并联连接的电阻和电容的一端与NP的一端连接，并联连接的电阻和电容的另一端与二极管的阴极连接，二极管的阳极接地。
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