CN201656780U - 一种适用于开关电源的辅助源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于开关电源的辅助源电路，包括第一二极管和第二二极管，第一电感，第一电容，第二电容，其特征在于：所述的第一电容的一端接输入电压Vin的正端，第一电容另一端接第一电感的一端和第二二极管的阳极，第一电感的另一端接第一二极管的阴极，第二二极管的阴极接第二电容的正端，输入电压Vin的负端接第一二极管的阳极和第二电容的负端，第二电容上的电压为辅助源电路的输出电压Vo。本实用新型的有益效果是：1、在宽范围输出的电路中，可以提供全输出范围的辅助电源电压。2、损耗低，结构简单，成本低。3、可实现主电路开关管的无损吸收。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种适用于开关电源的辅助源电路。具体的说应该是一种用于开关电源中，低损耗的辅助电源电路。
背景技术
开关电源电路中，其控制电路的电源一般采用变压器辅助绕组的方式供电，参照图1，辅助绕组的输出电压为Va，次级绕组输出电压为Vo1，主电路输出电压Vo，辅助绕组通过三端稳压电路给控制电路供电。但在宽范围输出的开关电源电路中，若输出电压Vo极低，则Vo1极低，则辅助绕组的电压Va也会很低，而将可能无法提供控制电路所需的电压；同时，若满足了低输出电压时的Va的电压幅值，高输出电压时辅助电路中的三端稳压电路的损耗会非常高。
现有技术中，也有不采用变压器辅助绕组的方式提供辅助电源的方法，如美国专利US6233165，参照图2，这种方式的辅助源电路虽不受输出电压的限制，但由于在该电路提供的辅助源的能量和电容C1的大小有关，如果要满足宽输出电压范围工作，则电容C1的容量较大，相当于主开关管的漏源极并联有一较大电容，开关管的开关损耗较大，且回路中的电阻R2，进一步增大的电路的损耗，不利于电源的高效率。
发明内容
本实用新型针对现有技术存在的问题，提出一种新型的辅助电源电路，低损耗且适用于宽范围输出的电路。
解决上述问题采用的技术方案是：一种适用于开关电源的辅助源电路，包括第一二极管，第二二极管，第一电感，第一电容和第二电容，其特征在于：
所述的第一电容的一端接输入电压的正端，第一电容另一端接第一电感的一端和第二二极管的阳极，第一电感的另一端接第一二极管的阴极，第二二极管的阴极接第二电容的正端，输入电压Vin的负端接第一二极管的阳极和第二电容的负端，第二电容上的电压为辅助源电路的输出电压。
其中，所述的输入电压为方波电压，输出电压为电平电压，并作为开关电源中的其他电路的辅助电源电压。
本实用新型的一种适用于开关电源的辅助源电路，主电路启动时刻，母线电压通过主电路的电阻为控制电路提供辅助电源。主电路稳态工作时，辅助源电路的工作原理如下：当主电路的开关管从导通状态转换到截止状态时，其漏源极电压通过第一电容和第二二极管给第二电容充电，提供控制电路所需的能量；当主电路的开关管从关断状态转换到开通时，由第一电容和第一电感以及第一二极管组成无损吸收电路，将第一电容在前一阶段储存的能量释放，而不至于增加开关管的开通损耗。
本实用新型的有益效果：
1.在宽范围输出的电路中，可以提供全输出范围的辅助电源电压。
2.损耗低，结构简单，成本低。
3.可实现主电路开关管的无损吸收。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1现有技术电路图一。
图2现有技术电路图二。
图3本实用新型的适用于开关电源的辅助源电路。
图4本实用新型的主电路以反激电路为例的电路图。
图5本实用新型的主电路以正激电路为例的电路图。
图6本实用新型的主电路以对称半桥电路为例的电路图。
图7本实用新型的主电路以不对称半桥电路为例的电路图。
具体实施例
参照图1，现有技术电路图一，辅助绕组方式供电给控制电路，主变压器的辅助绕组的输出电压为Va，次级绕组输出电压为Vo1，主电路输出电压Vo，辅助绕组的输出端接三端稳压电路，三端稳压电路的输出端接控制电路中芯片IC的Vcc。
参照图2，现有技术电路图二，现有的不采用辅助绕组方式供电的电路，图中开关管Q1关断瞬间，漏源电压通过电容C1，电阻R2和二极管D2给电解电容C2充电；而当开关管Q1开通的瞬间，电容C1通过电阻R2和开关管Q1放电，其能量被电阻R2损耗，而且增加了开关管Q1的开通损耗。
参照图3，本实用新型的适用于开关电源的辅助源电路，包括二极管D1和二极管D2，电感L1，电容C1，电容C2，所述的电容C1的一端接输入电压Vin的正端，电容C1的另一端接电感的L1一端和二极管D2的阳极，电感L1的另一端接二极管D1的阴极，二极管D2的阴极接电容C2的正端，Vin的负端接二极管D1的阳极和电容C2的负端，电容C2上的电压为辅助源电路的输出电压Vo。
其中，所述的输入电压Vin为方波电压，输出电压Vo为电平电压，并作为开关电源中的其他电路的辅助电源电压。
参照图4，一种适用于开关电源的辅助源电路，主电路为反激电路，包括主电路输入电压Vbus，辅助源电路，芯片IC，主变压器T1，开关管Q1，电阻R1，采样电阻Rs，输出二级管D3，输出电解电容C3，输出电压Vo’，具体来说：所述的辅助源电路包括二极管D1和D2，电感L1，电容C1，电解电容C2，所述的主电路输入电压Vbus正端接电阻R1的一端和主变压器T1原边绕组非同名端，主电路输入电压Vbus负端为原边地，电阻R1的另一端接电解电容C2的正端，二极管D2的阴极，和芯片IC的Vcc端，电解电容C2的负端接原边地，二极管D2的阳极接电容C1的一端和电感L1的一端，电感L1的另一端接二极管D1的阴极，二极管D1的阳极接原边地，电容C1的另一端接主变压器原边绕组同名端和开关管Q1的漏极，开关管Q1的门极接芯片IC的Gate端，其源极接采样电阻Rs的一端，采样电阻Rs的另一端接原边地；主变压器副边绕组同名端接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极接电解电容C3的正端，电解电容C3的负端接主变压器T1副边绕组的非同名端和输出地，电解电容C3两端电压为输出电压Vo’。
其中，电阻R1为主电路启动时刻提供辅助电源所需的电压。
参照图5，一种适用于开关电源的辅助源电路，主电路为正激电路，包括主电路输入电压Vbus，辅助源电路，芯片IC，主变压器T1，开关管Q1，电阻R1，采样电阻Rs，整流二级管D3、续流二极管D4，输出电感L2，输出电解电容C3，输出电压Vo’，具体来说：所述的辅助源电路包括二极管D1和D2，电感L1，电容C1，电解电容C2，所述的主电路输入电压Vbus正端接电阻R1的一端和主变压器T1原边绕组同名端，主电路输入电压Vbus负端为原边地，电阻R1的另一端接电解电容C2的正端，二极管D2的阴极，和芯片IC的Vcc端，电解电容C2的负端接原边地，二极管D2的阳极接电容C1的一端和电感L1的一端，电感L1的另一端接二极管D1的阴极，二极管D1的阳极接原边地，电容C1的另一端接主变压器原边绕组非同名端和开关管Q1的漏极，开关管Q1的门极接芯片IC的Gate端，其源极接采样电阻Rs的一端，采样电阻Rs的另一端接原边地；主变压器T1副边绕组同名端接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极接二极管D4的阴极和电感L2的一端，电感L2的另一端接电解电容C3的正端，电解电容C3的负端接主变压器副边绕组的非同名端和输出地，电解电容C3两端电压为输出电压Vo’。
其中，电阻R1为主电路启动时刻提供辅助电源所需的电压。
参照图6，一种适用于开关电源的辅助源电路，主电路为对称半桥电路，包括主电路输入电压Vbus，辅助源电路，芯片IC，主变压器T1，开关管Q1，电阻R1，开关管Q2，电容C3、电容C4，二级管D3、二极管D4，输出电解电容C5、输出电解电容C6，输出电压Vo’，具体来说：所述的辅助源电路包括二极管D1和D2，电感L1，电容C1，电解电容C2，所述的主电路输入电压Vbus正端接电阻R1的一端，主电路输入电压Vbus负端为原边地，电阻R1的另一端接电解电容C2的正端，二极管D2的阴极，和芯片IC的Vcc端，电解电容C2的负端接原边地，二极管D2的阳极接电容C1的一端和电感L1的一端，电感L1的另一端接二极管D1的阴极，二极管D1的阳极接原边地，电容C1的另一端接开关管Q2的源极和开关管Q1的漏极，开关管Q2的漏极接主电路输入电压Vbus正端，开关管Q1的源极接原边地，开关管Q1和开关管Q2的门极接芯片IC的Gate端，电容C3的一端接主电路输入正端，另一端接电容C4的一端和主变压器原边绕组非同名端，电容C4的另一端接主电路输入负端，主变压器原边绕组同名端接开关管Q2的源极和开关管Q1的漏极以及电容C1的一端；主变压器T1副边绕组同名端接二极管D3的阳极和二极管D4的阴极，二极管D3的阴极接电解电容C5的正端，二极管D4的阳极接电解电容C6的负端，电解电容C5的负端和电解电容C6的正端相连并接变压器T1副边绕组的非同名端，电解电容C5的正端为输出电压Vo’的正端，电解电容C6的负端为输出电压Vo’的负端。
其中，电阻R1为主电路启动时刻提供辅助电源所需的电压。
参照图7，一种适用于开关电源的辅助源电路，主电路为不对称半桥电路，包括主电路输入电压Vbus，辅助源电路，芯片IC，主变压器T1，开关管Q1，电阻R1，隔直电容C7，开关管Q2，二级管D3、二极管D4，输出电解电容C5、输出电解电容C6，输出电压Vo’，具体来说：所述的辅助源电路包括二极管D1和D2，电感L1，电容C1，电解电容C2，所述的主电路输入电压Vbus正端接电阻R1的一端，主电路输入电压Vbus负端为原边地，电阻R1的另一端接电解电容C2的正端，二极管D2的阴极，和芯片IC的Vcc端，电解电容C2的负端接原边地，二极管D2的阳极接电容C1的一端和电感L1的一端，电感L1的另一端接二极管D1的阴极，二极管D1的阳极接原边地，电容C1的另一端接开关管Q2的源极和开关管Q1的漏极以及隔直电容C7的一端，开关管Q21的漏极接主电路输入电压Vbus正端，开关管Q1的源极接原边地，开关管Q1和开关管Q2的门极接芯片IC的Gate端，隔直电容C7的另一端接主变压器T1原边绕组的同名端，主变压器原边绕组非同名端接主电路输入Vbus负端；主变压器T1副边绕组同名端接二极管D3的阳极和二极管D4的阴极，二极管D3的阴极接电解电容C5的正端，二极管D4的阳极接电解电容C6的负端，电解电容C5的负端和电解电容C6的正端相连并接变压器T1副边绕组的非同名端，电解电容C5的正端为输出电压Vo’的正端，电解电容C6的负端为输出电压Vo’的负端。
其中，电阻R1为主电路启动时刻提供辅助电源所需的电压。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种适用于开关电源的辅助源电路，包括第一二极管(D1)，第二二极管(D2)，第一电感(L1)，第一电容(C1)和第二电容(C2)，其特征在于：
所述的第一电容(C1)的一端接输入电压(Vin)的正端，第一电容(C1)另一端接第一电感(L1)的一端和第二二极管的阳极(D2)，第一电感(L1)的另一端接第一二极管(D1)的阴极，第二二极管(D2)的阴极接第二电容(C2)的正端，输入电压(Vin)的负端接第一二极管(D1)的阳极和第二电容(C2)的负端，第二电容(C2)上的电压为辅助源电路的输出电压(Vo)。
2.如权利要求1所述的一种适用于开关电源的辅助源电路，其特征在于所述的输入电压(Vin)为任何一种形式的开关变换器电路所产生的方波电压。
3.如权利要求1所述的一种适用于开关电源的辅助源电路，其特征在于所述的输入电压(Vin)为反激电路内部产生的方波电压，所述的输出电压(Vo)为反激电路提供辅助电源电压，所述的反激电路包括反激电路输入电压(Vbus)，辅助源电路，芯片(IC)，主变压器(T1)，第一开关管(Q1)，采样电阻(Rs)，第一电阻(R1)，输出二级管(D3)，输出电容(C3)，反激电路输出电压(Vo′)，所述的反激电路输入电压(Vbus)正端接第一电阻(R1)的一端和主变压器原边绕组非同名端，反激电路输入电压(Vbus)负端为原边地，第一电阻(R1)的另一端接芯片(IC)的Vcc端，主变压器原边绕组同名端接第一开关管(Q1)的漏极，第一开关管(Q1)的漏极和原边地为辅助源电路的两个输入端，辅助源电路的输出正端接芯片的Vcc端，辅助源电路的输出负端接原边地，第一开关管(Q1)的门极接芯片(IC)的Gate端，其源极接采样电阻(Rs)的一端，采样电阻的另一端接原边地；主变压器副边绕组同名端接输出二极管(D3)的阳极，输出二极管(D3)的阴极接输出电容(C3)的正端，输出电容(C3)的负端接主变压器副边绕组的非同名端和输出地，输出电容(C3)两端电压为反激电路输出电压(Vo′)。
4.如权利要求1所述的一种适用于开关电源的辅助源电路，其特征在于所述的输入电压(Vin)为正激电路内部产生的方波电压，所述的输出电压Vo为正激电路提供辅助电源电压，所述的正激电路包括正激电路输入电压(Vbus)，辅助源电路，芯片(IC)，主变压器(T1)，第一开关管(Q1)，采样电阻(Rs)，第一电阻(R1)，输出整流二级管(D3)、输出续流二极管(D4)，输出电感(L2)，输出电容(C3)，正激电路输出电压(Vo′)，所述的正激电路输入电压(Vbus)正端接第一电阻(R1)的一端和主变压器原边绕组同名端，所述的正激电路输入电压(Vbus)负端为原边地，第一电阻(R1)的另一端接芯片(IC)的Vcc端，主变压器原边绕组非同名端接第一开关管(Q1)的漏极，第一开关管(Q1)的漏极和原边地为辅助源电路的两个输入端，辅助源电路的输出正端接芯片的Vcc端，辅助源电路的输出负端接原边地，第一开关管(Q1)的门极接芯片的Gate端，其源极接采样电阻(Rs)的一端，采样电阻(Rs)的另一端接原边地；主变压器副边绕组同名端接输出整流二极管(D3)的阳极，输出整流二极管(D3)的阴极接输出续流二极管(D4)的阴极和输出电感(L2)的一端，输出电感(L2)的另一端接输出电容(C3)的正端，输出电容(C3)的负端接主变压器副边绕组的非同名端，续流二极管(D4)的阳极和输出地，输出电容(C3)两端电压为正激电路输出电压(Vo′)。
5.如权利要求3所述的适用于开关电源的辅助源电路，其特征在于所述的输入电压(Vin)为对称半桥电路内部产生的方波电压，所述的输出电压Vo为对称半桥电路提供辅助电源电压，所述的对称半桥电路包括对称半桥电路输入电压(Vbus)，辅助源电路，芯片(IC)，主变压器(T1)，第一电阻(R1)，第一开关管(Q1)，第二开关管(Q2)，第一输入电容(C3)、第二输入电容(C4)，第一输出二级管(D3)、第二输出二极管(D4)，第一输出电容(C5)、第二输出电容(C6)，输出电压(Vo′)，所述的对称半桥电路输入电压(Vbus)正端接第一电阻(R1)的一端，输入电压(Vbus)负端为原边地，第一电阻(R1)的另一端接芯片(IC)的Vcc端，第二开关管(Q2)的源极接第一开关管(Q1)的漏极和主变压器原边绕组同名端，第二开关管(Q2)的漏极接对称半桥电路输入电压(Vbus)正端，第一开关管(Q1)的漏极和原边地为辅助源电路的两个输入端，辅助源电路的输出正端接芯片的Vcc端，辅助源电路的输出负端接原边地，第一开关管(Q1)的源极接原边地，第一开关管(Q1)和第二开关管(Q2)的门极接芯片(IC)的Gate端，第一输入电容(C3)的一端接对称半桥电路输入电压(Vbus)正端，另一端接第二输入电容(C4)的一端和主变压器原边绕组非同名端，第二输入电容(C4)的另一端接对称半桥电路输入电压(Vbus)负端；主变压器副边绕组同名端接第一输出二极管(D3)的阳极和第二输出二极管(D4)的阴极，第一输出二极管(D4)的阴极接第一输出电容(C5)的正端，第二输出二极管(D4)的阳极接第二输出电容(C6)的负端，第一输出电容(C6)的负端和第二输出电容(C5)的正端相连并接变压器副边绕组的非同名端，第一输出电容(C5)的正端为输出电压(Vo′)的正端，第二输出电容(C6)的负端为输出电压(Vo′)的负端。
6.如权利要求3所述的适用于开关电源的辅助源电路，其特征在于所述的输入电压(Vin)为不对称半桥电路内部产生的方波电压，所述的输出电压Vo为不对称半桥电路提供辅助电源电压，所述的不对称半桥电路包括不对称半桥电路输入电压(Vbus)，辅助源电路，芯片(IC)，主变压器(T1)，第一电阻(R1)，第一开关管(Q1)，第二开关管(Q2)，隔直电容(C7)，第一输出二级管(D3)、第二输出二极管(D4)，第一输出电容(C5)、第二输出电容(C6)，不对称半桥电路输出电压(Vo′)，所述的不对称半桥电路输入电压(Vbus)正端接第一电阻(R1)的一端，第一电阻(R1)的另一端接芯片(IC)的Vcc端，不对称半桥电路输入电压(Vbus)负端为原边地，第二开关管(Q2)的源极和第一开关管(Q1)的漏极以及隔直电容(C7)的一端，第二开关管(Q2)的漏极接不对称半桥电路输入电压(Vbus)正端，第一开关管(Q1)的源极接原边地，第一开关管(Q1)的漏极和原边地为辅助源电路的两个输入端，辅助源电路的输出正端接芯片的Vcc端，辅助源电路的输出负端接原边地，第一开关管(Q1)和第二开关管(Q2)的门极接芯片的Gate端，隔直电容(C7)的另一端接主变压器原边绕组的同名端，主变压器原边绕组非同名端接不对称半桥电路输入电压(Vbus)负端；主变压器副边绕组同名端接第一输出二极管(D3)的阳极和第二输出二极管(D4)的阴极，第一输出二极管(D3)的阴极接第一输出电容(C5)的正端，第二输出二极管(D4)的阳极接第二输出电容(C6)的负端，第一输出电容(C5)的负端和第二输出电容(C6)的正端相连并接变压器副边绕组的非同名端，第一输出电容(C5)的正端为输出电压(Vo′)的正端，第二输出电容(C6)的负端为输出电压(Vo′)的负端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20101124 Effective date of abandoning: 20111214 |