CN216390806U - 一种输出峰值电流平衡调节电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种输出峰值电流平衡调节电路，包括电源初级模块和直流稳压电源模块，直流稳压电源模块包括变压器、主控电路和次级整流电路，电源初级模块、变压器和次级整流电路依次连接，主控电路与变压器的初级绕组连接；主控电路包括控制芯片和平衡电路，控制芯片具有用于检测次级电压并实现过载保护的CS脚，平衡电路的一方面连接控制芯片的CS脚，另一方面连接电源初级模块的输出正极。通过平衡电路，在输入电压越大的时候，使得控制芯片的CS脚电压也越大，且在控制芯片的CS脚电压接近触发过载保护的设定值时，输入电压越大就会越快触发控制芯片进行保护，通过调节平衡电路的阻值，即可实现不同输入电压下，输出的峰值电流基本保持一致。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种输出峰值电流平衡调节电路。
背景技术
在开关电源的应用中，有一个较为难以解决的问题：在不同的输入条件下，开关电源的输出峰值电流相差较大，通常呈现为输入电压较高时，输出的峰值电流较大，例如12V/2A的产品，假设输入100V情况下，输出峰值电流为3.2A，则在输入240V的情况下，通常输出峰值电流会比3.2A更大，可能是4.0A甚至更大。
针对上述问题，想要使不同输入电压下输出的峰值电流基本保持一致，可行的方法很少，较佳的方法是更改变压器的匝数比，但变压器更改后，可能会影响整个开关电源的性能，显得较为麻烦。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种输出峰值电流平衡调节电路，其能够实现不同输入电压下，输出的峰值电流基本保持一致。
为达到上述目的，本实用新型公开了一种输出峰值电流平衡调节电路，其包括电源初级模块和直流稳压电源模块，所述直流稳压电源模块包括变压器、主控电路和次级整流电路，所述电源初级模块、变压器和次级整流电路依次连接，所述主控电路与变压器的初级绕组连接；所述主控电路包括控制芯片和平衡电路，所述控制芯片具有用于检测次级电压并实现过载保护的CS脚，所述平衡电路的一方面连接控制芯片的CS脚，另一方面连接电源初级模块的输出正极。
优选地，所述平衡电路包括电阻串，所述电阻串中包括至少一个电阻，所述电阻串的一端连接控制芯片的CS脚，另一端连接电源初级模块的输出正极。
优选地，所述电阻串包括串联连接的至少一大阻值的电阻和至少一小阻值的电阻。
优选地，所述电阻串包括两个大阻值的电阻和一小阻值的电阻。
优选地，所述大阻值的电阻阻值为2-5.1MΩ，所述小阻值的电阻阻值为0-10KΩ。
优选地，所述电阻为贴片电阻。
优选地，所述直流稳压电源模块还包括光耦反馈电路，所述光耦反馈电路一方面与次级整流电路连接，另一方面与主控电路连接；其中，光耦反馈电路中光耦PH1的发射极一方面接地，另一方面经电阻R15接控制芯片的CS脚。
优选地，所述光耦反馈电路中，光耦PH1的阳极一方面经电阻R19接次级整流电路的输出正极，另一方面经电阻R20与光耦PH1的阴极、电容C5的一端以及稳压源IC2的阴极连接；电容C5的另一端与电阻RA1的一端、电阻R21的一端以及稳压源IC2的参考极连接，电阻RA1的另一端与稳压源IC2的阳极接次级整流电路的输出负极；电阻R21的另一端接次级整流电路的输出正极。
优选地，所述主控电路中，控制芯片IC1的2脚与电容C3的一端以及光耦PH1的集电极连接，电容C3的另一端接地；控制芯片IC1的3脚经电阻R9后与控制芯片IC1的1脚接地；控制芯片IC1的5脚经电阻R8后与电解电容EC2的正极、二极管D2的负极以及电阻RA2的一端连接，电解电容EC2的负极接地，二极管D2的正极接变压器T1的辅助绕组的一端，电阻RA2的另一端则接电源初级模块的输出正极；控制芯片IC1的6脚与二极管D3的负极以及电阻R10的一端连接，二极管D3的正极与电阻R10的另一端、电阻R6的一端以及MOS管Q1的栅极连接，电阻R6的另一端与MOS管Q1的源极接控制芯片IC1的CS脚；MOS管Q1的漏极接变压器T1的初级绕组的出电端。
优选地，所述变压器的初级绕组还并联有用于吸收漏感的RCD吸收电路。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型通过平衡电路，在输入电压越大的时候，使得控制芯片的CS脚电压也越大，且在控制芯片的CS脚电压接近触发过载保护的设定值时，输入电压越大就会越快触发控制芯片进行保护，通过调节平衡电路的阻值，即可实现不同输入电压下，输出的峰值电流基本保持一致。相比于改变变压器的匝数比，调节平衡电路的阻值无疑更简单很多，而且工作量更小，成本更低。
附图说明
图1为平衡电路的连接示意图。
图2为本实用新型的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
如图1和图2所示，本实用新型公开了一种输出峰值电流平衡调节电路，其包括电源初级模块和直流稳压电源模块，直流稳压电源模块包括变压器T1、主控电路、次级整流电路和光耦反馈电路，电源初级模块、变压器和次级整流电路依次连接，主控电路与变压器的初级绕组连接。主控电路包括控制芯片IC1和平衡电路，控制芯片IC1具有用于检测次级电压并实现过载保护的CS脚。光耦反馈电路一方面与次级整流电路连接，另一方面与主控电路连接；其中，光耦反馈电路中光耦PH1的发射极一方面接地，另一方面经电阻R15接控制芯片IC1的CS脚。平衡电路包括电阻串，该电阻串中包括至少一个电阻，所述电阻串的一端连接控制芯片IC1的CS脚，另一端连接电源初级模块的输出正极。控制芯片IC1选用常见的电源管理芯片即可，比如KP201、OB2281AMP等。
作为优选方案，电阻串包括串联连接的至少一大阻值的电阻和至少一小阻值的电阻，小阻值的电阻用于微调电流。此外，电阻优选贴片电阻，其具有体积小，温度系数小，可靠性高，装配成本低等优势。具体到本案中，电阻串包括两个大阻值的电阻和一小阻值的电阻(分别为电阻R101/R102/R103)，大阻值的电阻阻值为2-5.1MΩ，小阻值的电阻阻值为0-10KΩ，通过三个电阻组成的电阻串其阻值相对来说更好搭配，替换也更方便灵活。
电源初级模块中L、N端接市电，经保险丝F1和压敏电阻VR后进入由电容CX1、电阻R1/R2和滤波器LF1组成的EMI滤波电路滤波，再通过整流桥BR1整流成直流送入变压器，在主控电路的控制下，能量耦合到变压器次级，最后通过次级整流电路(由二极管D4/D5、电容C4/C7、电解电容EC3/EC4和电阻R16组成)整流滤波后输出稳定的直流。为了吸收漏感，防止漏感产生的尖峰电压导致控制芯片IC1内置的MOS管雪崩击穿，在变压器T1的初级绕组上并联一个RCD吸收电路(由电阻R3/R3A/R4/R5、电容C2和二极管D1组成)。
在光耦反馈电路中，光耦PH1的阳极一方面经电阻R19接次级整流电路的输出正极，另一方面经电阻R20与光耦PH1的阴极、电容C5的一端以及稳压源IC2的阴极连接；电容C5的另一端与电阻RA1的一端、电阻R21的一端以及稳压源IC2的参考极连接，电阻RA1的另一端与稳压源IC2的阳极接次级整流电路的输出负极；电阻R21的另一端接次级整流电路的输出正极。
在主控电路中，控制芯片IC1的2脚与电容C3的一端以及光耦PH1的集电极连接，电容C3的另一端接地；控制芯片IC1的3脚经电阻R9后与控制芯片IC1的1脚接地；控制芯片IC1的5脚经电阻R8后与电解电容EC2的正极、二极管D2的负极以及电阻RA2的一端连接，电解电容EC2的负极接地，二极管D2的正极接变压器T1的辅助绕组的一端，电阻RA2的另一端则接电源初级模块的输出正极；控制芯片IC1的6脚与二极管D3的负极以及电阻R10的一端连接，二极管D3的正极与电阻R10的另一端、电阻R6的一端以及MOS管Q1的栅极连接，电阻R6的另一端与MOS管Q1的源极接控制芯片IC1的CS脚(4脚)；MOS管Q1的漏极接变压器T1的初级绕组的出电端。
在没有平衡电路的情形下，控制芯片IC1的控制原理是检测控制脚CS脚的电压来实现输出过载保护功能，即当输出功率逐渐增加时，流过电阻R15的电流也逐渐变大，控制芯片IC1的CS脚的电压V1也逐渐变大，当V1增大到控制芯片IC1的设定保护值(通常为0.5或0.7V)时，控制芯片IC1触发保护。当输出无负载时，流过R15的电流近乎为零，即当输出无负载时控制芯片IC1的CS脚的电压V1近乎为零。
而在接入平衡电路后，由电源初级模块的输出正极串联三颗电阻R101/R102/R103到控制芯片IC1的CS脚,当电源接通后(输出无负载)，电源初级模块的输出正极的电压会经由电阻R101、电阻R102、电阻R103和电阻R15到地形成回路，会有电流流过R15，即IC1的CS脚的电压V1不为零。且同条件下，输入电压越大，流过R15的电压越大，V1也越大。此时在输入电压逐渐增加的情况下，因无负载时,输入电压越大，V1的电压越大，故当V1接近设定触发值时，输入电压越大，越快触发保护。
因通常开关电源在输入电压越大时，输出峰值电流越大，上述应用正好可以当输入电压较高时加快进入保护。通过调节电阻R101/R102/R103的电阻值，就可以实现在不同输入电压条件下，输入峰值电流基本保持一致。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种输出峰值电流平衡调节电路，其特征在于：包括电源初级模块和直流稳压电源模块，所述直流稳压电源模块包括变压器、主控电路和次级整流电路，所述电源初级模块、变压器和次级整流电路依次连接，所述主控电路与变压器的初级绕组连接；所述主控电路包括控制芯片和平衡电路，所述控制芯片具有用于检测次级电压并实现过载保护的CS脚，所述平衡电路的一方面连接控制芯片的CS脚，另一方面连接电源初级模块的输出正极。
2.根据权利要求1所述的输出峰值电流平衡调节电路，其特征在于：所述平衡电路包括电阻串，所述电阻串中包括至少一个电阻，所述电阻串的一端连接控制芯片的CS脚，另一端连接电源初级模块的输出正极。
3.根据权利要求2所述的输出峰值电流平衡调节电路，其特征在于：所述电阻串包括串联连接的至少一大阻值的电阻和至少一小阻值的电阻。
4.根据权利要求3所述的输出峰值电流平衡调节电路，其特征在于：所述电阻串包括两个大阻值的电阻和一小阻值的电阻。
5.根据权利要求4所述的输出峰值电流平衡调节电路，其特征在于：所述大阻值的电阻阻值为2-5.1MΩ，所述小阻值的电阻阻值为0-10KΩ。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的输出峰值电流平衡调节电路，其特征在于：所述电阻为贴片电阻。
7.根据权利要求1所述的输出峰值电流平衡调节电路，其特征在于：所述直流稳压电源模块还包括光耦反馈电路，所述光耦反馈电路一方面与次级整流电路连接，另一方面与主控电路连接；其中，光耦反馈电路中光耦PH1的发射极一方面接地，另一方面经电阻R15接控制芯片的CS脚。
8.根据权利要求7所述的输出峰值电流平衡调节电路，其特征在于：所述光耦反馈电路中，光耦PH1的阳极一方面经电阻R19接次级整流电路的输出正极，另一方面经电阻R20与光耦PH1的阴极、电容C5的一端以及稳压源IC2的阴极连接；电容C5的另一端与电阻RA1的一端、电阻R21的一端以及稳压源IC2的参考极连接，电阻RA1的另一端与稳压源IC2的阳极接次级整流电路的输出负极；电阻R21的另一端接次级整流电路的输出正极。
9.根据权利要求7所述的输出峰值电流平衡调节电路，其特征在于：所述主控电路中，控制芯片IC1的2脚与电容C3的一端以及光耦PH1的集电极连接，电容C3的另一端接地；控制芯片IC1的3脚经电阻R9后与控制芯片IC1的1脚接地；控制芯片IC1的5脚经电阻R8后与电解电容EC2的正极、二极管D2的负极以及电阻RA2的一端连接，电解电容EC2的负极接地，二极管D2的正极接变压器T1的辅助绕组的一端，电阻RA2的另一端则接电源初级模块的输出正极；控制芯片IC1的6脚与二极管D3的负极以及电阻R10的一端连接，二极管D3的正极与电阻R10的另一端、电阻R6的一端以及MOS管Q1的栅极连接，电阻R6的另一端与MOS管Q1的源极接控制芯片IC1的CS脚；MOS管Q1的漏极接变压器T1的初级绕组的出电端。
10.根据权利要求1所述的输出峰值电流平衡调节电路，其特征在于：所述变压器的初级绕组还并联有用于吸收漏感的RCD吸收电路。
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