一种双管正激开关三路输出开关电源及其电路

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  (74)专利代理机构合肥东信智谷知识产权代理事务所(普通合伙)34143专利代理师曹雪娇

  本实用新型公开一种双管正激开关三路输出开关电源及其电路,电源电路包括,PWM控制电路、双管正激电路、待机低功耗电路,PWM控制电路由NCP1252芯片及其外围电路构成,用于产生输出PWM信号控制双管正激电路工作,双管正激电路由两个MOSFET管组成,用于接收PWM控制电路信号,驱动脉冲变压器来隔离驱动MOSFET管的通断,待机低功耗电路外接于PWM控制电路,用于关闭PWM控制电路的启动电路。本实用新型一种双管正激开关三路输出开关电源,通过外接于PWM控制电路的待机低功耗电路,当VCC端的电压建立稳定时,切断了启动电阻和芯片NCP1252七脚的连接,从而启动电阻上不再有功耗,起到减少待机功耗的作用。

  1.一种双管正激开关三路输出开关电源电路,其特征是,所述双管正激开关三路输出开关电源电路包括,PWM控制电路、双管正激电路、待机低功耗电路,

  所述PWM控制电路由NCP1252芯片及其外围电路构成,用于产生输出PWM信号控制双管正激电路工作,

  所述双管正激电路由两个MOSFET管组成,用于接收PWM控制电路信号,驱动脉冲变压器来隔离驱动MOSFET管的通断,

  所述待机低功耗电路外接于PWM控制电路,用于关闭PWM控制电路的启动电路。

  2.根据权利要求1所述的一种双管正激开关三路输出开关电源电路,其特征是,所述双管正激开关三路输出开关电源电路包括,MOSFET管Q4、MOSFET管Q5、开关变压器T1、二极管D12、电阻R10、电阻R11、电阻R18与电阻R19,MOSFET管Q4的栅极通过串联电阻R12与二极管D12、电阻R11的并联电路连接有驱动变压器T2N1绕组,驱动变压器T2的N1绕组的另一端连接MOSFET管Q4的源极,电阻R10连接在MOSFET管Q4的栅极和源极之间,MOSFET管Q4的漏极连接输入电容的正极,MOSFET管Q4的源极连接开关变压器T1的NP绕组的一端,MOSFET管Q5的漏极连接在开关变压器T1的NP绕组的另一端,MOSFET管Q5的源极连接过流电阻R18与电阻R19到输入电容的负极,Q5的栅极和源极之间并接电阻R16,MOSFET管Q5的栅极通过串联R14与二极管D15和电阻R15的并联电路连接到驱动变压器T2N2绕组的一端,驱动变压器T2N2绕组的另一端连接Q5的源极。

  3.根据权利要求2所述的一种双管正激开关三路输出开关电源电路,其特征是,所述双管正激电路还包括二极管D10与二极管D11,所述二极管D10和二极管D11为磁复位二极管,所述二极管D11钳位在MOSFET管Q4与MOSFET管Q5的源极之间,所述二极管D10钳位在MOSFET管Q4与MOSFET管Q5的源极之间。

  4.根据权利要求1所述的一种双管正激开关三路输出开关电源电路,其特征是,所述待机低功耗电路包括,电阻R20、电阻R21、电阻R22、MOSFET管Q50、稳压管ZD20、稳压管ZD50,HV输入电解电容的正极接电阻R20、R21与R22串联到MOSFET管Q50的漏极,MOSFET管Q50的源极接NCP1252芯片的七脚VCC端,MOSFET管Q50栅极和源极并接电容C38,MOSFET管Q50栅极接稳压管ZD50的负极,稳压管ZD50的正极接地,稳压管ZD50的负极连接电阻R25和电阻R24电阻串联到ZD20稳压管的正极,稳压管ZD20的负极接到HV输入电解电容的正极。

  5.一种双管正激开关三路输出开关电源,其特征是,包括权利要求1‑4中任一项所述的一种双管正激开关三路输出开关电源电路。

  [0001]本实用新型涉及开关电源技术领域,具体涉及一种双管正激开关三路输出开关电源及其电路。

  [0002]开关电源作为新兴的能源提供者。在各种工业能源领域得到普遍的应用。将交流电转换为直流电供给负载设备使用,在工业控制领域很多设备都要不同电压的供给,设备的复杂程度是以前的好几倍。但设备的体积却越来越小,容不下很多个单独电源的安装空间。高效且多路输出的电源很好解决了这样的一个问题。很多专业的工业控制设备就需要多路输出的电源,三路,四路输出是最常见的输出形式。双管正激开关电源很适合这种输出要求,能做到高效,简单可靠。

  [0003]节能环保是电子行业的流行词,电子设备的节能要求比以前显得重要很多,行业的标准都规定了不同类别的要求,待机低功耗是其中的一种要求。现有的双管正激开关三路输出开关电源很多无法在启动PWM控制电路后对启动电路进行关断,因此导致启动电阻一直在工作,导致了能源的浪费。因此,有必要提出一种双管正激开关三路输出开关电源来解决上述问题。

  [0004]本实用新型针对现存技术存在的不足,提供了一种双管正激开关三路输出开关电源,具体技术方案如下,

  [0005]一种双管正激开关三路输出开关电源电路,所述电源电路包括,PWM控制电路、双管正激电路、待机低功耗电路,

  [0006]所述PWM控制电路由NCP1252芯片及其外围电路构成,用于产生输出PWM信号控制双管正激电路工作,

  [0007]所述双管正激电路由两个MOSFET管组成,用于接收PWM控制电路信号,驱动脉冲变压器来隔离驱动MOSFET管的通断,

  [0008]所述待机低功耗电路外接于PWM控制电路,用于关闭PWM控制电路的启动电路。

  [0009]作为上述技术方案的改进,所述双管正激电路包括,MOSFET管Q4、MOSFET管Q5、开关变压器T1、二极管D12、电阻R10、电阻R11、电阻R18与电阻R19,MOSFET管Q4的栅极通过串联电阻R12与二极管D12、电阻R11的并联电路连接有驱动变压器T2N1绕组,驱动变压器T2的N1绕组的另一端连接MOSFET管Q4的源极,电阻R10连接在MOSFET管Q4的栅极和源极之间,MOSFET管Q4的漏极连接输入电容的正极,MOSFET管Q4的源极连接开关变压器T1的NP绕组的一端,MOSFET管Q5的漏极连接在开关变压器T1的NP绕组的另一端,MOSFET管Q5的源极连接过流电阻R18与电阻R19到输入电容的负极,Q5的栅极和源极之间并接电阻R16,MOSFET管Q5的栅极通过串联R14与二极管D15和电阻R15的并联电路连接到驱动变压器T2N2绕组的一端,驱动变压器T2N2绕组的另一端连接Q5的源极。

  [0010] 作为上述技术方案的改进,所述双管正激电路还包括二极管D10与二极管D11 ,所述二极管D10和二极管D11为磁复位二极管,所述二极管D11钳位在MOSFET管Q4与MOSFET管Q5的源极之间,所述二极管D10钳位在MOSFET管Q4与MOSFET管Q5的源极之间。

  [001 1] 作为上述技术方案的改进,所述待机低功耗电路包括,电阻R20、电阻R21、电阻

  [0012] 为解决上述技术问题,本实用新型还提出一种双管正激开关三路输出开关电源,包括上述任一种双管正激开关三路输出开关电源电路。

  [0014] 本实用新型所述一种双管正激开关三路输出开关电源,利用了双管正激变换器的优点,克服了正激变换器中开关电压应力高的缺点,且不需要采取了特殊的复位电路就能够保证变压器的可靠磁复位,与全桥变换器或半桥变换器相比,不存在桥臂直通的问题,可靠性高,

  [0015] 本实用新型所述一种双管正激开关三路输出开关电源,通过外接于PWM控制电路的待机低功耗电路,当NCP1252芯片7脚VCC端的电压建立稳定时, MOSFET管Q50不再导通,变为关断状态,进而切断了启动电阻和芯片NCP1252七脚的连接,从而启动电阻上不再有功耗,起到减少待机功耗的作用。

  [0016] 图1为本实用新型所述一种双管正激开关三路输出开关电源电路结构示意图,

  [0020] 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。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

  [0021] 需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

  [0023] 如图1所示,本实用新型所述一种双管正激开关三路输出开关电源电路,所述电源电路包括,PWM控制电路、双管正激电路、待机低功耗电路,所述PWM控制电路由NCP1252芯片及其外围电路构成,用于产生输出PWM信号控制双管正激电路工作,所述双管正激电路由两个MOSFET管组成,用于接收PWM控制电路信号,驱动脉冲变压器来隔离驱动MOSFET管的

  通断,所述待机低功耗电路外接于PWM控制电路,用于关闭PWM控制电路的启动电路。

  [0024] 如图3所示,所述双管正激电路包括,MOSFET管Q4、MOSFET管Q5、开关变压器T1、二极管D10、二极管D11、二极管D12、电阻R10、电阻R11、电阻R18与电阻R19,D10和D11是磁复位二极管,MOSFET管Q4的栅极通过串联电阻R12与二极管D12、电阻R11的并联电路连接有驱动变压器T2N1绕组,驱动变压器T2的N1绕组的另一端连接MOSFET管Q4的源极,电阻R10连接在MOSFET管Q4的栅极和源极之间,MOSFET管Q4的漏极连接输入电容的正极,MOSFET管Q4的源极连接开关变压器T1的NP绕组的一端,二极管D11钳位在MOSFET管Q4与MOSFET管Q5的源极之间,MOSFET管Q5的漏极连接在开关变压器T1的NP绕组的另一端,二极管D10钳位在MOSFET管Q4与MOSFET管Q5的源极之间,MOSFET管Q5的源极连接过流电阻R18与电阻R19到输入电容的负极,Q5的栅极和源极之间并接电阻R16,MOSFET管Q5的栅极通过串联R14与二极管D15和电阻R15的并联电路连接到驱动变压器T2N2绕组的一端,驱动变压器T2N2绕组的另一端连接Q5的源极。

  [0025] 双管正激变换器是由两个开关管组成的正激拓扑电路,由于正激变换器的输出功率不像反激变换器那样受变压器储能的限制,因此输出功率较反激变换器大,但是正激变换器的开关电压应力高,为两倍输入电压,有时甚至超过两倍输入电压,过高的开关电压应力成为限制正激变换器容量继续增加的一个重要的条件。为降低开关的电压应力,能够使用双管正激变换器,并增加了两个二极管D10与D11,这两个二极管一方面起着箝位的作用,将开关电压箝位在输入电压,另一方面为变压器去磁提供通路。

  [0026] 如图4所示,所述NCP 1252芯片通过启动电阻启动后,通过第6引脚输出PWM信号驱动脉冲变压器来隔离驱动MOSFET管Q4与MOSFET管Q5通和断。

  [0027] 如图1、图2所示,进一步的,NCP1252启动时是靠启动电阻来使芯片开始工作,芯片内部没有高压启动源,在启动后无法关闭启动电路,维持输出后启动电阻还在工作,耗费电能。此时通过外接待机低功耗电路能起到和高压启动源一样的效果。从HV输入电解电容的正极接电阻R20、R21与R22串联到MOSFET管Q50的漏极,MOSFET管Q50的源极接NCP1252的七脚VCC,栅极和源极并接电容C38。MOSFET管Q50栅极接稳压管ZD50的负极,ZD50的正极接地(输入电解电容的负极) 。ZD50的负极连接电阻R25和R24电阻串联到ZD20稳压管的正极,ZD20的负极接到HV输入电解电容的正极。

  [0028] 本实用新型所述一种双管正激开关三路输出开关电源具体调节原理如下,

  [0029] 电源启动开始时,输入电解电容上的电压达到一定值时,稳压管ZD20导通,电阻R24与R25是限流电阻。稳压管ZD50是15V稳压管,将Q50栅极的电压钳位在15V以下,MOSFET 管Q50导通,HV上的电压通过R20、R21、R22启动电阻分压后到达NCP1252的七脚VCC端,芯片开始工作,电源有输出电压的建立。当VCC的电压建立稳定时,Q50不再导通,变为关断状态。切断了启动电阻和芯片NCP1252七脚的连接。启动电阻上不再有功耗,起到减少待机功耗的作用,实际的空载功率只有0.5W左右,符合标准要求空载输出功率在1W以下。

  [0030] 需要说明的是,在本文中,如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间有任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其他任何其他变体意在涵盖非排他性地包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者还是包括为这种过程、方法、物品或者

  设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

  [0031] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围以内。