專利名稱:一種具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型適用于開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路，包括整流橋、脈沖寬度調(diào)制電路、以及電源輸出電路，其中，所述脈沖寬度調(diào)制電路包括PWM波輸出控制芯片，所述PWM波輸出控制芯片的頻率控制引腳連接有輸入第一頻率信號的第一電阻和第一電容，同時所述PWM波輸出控制芯片的頻率控制引腳還連接有輸入第二頻率信號的第二電阻和第二電容，所述第二電容的輸入端連接外部交流電源。本實用新型實施例通過在常用的PWM波輸出控制芯片的頻率控制引腳與外部交流電源之間串聯(lián)接入第二電容和第二電阻，使得最終獲得的輸出頻率在原有的頻率附近抖動，減小了電磁干擾(EMI)的同時，電路簡單易實現(xiàn)，降低了成本，而且通用性強(qiáng)。
【專利說明】
一種具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通訊及控制技術(shù)的發(fā)展，各種高頻數(shù)字電路對開關(guān)電源電磁兼容性(EMC)的要求更加嚴(yán)格，如何減小電磁干擾(EMI)成為開關(guān)電源設(shè)計中的一個難點。
[0003]電磁兼容(EMC)是在電學(xué)中研究意外電磁能量的產(chǎn)生、傳播和接收，以及這種能量所引起的有害影響。電磁兼容的目標(biāo)是在相同環(huán)境下，涉及電磁現(xiàn)象的不同設(shè)備都能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且不對此環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生難以忍受的電磁干擾之能力。習(xí)慣上說，EMC包含EMI (電磁干擾)和EMS (電磁敏感性)兩個方面。
[0004]電磁干擾(EMI)是指任何在傳導(dǎo)或電磁場伴隨著電壓、電流的作用而產(chǎn)生會降低某個裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的性能，或產(chǎn)生不良影響的電磁現(xiàn)象。
[0005]開關(guān)電源采用脈寬調(diào)制(PWM)控制方式，開關(guān)頻率不斷提高，其高頻開關(guān)波形含有大量諧波成分，通過傳輸線和空間電磁場向外傳播，造成傳導(dǎo)和輻射干擾。
[0006]頻率抖動技術(shù)(FrequencyJitter)是一種從分散諧波干擾能量著手解決EMI問題的新方法，是指開關(guān)電源的工作頻率并非固定不變，而是周期性地由窄帶變?yōu)閷拵У姆绞絹斫档虴MI，來減小電磁干擾的方法。
[0007]頻率抖動技術(shù)擁有這么多的優(yōu)勢，在開關(guān)電源行業(yè)迅速發(fā)展，各家半導(dǎo)體公司推出了許多帶有頻率抖動技術(shù)的控制芯片，利用這些芯片可以設(shè)計出帶有頻率抖動技術(shù)的電源，并且容易通過EMI測試。
[0008]但是現(xiàn)有的頻率抖動技術(shù)方案存在很多弊端，一是電路復(fù)雜，控制芯片普遍價格較貴，所帶來的好處不足以平衡成本的上升，二是這些芯片的通用性不強(qiáng)，芯片廠商往往針對特定應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型實施例提供一種具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路，旨在解決現(xiàn)有的頻率抖動技術(shù)方案中，電路復(fù)雜，頻率抖動技術(shù)的控制芯片價格貴，通用性不強(qiáng)的問題。
[0010]本實用新型實施例是這樣實現(xiàn)的，一種具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路，
[0011]包括整流橋、與所述整流橋連接的脈沖寬度調(diào)制電路、以及電源輸出電路，所述脈沖寬度調(diào)制電路連接所述電源輸出電路控制所述電源輸出電路的通斷，其特征在于，所述脈沖寬度調(diào)制電路包括PWM波輸出控制芯片，所述PffM波輸出控制芯片的頻率控制弓I腳連接有輸入第一頻率信號的第一電阻和第一電容，同時所述PWM波輸出控制芯片的頻率控制弓I腳還連接有輸入第二頻率信號的第二電阻和第二電容，所述第二電阻、第二電容串聯(lián)，所述第二電容的輸入端連接外部交流電源。
[0012]進(jìn)一步的，所述P麗波輸出控制芯片Ul的型號為UC2842或者UC3842，所述P麗波輸出控制芯片Ul的頻率控制引腳4連接第一電阻Rl的一端，同時連結(jié)第一電容Cl的一端，所述第一電阻Rl的另一端與所述PWM波輸出控制芯片Ul的引腳8連接，所述第一電容Cl的另一端接地GND;
[0013]所述第二電容C2的一端連接外部交流電源，所述第二電容C2的另一端連接所述第二電阻R2的一端，所述第二電阻R2的另一端連接所述PffM波輸出控制芯片Ul的頻率控制引腳4 0
[0014]進(jìn)一步的，所述脈沖寬度調(diào)制電路還包括電源供給電路用于給所述PWM波輸出控制芯片UI提供直流電源，所述電源供給電路包括電阻R3、電容C6、電容C4、二極管D1、電阻R4、線圈TI，所述電阻R3連接整流橋BDI的輸出引腳I，所述電容C6的一端連接所述PWM波輸出控制芯片Ul的引腳7，所述電容C6的另一端通過電容C5連接所述PffM波輸出控制芯片Ul的引腳8，同時電容C6與電容C4的負(fù)極接地GND，所述電容C4依次連接二極管D1、電阻R4、線圈Tl組成一個回路，所述二極管Dl的一端、電容C6的一端同時與電阻R3的一端連接；
[0015]所述P麗波輸出控制芯片Ul的引腳3通過電容C3接地GND，引腳2與引腳5直接接地GND，所述PffM波輸出控制芯片Ul的引腳6連接所述電源輸出電路；
[0016]所述電源輸出電路包括電阻R5、場效應(yīng)管O1、變壓器T2、電阻R8、電阻R7、電阻R6，所述電阻R5的一端連接所述PffM波輸出控制芯片Ul的引腳6，所述電阻R5的另一端連接所述場效應(yīng)管01的柵極1，所述場效應(yīng)管01的漏記2連接所述變壓器T2的引腳3，所述變壓器T2的引腳I連接所述整流橋BDl的引腳I，所述場效應(yīng)管01的源極3連接電阻R8，同時所述場效應(yīng)管01的源極3連接所述電阻R6、電阻R7的一端，所述電阻R8的另一端接地GND，所述電阻R7的另一端與所述場效應(yīng)管01的柵極I連接，所述電阻R6的另一端與PWM波輸出控制芯片Ul的引腳3連接。
[0017]進(jìn)一步的，所述電阻Rl與所述PffM波輸出控制芯片Ul的引腳8連接的一端還連接有電阻R9，所述電阻R9的另一端連接晶體管P4，所述晶體管P4的發(fā)射極接地GND。
[0018]進(jìn)一步的，所述整流橋BDl的輸出端引腳1、引腳4分別連接電容C7的正極、負(fù)極，所述電容C7的負(fù)極同時接地GND。
[0019]本實用新型實施例的具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路，通過在常用的PWM波輸出控制芯片的頻率控制引腳與外部交流電源之間串聯(lián)接入第二電容和第二電阻，使得頻率控制引腳在第一電阻和第一電容輸入的第一輸入信號的基礎(chǔ)上疊加輸入外部電源的第二輸入信號，使得最終獲得的輸出頻率在原有的頻率附近抖動，減小了電磁干擾(EMI)的同時，電路簡單易實現(xiàn)，降低了成本，而且通用性強(qiáng)。
【附圖說明】

[0020]圖1是本實用新型實施例提供的具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路的模塊圖；
[0021]圖2是本實用新型實施例提供的具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路的示意圖；
[0022]圖3是現(xiàn)有的開關(guān)電源電路的信號傳導(dǎo)測試圖；
[0023]圖4是本實用新型實施例提供的具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路的信號傳導(dǎo)測試圖；
[0024]圖5是現(xiàn)有的開關(guān)電源電路的輻射測試圖；
[0025]圖6是本實用新型實施例提供的具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路的輻射測試圖。
【具體實施方式】
[0026]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0027]需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”或“設(shè)置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者可能同時存在居中元件。當(dāng)一個元件被稱為是“連接于”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。
[0028]參考圖1所示，本實用新型實施例提供的一種具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路，
[0029]包括整流橋11、與所述整流橋11連接的脈沖寬度調(diào)制電路12、以及電源輸出電路13，所述脈沖寬度調(diào)制電路12連接所述電源輸出電路13控制所述電源輸出電路13的通斷整流橋11連接外部交流電源，將外部交流電源整流后用于給所述脈沖寬度調(diào)制電路12和電源輸出電路13供電，其中，所述脈沖寬度調(diào)制電路12包括PffM波輸出控制芯片，所述PffM波輸出控制芯片的頻率控制引腳連接有輸入第一頻率信號的第一電阻和第一電容，第一電阻和第一電容的參數(shù)控制PWM波輸出控制芯片輸出的頻率，在實際應(yīng)用過程中，當(dāng)?shù)谝浑娮韬偷谝浑娙輩?shù)值選定后，PWM波輸出控制芯片輸出的頻率固定，為Π，同時所述PWM波輸出控制芯片的頻率控制引腳還連接有輸入第二頻率信號的第二電阻和第二電容，所述第二電阻、第二電容串聯(lián)，所述第二電容的輸入端連接外部交流電源，第二電阻、第二電容將外部交流電源的頻率f 2引入PffM波輸出控制芯片的頻率控制引腳，與固定頻率fl疊加，形成新的頻率f3，新的頻率f3在原有的頻率f2附近抖動，使得頻譜在一定頻段范圍內(nèi)趨于連續(xù)，其電磁干擾EMI測試曲線幅值低并且變得光滑，如圖3至圖6所示，
[0030]圖3為不加本實用新型實施例所述的頻率抖動電路的開關(guān)電源電路信號傳導(dǎo)測試結(jié)果，圖4為增加本實用新型實施例所述的頻率抖動電路的開關(guān)電源電路的信號傳導(dǎo)測試結(jié)果，圖5為不加本實用新型實施例所述的頻率抖動電路的開關(guān)電源電路輻射測試結(jié)果，圖6為不加本實用新型實施例所述的頻率抖動電路的開關(guān)電源電路輻射測試結(jié)果，
[0031]從圖4和圖6中可知，由于采用了這種簡單且易于實現(xiàn)的頻率抖動電路，將離散的頻譜分布在一定的頻率范圍內(nèi)，從而使頻譜在一定頻段范圍內(nèi)趨于連續(xù)，所以EMI測試曲線幅值低并且變得光滑，同時，由于本實用新型實施例的具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路簡單易于實現(xiàn)，PWM波輸出控制芯片采用行業(yè)通用PWM波發(fā)生芯片即可，整個電路實現(xiàn)成本低廉，同時通用性、適應(yīng)性強(qiáng)，不限于某特定的電源電路。
[0032]在本實用新型實施例中，如圖2所示，所述Pmi波輸出控制芯片Ul的型號為UC2842或者UC3842，所述P麗波輸出控制芯片Ul的頻率控制引腳4連接第一電阻Rl的一端，同時連結(jié)第一電容Cl的一端，所述第一電阻Rl的另一端與所述PWM波輸出控制芯片Ul的引腳8連接，所述第一電容Cl的另一端接地GND;
[0033]所述第二電容C2的一端連接外部交流電源，所述第二電容C2的另一端連接所述第二電阻R2的一端，所述第二電阻R2的另一端連接所述PffM波輸出控制芯片Ul的頻率控制引腳4，第一電阻R1、第一電容Cl控制PWM波輸出控制芯片Ul的固有第一頻率fl，第二電阻R2、第二電容C2引入外部交流電源的第二頻率f2，在PWM波輸出控制芯片Ul的頻率控制引腳4進(jìn)行疊加。
[0034]具體的，如圖2所示，在本實用新型實施例中，所述脈沖寬度調(diào)制電路還包括電源供給電路用于給所述PWM波輸出控制芯片Ul提供直流電源，所述電源供給電路包括電阻R3、電容C6、電容C4、二極管D1、電阻R4、線圈TI，所述電阻R3連接整流橋BDI的輸出引腳I，所述電容C6的一端連接所述PffM波輸出控制芯片Ul的引腳7，所述電容C6的另一端通過電容C5連接所述PffM波輸出控制芯片UI的引腳8，同時電容C6與電容C4的負(fù)極接地GND，所述電容C4依次連接二極管D1、電阻R4、線圈Tl組成一個回路，所述二極管Dl的一端、電容C6的一端同時與電阻R3的一端連接，此回路為PffM波輸出控制芯片Ul提供穩(wěn)定的直流電源；
[0035]所述P麗波輸出控制芯片Ul的引腳3通過電容C3接地GND，引腳2與引腳5直接接地GND，所述PffM波輸出控制芯片Ul的引腳6連接所述電源輸出電路；
[0036]所述電源輸出電路包括電阻R5、場效應(yīng)管O1、變壓器T2、電阻R8、電阻R7、電阻R6，所述電阻R5的一端連接所述PffM波輸出控制芯片Ul的引腳6，所述電阻R5的另一端連接所述場效應(yīng)管01的柵極1，所述場效應(yīng)管01的漏記2連接所述變壓器T2的引腳3，所述變壓器T2的引腳I連接所述整流橋BDl的引腳I，變壓器T2的副邊線圈連接負(fù)載，在本實用新型實施例中，控制芯片Ul的引腳6輸出的HVM波信號控制場效應(yīng)管01的通斷，從而控制變壓器T2的副邊線圈所述連接負(fù)載的電流通斷，形成開關(guān)電源的作用；
[0037]所述場效應(yīng)管01的源極3連接電阻R8，同時所述場效應(yīng)管01的源極3連接所述電阻R6、電阻R7的一端，所述電阻R8的另一端接地GND，所述電阻R7的另一端與所述場效應(yīng)管01的柵極I連接，所述電阻R6的另一端與PffM波輸出控制芯片Ul的引腳3連接，起到反饋控制的作用。
[0038]在本實用新型實施例中，所述電阻Rl與所述PffM波輸出控制芯片Ul的引腳8連接的一端還連接有電阻R9，所述電阻R9的另一端連接晶體管P4，所述晶體管P4的發(fā)射極接地GND，用于改善PffM波輸出控制芯片Ul的頻率特性。
[0039]在本實用新型實施例中，所述整流橋BDl的輸出端引腳1、引腳4分別連接電容C7的正極、負(fù)極，所述電容C7的負(fù)極同時接地GND，對外部電源進(jìn)行濾波。
[0040]本實用新型實施例提供的具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路，通過在常用的PWM波輸出控制芯片的頻率控制引腳與外部交流電源之間串聯(lián)接入第二電容和第二電阻，使得頻率控制引腳在第一電阻和第一電容輸入的第一輸入信號的基礎(chǔ)上疊加輸入外部電源的第二輸入信號，使得最終獲得的輸出頻率在原有的頻率附近抖動，減小了電磁干擾(EMI)，同時電路簡單易于實現(xiàn)，控制芯片采用行業(yè)通用PWM波發(fā)生芯片即可，降低了整個電路的成本，同時通用性、適應(yīng)性強(qiáng)。
[0041]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路，包括整流橋、與所述整流橋連接的脈沖寬度調(diào)制電路、以及電源輸出電路，所述脈沖寬度調(diào)制電路連接所述電源輸出電路控制所述電源輸出電路的通斷，其特征在于，所述脈沖寬度調(diào)制電路包括PWM波輸出控制芯片，所述PWM波輸出控制芯片的頻率控制弓I腳連接有輸入第一頻率信號的第一電阻和第一電容，同時所述PffM波輸出控制芯片的頻率控制引腳還連接有輸入第二頻率信號的第二電阻和第二電容，所述第二電阻、第二電容串聯(lián)，所述第二電容的輸入端連接外部交流電源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述PWM波輸出控制芯片Ul的型號為UC2842或者UC3842，所述PffM波輸出控制芯片Ul的頻率控制引腳4連接第一電阻Rl的一端，同時連結(jié)第一電容Cl的一端，所述第一電阻Rl的另一端與所述PWM波輸出控制芯片Ul的弓I腳8連接，所述第一電容Cl的另一端接地GND; 所述第二電容C2的一端連接外部交流電源，所述第二電容C2的另一端連接所述第二電阻R2的一端，所述第二電阻R2的另一端連接所述PffM波輸出控制芯片Ul的頻率控制引腳4。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述脈沖寬度調(diào)制電路還包括電源供給電路用于給所述PWM波輸出控制芯片Ul提供直流電源，所述電源供給電路包括電阻R3、電容C6、電容C4、二極管D1、電阻R4、線圈Tl，所述電阻R3連接整流橋BDI的輸出引腳I，所述電容C6的一端連接所述PffM波輸出控制芯片UI的引腳7，所述電容C6的另一端通過電容C5連接所述PffM波輸出控制芯片UI的引腳8，同時電容C6與電容C4的負(fù)極接地GND，所述電容C4依次連接二極管D1、電阻R4、線圈Tl組成一個回路，所述二極管Dl的一端、電容C6的一端同時與電阻R3的一端連接； 所述PffM波輸出控制芯片Ul的引腳3通過電容C3接地GND，引腳2與引腳5直接接地GND，所述PffM波輸出控制芯片Ul的引腳6連接所述電源輸出電路； 所述電源輸出電路包括電阻R5、場效應(yīng)管Ol、變壓器T2、電阻R8、電阻R7、電阻R6，所述電阻R5的一端連接所述PffM波輸出控制芯片Ul的引腳6，所述電阻R5的另一端連接所述場效應(yīng)管01的柵極I，所述場效應(yīng)管01的漏記2連接所述變壓器T2的引腳3，所述變壓器T2的引腳I連接所述整流橋BDl的引腳I，所述場效應(yīng)管01的源極3連接電阻R8，同時所述場效應(yīng)管01的源極3連接所述電阻R6、電阻R7的一端，所述電阻R8的另一端接地GND，所述電阻R7的另一端與所述場效應(yīng)管OI的柵極I連接，所述電阻R6的另一端與PffM波輸出控制芯片Ul的引腳3連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述電阻Rl與所述PffM波輸出控制芯片Ul的引腳8連接的一端還連接有電阻R9，所述電阻R9的另一端連接晶體管P4，所述晶體管P4的發(fā)射極接地GND。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有頻率抖動電路的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述整流橋BDI的輸出端引腳1、引腳4分別連接電容C7的正極、負(fù)極，所述電容C7的負(fù)極同時接地GND。
【文檔編號】H02M1/44GK205725448SQ201620150987
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年2月29日
【發(fā)明人】蔡義青
【申請人】深圳市普德新星電源技術(shù)有限公司