本實用新型涉及一種反激式控制開關(guān)電源，屬于電源控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

開關(guān)電源已廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。開關(guān)電源常常通過AC/DC整流橋?qū)㈦娔苜|(zhì)量較差的原生態(tài)交流電(如市電)電壓經(jīng)變壓后轉(zhuǎn)換成單向脈動直流電壓，經(jīng)功率因數(shù)校正(Power Factor Correction，簡稱：PFC)后應(yīng)用DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸出穩(wěn)定的直流電壓驅(qū)動負(fù)載(如圖1所示)，往往需要使用大容量、大體積的電解電容進行儲能，平衡電路瞬時脈動的輸入端與輸出端之間的功率，由于電解電容內(nèi)阻大、漏電大、功耗大、溫度穩(wěn)定性差，使用壽命短，導(dǎo)致了開關(guān)電源的使用壽命的下降，通常采用減小輸入功率或增大負(fù)載消耗功率的辦法來減小儲能電容容量要求，從而達(dá)到不采用電解電容而采用容量較小、穩(wěn)定性較好的其它電容的目的，如采用在輸入端注入3次諧波電流的方法，可減小脈動的輸入功率，從而使儲能電容容量減小，但諧波電流的注入大大降低了開關(guān)電源的功率因數(shù)，為了提高電路的功率因數(shù)，必須采用復(fù)雜的控制方法與控制電路，如通過調(diào)制輸出電流增大負(fù)載消耗功率的方法，也能達(dá)到減小儲能電容容量的目的，但當(dāng)固態(tài)照明器件作為負(fù)載時，會使照明器件產(chǎn)生頻閃現(xiàn)象，長期工作在頻閃的光源下，會對人的眼部造成一定的損傷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種反激式控制開關(guān)電源，以工作于不連續(xù)導(dǎo)電模式(DCM)狀態(tài)的反激式轉(zhuǎn)換電路為基礎(chǔ)，在脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號控制下，通過MOS場效應(yīng)開關(guān)器件的導(dǎo)通與截止在反激式轉(zhuǎn)換電路中的高頻變壓器兩端產(chǎn)生高頻脈沖信號，高頻變壓器將產(chǎn)生的脈沖信號以磁場感應(yīng)的方式進行傳遞，通過二極管的開關(guān)作用和電容的充放電作用，輸出穩(wěn)定的直流電壓提供給負(fù)載，電路工作頻率高，無需使用任何電解電容，只需使用容量及體積小、溫度穩(wěn)定性好、使用壽命長、噪聲小、工作可靠性高的薄膜電容，無需另加復(fù)雜的控制電路與控制方法，電路簡單，可靠性高，功率因數(shù)高，成本低廉、當(dāng)驅(qū)動照明器件時，可降低通過照明器件的低頻電流脈動，改善照明器件的閃爍現(xiàn)象。

本實用新型所采用的方案是：包括AC/DC整流橋、電容濾波電路、DCM反激式轉(zhuǎn)換電路、輸出電壓取樣電路、PWM信號控制電路，其特征在于：AC/DC整流橋與AC輸入電壓及電容濾波電路連接，電容濾波電路與DCM反激式轉(zhuǎn)換電路及AC/DC整流橋連接，DCM反激式轉(zhuǎn)換電路與電容濾波電路、PWM信號控制電路、輸出電壓取樣電路及負(fù)載相接，輸出電壓取樣電路與PWM信號控制電路、DCM反激式轉(zhuǎn)換電路及負(fù)載連接，PWM信號控制電路與DCM反激式轉(zhuǎn)換電路及輸出電壓取樣電路連接。

所述的AC/DC整流橋的交流輸入端1、2腳分別與交流輸入電壓的上、下端連接，AC/DC整流橋的輸出直流電壓的正端3腳與DCM反激式轉(zhuǎn)換電路二極管D的正端及電容濾波電路電容C1的上端連接，AC/DC整流橋的輸出直流電壓的負(fù)端4腳與電容濾波電路電容C1的下端、DCM反激式轉(zhuǎn)換電路電容C2的下端、DCM反激式轉(zhuǎn)換電路MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的源極S端及地匯接。

所述的電容濾波電路由電容C1組成，電容C1的上端與AC/DC整流橋的輸出直流電壓的正端3腳、DCM反激式轉(zhuǎn)換電路二極管D的正端連接，電容C1的下端與AC/DC整流橋的輸出直流電壓的負(fù)端4腳、DCM反激式轉(zhuǎn)換電路電容C2的下端、MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的源極S端及地匯接。

所述的DCM反激式轉(zhuǎn)換電路由二極管D、高頻變壓器T、電容C2、C3、MOS場效應(yīng)開關(guān)管V組成，二極管D的正端與電容C1的上端、AC/DC整流橋的輸出直流電壓的正端匯接，二極管D負(fù)端與高頻變壓器T的初級線圈L1的上端相接，高頻變壓器T的初級線圈L1的上端與二極管D的負(fù)端相接，高頻變壓器T的初級線圈L1的下端與電容C2的上端、高頻變壓器T的次級線圈L2的下端匯接，高頻變壓器T的次級線圈L2的上端與輸出電壓取樣電路的輸入端、電容C3的上端、負(fù)載的上端匯接，高頻變壓器T的次級線圈L2的下端與電容C2的上端、高頻變壓器T的初級線圈L1的下端匯接，電容C2的上端與高頻變壓器T的初、次級線圈L1、L2的下端相接，電容C2的下端與AC/DC整流橋的輸出直流電壓的負(fù)端4腳、電容C1的下端、MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的源極S端及地匯接，電容C3的上端與高頻變壓器T的次級線圈L2的上端、輸出電壓取樣電路的輸入端、負(fù)載的上端匯接，電容C3的下端與MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的漏極D端，負(fù)載的下端匯接，MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的漏極D端與負(fù)載的下端、電容C3的下端匯接，MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的源極S端與電容C1、C2的下端、AC/DC整流橋的輸出直流電壓的負(fù)端4腳及地匯接，MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的柵極G端與PWM信號控制電路的輸出端相接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，以工作于不連續(xù)導(dǎo)電模式(DCM)狀態(tài)的反激式轉(zhuǎn)換電路為基礎(chǔ)，在脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號控制下，通過MOS場效應(yīng)開關(guān)器件的導(dǎo)通與截止在反激式轉(zhuǎn)換電路中的高頻變壓器兩端產(chǎn)生高頻脈沖信號，高頻變壓器將產(chǎn)生的脈沖信號以磁場感應(yīng)的方式進行傳遞，通過二極管的開關(guān)作用和電容的充放電作用，輸出穩(wěn)定的直流電壓提供給負(fù)載，電路工作頻率高，無需使用任何電解電容，只需使用容量及體積小、溫度穩(wěn)定性好、使用壽命長、噪聲小、工作可靠性高的薄膜電容，無需另加復(fù)雜的控制電路與控制方法，電路簡單，可靠性高，功率因數(shù)高，成本低廉、當(dāng)驅(qū)動照明器件時，可降低通過照明器件的低頻電流脈動，改善照明器件的閃爍現(xiàn)象。

附圖說明

圖1為背景技術(shù)所述開式關(guān)電源組成框圖。

圖2為本實用新型反激式控制開關(guān)電源組成框圖。

圖3為本實用新型實施例的反激式控制開關(guān)電源電路。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步的說明。

如圖3所示，本實施例提供一種反激式控制開關(guān)電源，包括AC/DC整流橋、電容濾波電路、DCM反激式轉(zhuǎn)換電路、輸出電壓取樣電路、PWM信號控制電路，其特征在于：AC/DC整流橋與AC輸入電壓及電容濾波電路連接，電容濾波電路與DCM反激式轉(zhuǎn)換電路及AC/DC整流橋連接，DCM反激式轉(zhuǎn)換電路與電容濾波電路、PWM信號控制電路、輸出電壓取樣電路及負(fù)載相接，輸出電壓取樣電路與PWM信號控制電路、DCM反激式轉(zhuǎn)換電路及負(fù)載連接，PWM信號控制電路與DCM反激式轉(zhuǎn)換電路及輸出電壓取樣電路連接，AC/DC整流橋的交流輸入端1、2腳分別與交流輸入電壓的上、下端連接，AC/DC整流橋的輸出直流電壓的正端3腳與DCM反激式轉(zhuǎn)換電路二極管D的正端及電容濾波電路電容C1的上端連接，AC/DC整流橋的輸出直流電壓的負(fù)端4腳與電容濾波電路電容C1的下端、DCM反激式轉(zhuǎn)換電路電容C2的下端、DCM反激式轉(zhuǎn)換電路MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的源極S端及地匯接；電容濾波電路由電容C1組成，電容C1的上端與AC/DC整流橋的輸出直流電壓的正端3腳、DCM反激式轉(zhuǎn)換電路二極管D的正端連接，電容C1的下端與AC/DC整流橋的輸出直流電壓的負(fù)端4腳、DCM反激式轉(zhuǎn)換電路電容C2的下端、MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的源極S端及地匯接；DCM反激式轉(zhuǎn)換電路由二極管D、高頻變壓器T、電容C2、C3、MOS場效應(yīng)開關(guān)管V組成，二極管D的正端與電容C1的上端、AC/DC整流橋的輸出直流電壓的正端匯接，二極管D負(fù)端與高頻變壓器T的初級線圈L1的上端相接，高頻變壓器T的初級線圈L1的上端與二極管D的負(fù)端相接，高頻變壓器T的初級線圈L1的下端與電容C2的上端、高頻變壓器T的次級線圈L2的下端匯接，高頻變壓器T的次級線圈L2的上端與輸出電壓取樣電路的輸入端、電容C3的上端、負(fù)載的上端匯接，高頻變壓器T的次級線圈L2的下端與電容C2的上端、高頻變壓器T的初級線圈L1的下端匯接，電容C2的上端與高頻變壓器T的初、次級線圈L1、L2的下端相接，電容C2的下端與AC/DC整流橋的輸出直流電壓的負(fù)端4腳、電容C1的下端、MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的源極S端及地匯接，電容C3的上端與高頻變壓器T的次級線圈L2的上端、輸出電壓取樣電路的輸入端、負(fù)載的上端匯接，電容C3的下端與MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的漏極D端，負(fù)載的下端匯接，MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的漏極D端與負(fù)載的下端、電容C3的下端匯接，MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的源極S端與電容C1、C2的下端、AC/DC整流橋的輸出直流電壓的負(fù)端4腳及地匯接，MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的柵極G端與PWM信號控制電路的輸出端相接。

電源接通后，設(shè)MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的柵極電壓為高電平，MOS場效應(yīng)開關(guān)管V處于導(dǎo)通狀態(tài)，高頻變壓器T次級線圈L2中的電流iL2經(jīng)固態(tài)照明器件、MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的漏極D、源極S及電容C2形成回路，電流iL2近似線性上升，高頻變壓器T次級電感L2兩端形成上負(fù)下正的電壓，而高頻變壓器T的初級電感L1上形成上正下負(fù)的電壓，二極管D截止，當(dāng)電流iL2達(dá)到最高值時，MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的柵極電壓變?yōu)榈碗娖剑琈OS場效應(yīng)開關(guān)管V處于截止?fàn)顟B(tài)，電流iL2下降為0，高頻變壓器T次級線圈L2中儲存的能量轉(zhuǎn)為高頻變壓器T初級線圈L1中的磁場能量，線圈L1上形成上負(fù)下正的電壓，二極管D導(dǎo)通，整流后的脈動電壓對電容C2進行充電，高頻變壓器T初級線圈L1中儲存的能量也逐步轉(zhuǎn)化為電容C2中電場能量，電容C2上形成上正下負(fù)的電壓，并不斷增大，而線圈L1中的電流iL1逐步減小，當(dāng)電容C2上的電壓大于二極管D的正端電壓時，二極管D截止，線圈L1中的電流iL1變?yōu)榱?，高頻變壓器T初級回路處于零電流工作狀態(tài)，而電容C2中儲存的能量經(jīng)高頻變壓器T次級線圈L2、電容C3及MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的漏、源極振蕩衰減至零，高頻變壓器T次級回路處于零電流工作狀態(tài)，隨后，MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的柵極電壓再次變?yōu)楦唠娖?，重?fù)以上過程，在上述過程中，電路的輸出電壓同時通過輸出電壓取樣電路反饋到PWM控制電路的輸入端，通過PWM控制電路對MOS場效應(yīng)開關(guān)管V的柵極電壓進行控制，使電路得到穩(wěn)定的輸出電壓提供給負(fù)載。

電路的PFC控制特性與PFC DCM升壓控制器工作過程類似，當(dāng)MOS場效應(yīng)開關(guān)管V導(dǎo)通時，高頻變壓器T次級線圈L2類似于PFC DCM升壓控制器中的升壓電感，當(dāng)MOS場效應(yīng)開關(guān)管V截止時，儲存在次級線圈L2中的能量反向傳輸給初級線圈L1，而電容C2類似于PFC DCM升壓控制器中的升壓電容，通過反激式控制方式提高了電路的功率因數(shù)。