專利名稱：開關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源領(lǐng)域，尤其涉及一種采用原邊控制方法實現(xiàn)恒流輸出并且具備功 率因數(shù)校正的開關(guān)電源。
背景技術(shù)：
恒流輸出，是指開關(guān)電源輸出為恒定的電流源，而非恒定的電壓源，即當(dāng)該恒流輸 出開關(guān)電源連接不同阻抗的負載時，流過負載的電流恒定不變。原邊控制，是指開關(guān)電源的控制部件通過對變壓器原邊側(cè)的電流進行調(diào)節(jié)以實現(xiàn) 對開關(guān)電源輸出電流的控制，從而省卻了變壓器副邊側(cè)所需的電壓電流檢測以及光電耦合 等電氣隔離器件，簡化了電路設(shè)計?，F(xiàn)有技術(shù)中的一種恒流輸出的原邊控制型的開關(guān)電源如圖1所示，主要包括輸 入單元100，變壓器106、原邊控制器107、功率開關(guān)管109、采樣電阻110及輸出單元120，其 中輸入單元100包括濾波電感101、整流橋102濾波電容103，交流輸入電壓Vac經(jīng) 濾波電感101、整流橋102整流后，輸送至濾波電容103進行平滑濾波，最后得到干線電壓 Vbus,該干線電壓Vbus為整個開關(guān)電源電路工作供電。變壓器106包括原邊線圈106a，與原邊線圈106a相耦合的副邊線圈106b，與副邊 線圈106b相耦合的輔助線圈106c。原邊控制器107的驅(qū)動端OUT經(jīng)限流電阻108與所述功率開關(guān)管109的控制端相 連，用于控制功率開關(guān)管109的開通或關(guān)斷。當(dāng)驅(qū)動端OUT輸出高電平時，功率開關(guān)管109導(dǎo)通，干線電壓Vbus輸出的電流Ip 流經(jīng)原邊線圈106a、功率開關(guān)管109、采樣電阻110到地端，此時，原邊線圈106a儲能，電流 Ip即為流經(jīng)原邊線圈106a的原邊電流。電流Ip經(jīng)采樣電阻110取樣后轉(zhuǎn)換成電壓信號輸 送至原邊控制器的107的峰值電流檢測端CS，當(dāng)CS端接收到的電壓信號大于原邊控制器 107內(nèi)部設(shè)定的閾值電壓時，驅(qū)動端OUT輸出低電平，功率開關(guān)管109關(guān)斷。當(dāng)功率開關(guān)管109關(guān)斷時，儲存在原邊線圈106a中的能量經(jīng)磁路耦合至副邊線圈 106b，副邊線圈106b經(jīng)整流二極管114對電容115充電，從而釋放儲能，充電后的電容115 上的電壓作為開關(guān)電源的輸出，為負載提供恒定電流。要使原邊控制型開關(guān)電源輸出電流為恒定值的重要條件是保持變壓器原邊線圈 電流峰值Ipk恒定不變。上述的原邊控制型開關(guān)電源其輸入電流Iac形狀近似為脈沖形，由此導(dǎo)致輸入電 流Iac的高次諧波分量很高，功率因數(shù)很低，對電網(wǎng)造成污染且降低了發(fā)電設(shè)備的利用效率。為了提高上述原邊控制型開關(guān)電源的功率因數(shù)，圖2所示的開關(guān)電源改善了輸入 端的功率因數(shù)，在圖1所示的開關(guān)電源的基礎(chǔ)上增設(shè)電壓提升單元220，設(shè)置在整流橋202 和直流干線儲能電容219之間。
該電壓提升單元220主要包括電感216、第一二極管217和第二二極管218。電 感216的一端連接整流橋202的正極性輸出端，另一端連接第二二極管218的正極性端，第 二二極管218的負極性端連接直流干線儲能電容219的正極性端，直流干線儲能電容219 的負極性端接地；第一二極管217的正極性端連接第二二極管218的正極性端，第一二極管 217的負極性端連接功率開關(guān)管209的第一端。其功率因數(shù)校正的原理描述如下 當(dāng)功率開關(guān)管209導(dǎo)通時，除了產(chǎn)生流經(jīng)原邊線圈206a的原邊電流Ip以外，還產(chǎn) 生另一個流經(jīng)電感216和第一二極管217的電流Ib，電流Ib在電感216中產(chǎn)生儲能。當(dāng)功 率開關(guān)管209關(guān)斷時，由于原邊線圈206a中電壓的極性反轉(zhuǎn)，使得第一二極管217關(guān)斷，此 時，電感216中的儲能經(jīng)第二二極管218向直流干線儲能電容219充電，從而，提升直流干 線儲能電容219上電壓值。由于開關(guān)電源工作在高頻模式，電感216中的高頻電流經(jīng)濾波電容203和濾波電 感201濾除高頻成分后，其低頻成分即為開關(guān)電源輸入端的工頻輸入電流Iac，并且電流 Iac形狀為近似的正弦波形，由此電流Iac的高次諧波分量大大減小，并且整流橋202的導(dǎo) 通角較大，使得功率因數(shù)得到了改善。但是，圖2所示的開關(guān)電源輸出電流的恒流性能變差，并且輸出電流紋波也會增 大。這是因為，升壓單元220的儲能電流Ib和原邊線圈206a中的電流Ip都是通過功率開 關(guān)管209來控制的，即功率開關(guān)管209中的電流Id為電流Ib和電流Ip之和。當(dāng)電流Id 流經(jīng)采樣電阻210時，所產(chǎn)生的電流峰值信號被送至原邊控制器207的峰值電流檢測端CS， 使驅(qū)動端輸出低電平，關(guān)斷功率開關(guān)管209，但此時，流經(jīng)原邊線圈206a的電流Ip并沒有達 到期望的峰值Ipk，導(dǎo)致原邊線圈206a儲能不足，使得開關(guān)電源的輸出電流減小，無法保證 輸出電流為恒定值。當(dāng)開關(guān)電源的輸入電壓發(fā)生變化時，儲能電流Ib發(fā)生變化，使得原邊 峰值電流Ipk也發(fā)生變化，由此導(dǎo)致開關(guān)電源輸出電流Iout也發(fā)生變化，從而無法實現(xiàn)恒 定電流輸出。綜上所述，原邊控制器207無法采集到真實的原邊線圈206a的峰值電流Ipk，故無 法保證開關(guān)電源恒流輸出的性能。另外，由于開關(guān)電源輸入的是正弦波工頻電壓，使得升壓單元220的儲能電流Ib 也受此正弦波調(diào)制，進而使得流經(jīng)原邊線圈206a的原邊電流的峰值Ipk也受此正弦波調(diào) 制，因此開關(guān)電源輸出電流Iout也受到調(diào)制，表現(xiàn)為較大的紋波電流。與圖2類似的開關(guān)電源功率因數(shù)校正方法，還有較多的衍生電路實施例，其共同 的特征是使用同一個功率開關(guān)管控制升壓單元的儲能電流和變壓器原邊電流，雖然都可以 改善開關(guān)電源輸入端的功率因數(shù)，但都具有同樣的缺點，即輸出恒流特性變差、輸出電流紋 波變大，將對開關(guān)電源所連接的負載帶來不利影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種開關(guān)電源，能夠在改善輸入端的功率因素的同時，實現(xiàn)恒流輸出， 技術(shù)方案如下一種開關(guān)電源，包括輸入單元、直流干線儲能電容、變壓器、原邊控制器、功率開關(guān) 管、采樣電阻及輸出單元，還包括
連 接于所述輸入單元和所述直流干線儲能電容之間的開關(guān)儲能單元，用于在所述 功率開關(guān)管導(dǎo)通時儲存能量；并在儲能完成后或所述功率開關(guān)管關(guān)斷時，將所存儲能量釋 放給所述直流干線儲能電容；連接于所述采樣電阻和所述原邊控制器之間的信號提取單元，用于在所述功率開 關(guān)管導(dǎo)通時，從所述采樣電阻的電流采樣信號中提取出所述變壓器原邊線圈的峰值電流信 號，并提供給所述原邊控制器的峰值電流檢測端；與所述變壓器的原邊線圈及所述功率開關(guān)管串接的第一二極管，所述第一二極管 的正極性端與所述原邊線圈的一端連接，負極性端與功率開關(guān)管的第一端連接。優(yōu)選地，所述開關(guān)儲能單元包括第一電感、第二二極管、第三二極管及第一電容， 其中所述第一電感的一端與所述輸入單元的輸出端相連，所述第一電感的另一端與所 述第二二極管的正極性端相連；所述第二二極管的負極性端與所述第三二極管的正極性端相連接，第三二極管的 負極性端與所述直流干線儲能電容的正極性端相連；所述第一電容的一端與所述第三二極管的正極性端相連，所述第一電容的另一端 作為所述開關(guān)儲能單元的控制端與所述功率開關(guān)管的第一端相連接。優(yōu)選地，所述開關(guān)儲能單元還包括并聯(lián)于所述第二二極管兩端的阻尼電阻。優(yōu)選地，所述信號提取單元包括定時器、開關(guān)晶體管及限流電阻，其中所述定時器的輸入端作為所述信號提取單元的控制端與所述原邊控制器的驅(qū)動 端相連，所述定時器的輸出端與所述開關(guān)晶體管的控制端相連接；所述開關(guān)晶體管的第一端經(jīng)所述限流電阻與所述功率開關(guān)管的第二端相連，且該 第一端作為所述信號提取單元的輸出端與所述原邊控制器的峰值電流檢測端相連，該開關(guān) 晶體管的第二端接地。優(yōu)選地，所述信號提取單元包括定時電容、第一定時電阻、第二定時電阻、驅(qū)動電 阻、開關(guān)晶體管及限流電阻，其中所述定時電容、第一定時電阻及第二定時電阻串聯(lián)連接在所述原邊控制控制器的 驅(qū)動端和地端之間，且所述定時電容與所述驅(qū)動端相連，所述第二定時電阻的一端接地；所述開關(guān)晶體管的第一端經(jīng)所述限流電阻與功率開關(guān)管的第二端相連，同時該開 關(guān)晶體管的第一端與所述原邊控制器的峰值電流檢測端相連；所述開關(guān)晶體管的第二端接 地；所述開關(guān)晶體管的控制端經(jīng)所述驅(qū)動電阻與所述第二定時電阻未接地的一端相連。優(yōu)選地，所述開關(guān)晶體管為三極管，所述三極管的集電極、發(fā)射極及基極分別為所 述開關(guān)晶體管的第一端、第二端及控制端。優(yōu)選地，所述開關(guān)晶體管為場效應(yīng)晶體管，所述場效應(yīng)晶體管的漏極、源極及柵極 分別為所述開關(guān)晶體管的第一端、第二端及控制端。優(yōu)選地，所述輸入單元包括設(shè)置在開關(guān)電源輸入端的濾波電感、整流橋及輸入濾 波電容，其中所述整流橋的交流輸入端經(jīng)所述濾波電感與交流電源相連；所述整流橋的正極性輸出端與所述開關(guān)儲能單元的輸入端相連；所述整流橋的負極性輸出端與地端相連；
所述輸入濾波電容并聯(lián)在所述整流橋的正負輸出端間。優(yōu)選地，所述輸出單元包括整流二極管和輸出濾波電容，其中所述整流二極管的正極性端與所述變壓器的副邊線圈的第一端相連接；所述輸出濾波電容的一端與所述整流二極管的負極性端相連接，所述輸出濾波電 容的另一端與所述副邊線圈第二端相連接。
優(yōu)選地，所述原邊線圈與所述副邊線圈為同一線圈，所述變壓器的輔助線圈與所 述副邊線圈耦合。優(yōu)選地，所述原邊線圈可以為所述副邊線圈抽頭分出的一部分線圈，所述變壓器 的輔助線圈與所述副邊線圈耦合。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)具有以下優(yōu)點所述開關(guān)電源在電源輸入單元與直流干線儲能電容之間弓丨入開關(guān)儲能單元，通過 功率開關(guān)管上的開關(guān)信號控制開關(guān)儲能單元，連續(xù)地將電源輸入單元上的能量轉(zhuǎn)移至直流 干線儲能電容，從而使得開關(guān)電源的輸入電流在整個工頻周期內(nèi)保持連續(xù)，并且輸入電流 的形狀為近似的正弦波形，由此減小輸入電流的高次諧波分量，改善開關(guān)電源的功率因數(shù)。 該開關(guān)電源同時還引入信號提取單元，能夠從采樣電阻取得的電流信號中提取出原邊線圈 的峰值電流信號，并提供給原邊控制器，原邊控制器根據(jù)接收到的原邊線圈的峰值電流信 號控制功率開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷，從而控制原邊線圈電流的峰值，使得開關(guān)電源輸出電流 保持恒定。因此，本發(fā)明提供的開關(guān)電源能夠在保持輸出電流為恒定的同時，實現(xiàn)功率因數(shù) 的校正，改善了開關(guān)電源的性能。
為了更清楚地說明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面對本發(fā)明實施例和現(xiàn)有 技術(shù)描述中所需要使用的附圖作介紹。圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種開關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的一種具有功率因數(shù)校正的開關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例的開關(guān)電源的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例的開關(guān)電源的具體電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4所示開關(guān)電源的各關(guān)鍵點的信號波形圖；圖6為本發(fā)明實施例的開關(guān)電源的一種電流信號走向示意圖；圖7為本發(fā)明實施例的開關(guān)電源的另一種電流信號走向示意圖；圖8為本發(fā)明實施例的輸入輸出信號波形圖；圖9為本發(fā)明實施例的開關(guān)電源的具體電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明實施例的開關(guān)電源的另一種電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明實施例的開關(guān)電源的又一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖和實施例對 本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。請參見圖3，該圖為本發(fā)明實施例的開關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)示意圖，所述開關(guān)電源主要包括輸入單元300、開關(guān)儲能單元320、直流干線儲能電容305、變壓器306、第一二極管 330、原邊控制器309、功率開關(guān)管311、采樣電阻312、信號提取單元340及電源輸出單元 360，其中， 所述電源輸入單元300包括濾波電感301、由四個二極管組成的整流橋302及輸入 濾波電容303。從輸入單元300輸入的交流電壓Vac經(jīng)整流橋302、濾波電感301及濾波電容303 進行整流和濾波后得到一整流電壓Vrec。輸入單元300的輸出端連接至開關(guān)儲能單元320的輸入端，開關(guān)儲能單元320的 輸出端連接至直流干線儲能電容305的正極性端，且作為所述開關(guān)電源工作的直流干線電 壓Vbus。直流干線儲能電容305的負極性端作為整個電路工作的參考地端。所述功率開關(guān)管311包括第一端、第二端及控制端，其中，所述第一端連接至開關(guān) 儲能單元320的控制端。在本實施例中功率開關(guān)管311為場效應(yīng)晶體管，其第一端即場效應(yīng)晶體管的漏 極，其第二端即場效應(yīng)管的源極，其控制端即場效應(yīng)晶體管的柵極。該功率開關(guān)管還可以為 雙極型晶體管，其基極為所述控制端，其集電極為所述第一端，其發(fā)射極為所述第二端。所述變壓器306為一反激式變壓器，包括原邊線圈306a、與原邊線圈306a耦合的 副邊線圈306b、與副邊線圈306b耦合的輔助線圈306c。原邊線圈306a的輸入端與所述直流干線儲能電容305的正極性端連接，原邊線圈 306a的輸出端經(jīng)第一二極管330連接至功率開關(guān)管311的第一端，且第一二極管330的正 極性端與原邊線圈306a的輸出端相連，用于阻止當(dāng)原邊線圈306a電壓極性反轉(zhuǎn)時電流的 反向流動。采樣電阻312串接在所述功率開關(guān)管311的第二端和地之間，用于對功率開關(guān)管 311中的電流信號進行取樣并轉(zhuǎn)換成一個電壓信號。信號提取單元340的輸入端連接功率開關(guān)管311的第二端，用于獲取采樣電阻312 上的電壓信號，信號提取單元340的輸出端連接原邊控制器309的峰值電流檢測端CS，用于 將信號提取后的原邊電流信號提供給原邊控制器309。原邊控制器309的驅(qū)動端OUT與信號提取單元340的控制端連接，用以控制信號 提取單元340的時序。同時，該驅(qū)動端OUT經(jīng)電阻310連接至功率開關(guān)管311的控制端，用 于控制功率開關(guān)管311的導(dǎo)通和關(guān)斷。原邊控制器309的反饋電壓檢測端FB接收所述輔助線圈306c輸出電壓經(jīng)第一分 壓電阻314、第二分壓電阻315分壓后的電壓信號。輸入單元300的輸出端經(jīng)啟動電阻307連接至原邊控制器309的供電端Vcc，電 容308連接在供電端Vcc和接地端GND之間，當(dāng)電容308上的電壓達到原邊控制器309的 啟動電壓時，原邊控制器309開始工作；此外，輔助線圈306c的一端通過二極管313與原邊 控制器309的供電端Vcc相連接，為電容308充電，以維持原邊控制器309工作所需電壓。電源輸出單元360包括整流二極管316和輸出濾波電容317，其中，整流二極管316的正極性端連接副邊線圈306b的一端，用于對所述副邊線圈306b 的輸出電流進行整流；輸出濾波電容317的正極性端連接整流二極管316的負極性端，輸出 濾波電容317的負極性端連接副邊線圈306b的另一端，所述輸出濾波電容317的兩端作為所述開關(guān)電源的輸出。本實施例提供的開關(guān)電源的工作過程描述如下開關(guān)電源得電開始工作時，原邊控制器309的驅(qū)動端OUT輸出高電平，同時記錄 OUT端上升沿時刻；OUT端高電平使功率開關(guān)管311導(dǎo)通，直流干線儲能電容305輸出電流 Ip經(jīng)原邊線圈306a、第一二極管330、功率開關(guān)管311、采樣電阻312至地端，電流Ip流經(jīng) 原邊線圈306a并在其中產(chǎn)生儲能；與此同時，開關(guān)儲能單元320產(chǎn)生電流Ic，該電流Ic從 整流電壓Vrec端流進開關(guān)儲能單元320的輸入端，并從開關(guān)儲能單元320的控制端流出， 經(jīng)功率開關(guān)管311和采樣電阻312至地端，電流Ic在開關(guān)儲能單元320中產(chǎn)生儲能。在功率開關(guān)管311導(dǎo)通期間，功率開關(guān)管311上的電流Id在采樣電阻312上產(chǎn)生 電流取樣信號Vs，電流取樣信號Vs包含原邊線圈306a的電流Ip的信號和開關(guān)儲能單元 320的電流Ic的信號，并輸送至信號提取單元340的輸入端。信號提取單元340利用電流Ic和電流Ip產(chǎn)生峰值存在的時間差，將電流取樣信 號Vs中的電流Ic信號剔除，只保留電流Ip的信號，并產(chǎn)生對應(yīng)電流Ip的電壓信號Vcs，輸 送至原邊控制器309的峰值電流檢測端CS ；當(dāng)CS端的電壓信號Vcs超過內(nèi)部設(shè)定的比較 閾值Vth時，原邊控制器309的OUT端輸出低電平，將功率開關(guān)管311關(guān)斷。在功率開關(guān)管311關(guān)斷期間，輔助線圈306c上的電壓極性反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一個上升沿， 該上升沿電壓信號經(jīng)第一分壓電阻314和第二分壓電阻315分壓后，輸送至原邊控制器309 的反饋電壓檢測端FB，原邊控制器309記錄該FB端的上升沿時刻。原邊控制器309根據(jù)記錄到的OUT端上升沿時刻及FB端上升沿時刻計算出原邊 線圈306a的導(dǎo)通時間Tonp。在上述功率開關(guān)管311導(dǎo)通期間，由開關(guān)儲能單元320流進功率開關(guān)管311的電 流Ic隨時間上升，當(dāng)電流Ic達到峰值時，開關(guān)儲能單元320的儲能達到最大值，此后電流 Ic快速降為零，隨之開關(guān)儲能單元320中的儲能產(chǎn)生電流Ib對直流干線儲能電容305充 電，從而提升電容305上的直流電壓Vbus。在上述功率開關(guān)管311導(dǎo)通期間，由原邊線圈306a經(jīng)第一二極管330流進功率開 關(guān)管311的電流Ip也隨時間上升，但電流Ip上升速度比電流Ic上升速度來得慢，因而在 時間上電流Ip峰值出現(xiàn)得比電流Ic峰值晚，以便信號提取單元340能夠識別出準確的電 流Ip的峰值信號Ipk。當(dāng)功率開關(guān)管311關(guān)斷時，原邊線圈306a中的電流Ip消失，原邊線圈306a中的 儲能耦合至副邊線圈306b，副邊線圈306b經(jīng)整流二極管316對輸出濾波電容317充電，其 充電電流為Is，以釋放儲能，輸出濾波電容317對負載提供電流Iout ；與此同時，原邊線圈 306a中的漏感儲能使其電壓極性反轉(zhuǎn)，使得功率開關(guān)管311的第一端為高電位，此高電位 輸送至開關(guān)儲能單元320的控制端，從而使得開關(guān)儲能單元320復(fù)位，以便為下一個開關(guān)周 期提供初始狀態(tài)。當(dāng)副邊線圈306b的儲能釋放完后，其上電壓極性反轉(zhuǎn)，從而使輔助線圈306c的極 性再次反轉(zhuǎn)產(chǎn)生一下降沿的電壓信號，該下降沿信號同時提供給原邊控制器309的反饋電 壓檢測端FB，原邊控制器309記錄FB端下降沿時刻，原邊控制器309根據(jù)記錄到的FB端上 升沿時刻至FB端下降沿時刻計算出副邊線圈306b的導(dǎo)通時間Tons。 原邊控制器309內(nèi)部定義一固定常數(shù)K，并根據(jù)原邊線圈導(dǎo)通時間Tonp及副邊線圈導(dǎo)通時間Tons計算出一個死區(qū)時間Td，以滿足條件Tons/(Tonp+Tons+Td) = K。當(dāng)原邊 控制器309檢測到FB端下降沿時，啟動死區(qū)時間定時器，在此期間OUT端輸出保持為低電 平；當(dāng)死區(qū)時間Td結(jié)束時，原邊控制器309的OUT端重新輸出高電平，驅(qū)動功率開關(guān)管311 導(dǎo)通，開關(guān)電源進入下一個開關(guān)周期。其中，開關(guān)電源一個完整的開關(guān)周期為原邊線圈導(dǎo)通 時間Tonp、副邊線圈導(dǎo)通時間Tons及死區(qū)時間Td三段時間之和，即 在上述過程中，原邊控制器309根據(jù)信號提取單元340提供的變壓器原邊線圈 306a的真實的原邊線圈電流峰值Ipk，并計算出原邊線圈306a導(dǎo)通時間Tonp和副邊線圈 306b導(dǎo)通時間Tons，根據(jù)如下的公式(1)計算得到開關(guān)電源的輸出電流lout，
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)電源，包括輸入單元、直流干線儲能電容、變壓器、原邊控制器、功率開關(guān) 管、采樣電阻及輸出單元，其特征在于，還包括連接于所述輸入單元和所述直流干線儲能電容之間的開關(guān)儲能單元，用于在所述功率 開關(guān)管導(dǎo)通時儲存能量；并在儲能完成后或所述功率開關(guān)管關(guān)斷時，將所存儲能量釋放給 所述直流干線儲能電容；連接于所述采樣電阻和所述原邊控制器之間的信號提取單元，用于在所述功率開關(guān)管 導(dǎo)通時，從所述采樣電阻的電流采樣信號中提取出所述變壓器原邊線圈的峰值電流信號， 并提供給所述原邊控制器的峰值電流檢測端；與所述變壓器的原邊線圈及所述功率開關(guān)管串接的第一二極管，所述第一二極管的正 極性端與所述原邊線圈的一端連接，負極性端與功率開關(guān)管的第一端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述開關(guān)儲能單元包括第一電感、 第二二極管、第三二極管及第一電容，其中所述第一電感的一端與所述輸入單元的輸出端相連，所述第一電感的另一端與所述第 二二極管的正極性端相連；所述第二二極管的負極性端與所述第三二極管的正極性端相連接，所述第三二極管的 負極性端與所述直流干線儲能電容的正極性端相連；所述第一電容的一端與所述第三二極管的正極性端相連，所述第一電容的另一端作為 所述開關(guān)儲能單元的控制端與所述功率開關(guān)管的第一端相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述開關(guān)儲能單元還包括并聯(lián)于所 述第二二極管兩端的阻尼電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述信號提取單元包括定時器、開 關(guān)晶體管及限流電阻，其中所述定時器的輸入端作為所述信號提取單元的控制端與所述原邊控制器的驅(qū)動端相 連，所述定時器的輸出端與所述開關(guān)晶體管的控制端相連接；所述開關(guān)晶體管的第一端經(jīng)所述限流電阻與所述功率開關(guān)管的第二端相連，且該第一 端作為所述信號提取單元的輸出端與所述原邊控制器的峰值電流檢測端相連，該開關(guān)晶體 管的第二端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述信號提取單元包括定時電容、 第一定時電阻、第二定時電阻、驅(qū)動電阻、開關(guān)晶體管及限流電阻，其中所述定時電容、第一定時電阻及第二定時電阻串聯(lián)連接在所述原邊控制控制器的驅(qū)動 端和地端之間，且所述定時電容與所述驅(qū)動端相連，所述第二定時電阻的一端接地；所述開關(guān)晶體管的第一端經(jīng)所述限流電阻與功率開關(guān)管的第二端相連，同時該開關(guān)晶 體管的第一端與所述原邊控制器的峰值電流檢測端相連；所述開關(guān)晶體管的第二端接地； 所述開關(guān)晶體管的控制端經(jīng)所述驅(qū)動電阻與所述第二定時電阻未接地的一端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述開關(guān)晶體管為三極管，所述三極 管的集電極、發(fā)射極及基極分別為所述開關(guān)晶體管的第一端、第二端及控制端。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述開關(guān)晶體管為場效應(yīng)晶體管，所 述場效應(yīng)晶體管的漏極、源極及柵極分別為所述開關(guān)晶體管的第一端、第二端及控制端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述輸入單元包括設(shè)置在開關(guān)電源輸入端的濾波電感、整流橋及輸入濾波電容，其中 所述整流橋的交流輸入端經(jīng)所述濾波電感與交流電源相連； 所述整流橋的正極性輸出端與所述開關(guān)儲能單元的輸入端相連； 所述整流橋的負極性輸出端與地端相連； 所述輸入濾波電容并聯(lián)在所述整流橋的正負輸出端間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述輸出單元包括整流二極管和輸 出濾波電容，其中所述整流二極管的正極性端與所述變壓器的副邊線圈的第一端相連接； 所述輸出濾波電容的一端與所述整流二極管的負極性端相連接，所述輸出濾波電容的 另一端與所述副邊線圈第二端相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述原邊線圈與所述副邊線圈為同 一線圈，所述變壓器的輔助線圈與所述副邊線圈耦合。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述原邊線圈為所述副邊線圈的一 部分，所述輔助線圈與所述副邊線圈耦合。
全文摘要
本發(fā)明公開一種開關(guān)電源，該開關(guān)電源包括電源輸入單元、直流干線儲能電容、變壓器、原邊控制器、功率開關(guān)管、采樣電阻及輸出單元，還包括連接于所述輸入單元和直流干線儲能電容之間的開關(guān)儲能單元，用于在功率開關(guān)管開始導(dǎo)通時儲存能量，并在儲能完成后或功率開關(guān)管關(guān)斷時，將儲能釋放給直流干線儲能電容；連接于采樣電阻和原邊控制器之間的信號提取單元，用于從采樣電阻的電流采樣信號中提取出變壓器原邊線圈的峰值電流信號，并提供給原邊控制器的電流檢測端。該開關(guān)電源利用開關(guān)儲能單元改善開關(guān)電源輸入端的功率因數(shù)，同時，利用信號提取單元精確檢測到變壓器原邊線圈峰值電流，保證開關(guān)電源輸出電流恒定。
文檔編號H02M3/335GK102055344SQ20101060133
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者陳忠 申請人:上海明石光電科技有限公司