專利名稱：?jiǎn)味朔醇ら_(kāi)關(guān)電源及其控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及開(kāi)關(guān)電源技術(shù)，尤其涉及一種單端反激開(kāi)關(guān)電源及其控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，功率器件也不斷更新，開(kāi)關(guān)電源被譽(yù)為高效節(jié)能電源， 它代表著穩(wěn)壓電源的方向，現(xiàn)已成為穩(wěn)壓電源的主流產(chǎn)品。圖1為現(xiàn)有技術(shù)的單端反激開(kāi)關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該單端反 激開(kāi)關(guān)電源包括變壓器T、控制開(kāi)關(guān)M和控制信號(hào)產(chǎn)生模塊101，控制開(kāi)關(guān)M通常采用功 率半導(dǎo)體器件，控制開(kāi)關(guān)M在控制信號(hào)產(chǎn)生模塊101產(chǎn)生的脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation，簡(jiǎn)稱PWM)信號(hào)的控制下在導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)之間切換?？刂崎_(kāi)關(guān)M連接在變壓 器T初級(jí)線圈和地接點(diǎn)之間，可以通過(guò)控制PWM信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)整控制開(kāi)關(guān)M的導(dǎo)通時(shí) 間，以調(diào)整輸出電壓。變壓器T的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈的同名端相反，且變壓器T的次級(jí)線 圈與第一二極管Dl連接，單端反激開(kāi)關(guān)電源電路的基本工作原理為當(dāng)控制開(kāi)關(guān)M閉合時(shí)， 由于次級(jí)線圈的電壓方向與初級(jí)線圈的電壓方向相反，第一二極管Dl反向截止，初級(jí)線圈 儲(chǔ)存能量，當(dāng)控制開(kāi)關(guān)M關(guān)斷時(shí)，次級(jí)線圈的電壓反向，第一二極管Dl導(dǎo)通，初級(jí)線圈的能 量轉(zhuǎn)換到次級(jí)線圈。單端反激開(kāi)關(guān)電源一般采用雙環(huán)路反饋控制系統(tǒng)，雙環(huán)路反饋包括輸出直流電壓 反饋回路和初級(jí)線圈充磁峰值電流反饋回路。根據(jù)輸出直流電壓隔離取樣反饋外回路反饋 的采樣電壓信號(hào)和初級(jí)線圈充磁峰值電流取樣反饋內(nèi)回路反饋的采樣電流信號(hào)，指示控制 信號(hào)產(chǎn)生模塊101調(diào)整PWM信號(hào)的占空比，從而在每一個(gè)周期內(nèi)對(duì)前一個(gè)周期的輸出電壓 和初級(jí)線圈充磁峰值電流進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。圖2為現(xiàn)有技術(shù)的輸出直流電壓反饋電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，該電壓 反饋電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但抗干擾能力差，控制精度不高，且必須具備頻率補(bǔ)償電路102，但頻率 補(bǔ)償電路102同時(shí)也給開(kāi)關(guān)電源帶來(lái)振蕩，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響開(kāi)關(guān)電源的正常工作，對(duì)于負(fù)載 變化大和輸出電壓變化大的情況下響應(yīng)慢，不適合精度較高或負(fù)載變化范圍較寬的場(chǎng)合。 現(xiàn)有技術(shù)的單端反激開(kāi)關(guān)電源的初級(jí)線圈充磁峰值電流反饋回路，通常采用直接采樣電阻 方式，這種方式當(dāng)電流流過(guò)采樣電阻時(shí)，就會(huì)感生一定的感性電壓。這個(gè)電感分量在高頻時(shí) 呈現(xiàn)的阻抗會(huì)很大，對(duì)電路產(chǎn)生干擾，同時(shí)它將消耗很大的功率。隨著頻率的增加，流過(guò)采 樣電阻的電流有可能在下一個(gè)震蕩周期到來(lái)之前還沒(méi)有放完，采樣電阻承受的電流將越來(lái) 越大，這樣不僅消耗開(kāi)關(guān)電源很多的功率，同時(shí)還可能會(huì)導(dǎo)致控制信號(hào)產(chǎn)生模塊101的誤 操作。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種單端反激開(kāi)關(guān)電源及其控制裝置，以提高單端反激開(kāi)關(guān)電源 的穩(wěn)定性。本實(shí)用新型提供一種單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置，用于控制單端反激開(kāi)關(guān)電源的控制開(kāi)關(guān)，包括控制信號(hào)產(chǎn)生模塊、電壓反饋模塊和電流反饋模塊，所述電壓反饋模塊連接 在所述單端反激開(kāi)關(guān)電源的輸出端和所述控制信號(hào)產(chǎn)生模塊的電壓反饋輸入端之間，所述 電流反饋模塊連接在所述單端反激開(kāi)關(guān)電源的輸入端和所述控制信號(hào)產(chǎn)生模塊的電流反 饋輸入端之間，其中，所述電壓反饋模塊包括穩(wěn)壓濾波單元、穩(wěn)壓放大單元、光電耦合器和穩(wěn)壓?jiǎn)卧?，?述穩(wěn)壓濾波單元的輸入端與所述單端反激開(kāi)關(guān)電源的輸出端相連，所述穩(wěn)壓濾波單元、所 述穩(wěn)壓放大單元、所述光電耦合器和所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧来芜B接，所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮敵龆伺c所 述控制信號(hào)產(chǎn)生模塊的電壓反饋輸入端相連。如上所述的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置，其中，所述電流反饋模塊包括電流互感器和采樣電阻，所述電流互感器的輸入端與所述 單端反激開(kāi)關(guān)電源的輸入端相連，所述電流互感器的輸出端通過(guò)所述采樣電阻與所述控制 信號(hào)產(chǎn)生模塊的電流反饋輸入端相連。如上所述的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置，其中，所述光電耦合器包括第一光電轉(zhuǎn)換單元、第二光電轉(zhuǎn)換單元、電壓輸入端、電壓反 饋端和電壓輸出端，所述第一光電轉(zhuǎn)換單元連接在所述電壓輸入端和所述電壓反饋端之 間，所述第二光電轉(zhuǎn)換單元連接在所述電壓輸入端和所述電壓輸出端之間；所述穩(wěn)壓濾波單元包括第一運(yùn)算放大器和第一電容，所述第一運(yùn)算放大器的輸出 端與所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端相連，所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端與所述單 端反激開(kāi)關(guān)電源的輸出端相連，并通過(guò)所述第一電容連接至所述地接點(diǎn)；所述穩(wěn)壓放大單元包括第二運(yùn)算放大器和第一電阻，所述第二運(yùn)算放大器的同相 輸入端與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端相連，所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述光 電耦合器的電壓反饋端相連，并通過(guò)所述第一電阻連接至所述地接點(diǎn)，所述第二運(yùn)算放大 器的輸出端與所述光電耦合器的電壓輸入端相連；所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧ǖ谌\(yùn)算放大器和第二電阻，所述第三運(yùn)算放大器的同相輸入 端與所述光電耦合器的電壓輸出端相連，并通過(guò)所述第二電阻連接至所述地接點(diǎn)，所述第 三運(yùn)算放大器的輸出端與所述第三運(yùn)算放大器的反相輸入端相連，并與所述控制信號(hào)產(chǎn)生 模塊的電壓反饋輸入端相連。如上所述的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置，其中，所述電壓反饋模塊還包括分壓?jiǎn)?元，所述分壓?jiǎn)卧ǖ谌娮韬偷谒碾娮?，所述第三電阻和所述第四電阻串?lián)后跨 接在所述單端反激開(kāi)關(guān)電源的輸出端之間，所述第三電阻和所述第四電阻的連接點(diǎn)與所述 第一運(yùn)算放大器的同相輸入端相連。如上所述的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置，其中，所述電壓反饋模塊還包括第五電阻，連接在所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端和所述第三電阻和所述第四 電阻的連接點(diǎn)之間；第六電阻，連接在所述第一運(yùn)算放大器的輸出端和所述第二運(yùn)算放大器的同相輸 入端之間；第七電阻，連接在所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端和所述地接點(diǎn)之間；第八電阻，連接在所述第二運(yùn)算放大器的輸出端與所述光電耦合器的電壓輸入端之間。如上所述的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置，其中，所述電流反饋模塊還包括第二電容，連接在所述電流互感器的輸出端與所述地接點(diǎn)之間。本實(shí)用新型提供一種單端反激開(kāi)關(guān)電源，包括變壓器、控制開(kāi)關(guān)和第一二極管，所 述控制開(kāi)關(guān)連接在所述變壓器的初級(jí)線圈和地接點(diǎn)之間，所述第一二極管與所述變壓器的 次級(jí)線圈串聯(lián)，當(dāng)所述控制開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，所述第一二極管反向截止，其特征在于，還包括本 實(shí)用新型提供的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置，所述單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置與所述控制 開(kāi)關(guān)相連。如上所述的單端反激開(kāi)關(guān)電源，還包括輸入保護(hù)模塊，所述輸入保護(hù)模塊與所述 變壓器的初級(jí)線圈并聯(lián)，所述輸入保護(hù)模塊包括第九電阻、第三電容和第二二極管，所述第九電阻和所述第三電容并聯(lián)后與所述
第二二極管串聯(lián)。如上所述的單端反激開(kāi)關(guān)電源，還包括緩沖模塊，所述緩沖模塊連接在所述變壓 器的初級(jí)線圈和所述地接點(diǎn)之間，并與所述控制開(kāi)關(guān)并聯(lián)，所述緩沖模塊包括第十電阻、第四電容和第三二極管，所述第十電阻與所述第三二極管并聯(lián)后與所 述第四電容串聯(lián)。如上所述的單端反激開(kāi)關(guān)電源，其中，所述變壓器的次級(jí)線圈的數(shù)量為多個(gè)。由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型提供的單端反激開(kāi)關(guān)電源及其控制裝置，電壓 反饋模塊通過(guò)穩(wěn)壓濾波單元、穩(wěn)壓放大單元、光電耦合器和穩(wěn)壓?jiǎn)卧脑O(shè)置，對(duì)電壓反饋信 號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓、濾波、隔離和放大處理，提高了單端反激開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)定性。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的單端反激開(kāi)關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)的輸出直流電壓反饋電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置電路結(jié)構(gòu)示意圖 圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的單端反激開(kāi)關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖標(biāo)記
101-控制信號(hào)產(chǎn)生模塊 104-電流反饋模塊； 133-光電耦合器； M-控制開(kāi)關(guān)； D2-第二二極管； R2-第二電阻 R5-第五電阻 R8-第八電阻 Al-第一運(yùn)算放大器； A2-第一運(yùn)算放大器； A3-第一運(yùn)算放大器。
102-頻率補(bǔ)償電路 113-穩(wěn)壓濾波單元 143-穩(wěn)壓?jiǎn)卧?GND-地接點(diǎn)； D3-第三二極管； R3-第三電阻 R6-第六電阻 R9-第九電阻 Cl-第一電容 C3-第三電容
；103-電壓反饋模塊 ；123-穩(wěn)壓放大單元 T-變壓器； Dl-第一二極管； Rl-第一電阻 R4-第四電阻 R7-第七電阻 RlO-第十電阻; C2-第二電容； C4-第四電容；
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施 例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，需要說(shuō)明的是，在 附圖或說(shuō)明書中，相似或相同的元件皆使用相同的附圖標(biāo)記。顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí) 用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范 圍。實(shí)施例一圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖 3所示，該單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置包括控制信號(hào)產(chǎn)生模塊101、電壓反饋模塊103和電 流反饋模塊104，用于控制單端反激開(kāi)關(guān)電源的控制開(kāi)關(guān)M。電壓反饋模塊103連接在單 端反激開(kāi)關(guān)電源的輸出端和控制信號(hào)產(chǎn)生模塊101的電壓反饋輸入端之間，電壓反饋模塊 103用于對(duì)單端反激開(kāi)關(guān)電源的輸出端的輸出電壓進(jìn)行處理，以產(chǎn)生采樣電壓信號(hào)。電流 反饋模塊104連接在單端反激開(kāi)關(guān)電源的輸入端和控制信號(hào)產(chǎn)生模塊101的電流反饋輸入 端之間，電流反饋模塊104用于對(duì)單端反激開(kāi)關(guān)電源輸入端的電流進(jìn)行處理，以產(chǎn)生采樣 電流信號(hào)。控制信號(hào)產(chǎn)生模塊101根據(jù)電壓反饋模塊103產(chǎn)生的采樣電壓信號(hào)和電流反饋 模塊104產(chǎn)生的采樣電流信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)。電壓反饋模塊103包括穩(wěn)壓濾波單元113、 穩(wěn)壓放大單元123、光電耦合器133和穩(wěn)壓?jiǎn)卧?43，穩(wěn)壓濾波單元113的輸入端與單端反 激開(kāi)關(guān)電源的輸出端相連，穩(wěn)壓濾波單元113、穩(wěn)壓放大單元123、光電耦合器133和穩(wěn)壓?jiǎn)?元143依次連接，穩(wěn)壓?jiǎn)卧?43的輸出端與控制信號(hào)產(chǎn)生模塊101的電壓反饋輸入端相連。 本實(shí)施例提供的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置，單端反激開(kāi)關(guān)電源的輸出端的輸出電壓通過(guò) 穩(wěn)壓濾波單元113、穩(wěn)壓放大單元123、光電耦合器133和穩(wěn)壓?jiǎn)卧?43處理后產(chǎn)生的采樣 電壓信號(hào)穩(wěn)定性高，反饋速度快，無(wú)需增加頻率補(bǔ)償環(huán)節(jié)，使電壓反饋具有實(shí)時(shí)性，且無(wú)振 蕩影響，提高了單端反激開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)定性。在本實(shí)施例中，電流反饋模塊104可以包括電流互感器和采樣電阻，電流互感器 的輸入端與單端反激開(kāi)關(guān)電源的輸入端相連，電流互感器的輸出端通過(guò)采樣電阻R與控制 信號(hào)產(chǎn)生模塊101的電流反饋輸入端相連。電流互感器通常包括互感線圈，互感線圈的次 級(jí)線圈之間跨接一個(gè)電阻，且次級(jí)線圈的繞組匝數(shù)大于初級(jí)線圈的繞組匝數(shù)。因此通過(guò)電 流互感器的設(shè)置，可以將單端反激開(kāi)關(guān)電源的輸入端的較大的輸入電流轉(zhuǎn)換成較小的電流 輸出，不僅實(shí)現(xiàn)了輸入和輸出的電氣隔離，減少了單端反激開(kāi)關(guān)電源的損耗，且由于經(jīng)過(guò)采 樣電阻上的電流減小，采樣電阻的阻抗不會(huì)隨著頻率的增加而迅速增加，即使在高頻情況 下，采樣電阻所消耗的功率也很小，進(jìn)一步提高了單端反激開(kāi)關(guān)電源的抗干擾能力和工作 效率。實(shí)施例二圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置電路結(jié)構(gòu)示意圖， 該單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置的光電耦合器133具體可以包括第一光電轉(zhuǎn)換單元、第二光 電轉(zhuǎn)換單元、電壓輸入端、電壓反饋端和電壓輸出端，第一光電轉(zhuǎn)換單元連接在電壓輸入端 和電壓反饋端之間，第二光電轉(zhuǎn)換單元連接在電壓輸入端和電壓輸出端之間。優(yōu)選地，光電耦合器133可以采用CNR201，CNR201為高速線性光耦，提高了反饋?lái)憫?yīng)速率，進(jìn)而提高了電 壓反饋的準(zhǔn)確性。通過(guò)光電耦合器133的設(shè)置實(shí)現(xiàn)輸出與輸入的隔離，提高了電壓反饋的 穩(wěn)定性。穩(wěn)壓濾波單元113可以包括第一運(yùn)算放大器Al和第一電容Cl，第一運(yùn)算放大器Al 的輸出端與第一運(yùn)算放大器Al的反相輸入端相連，第一運(yùn)算放大器Al的同相輸入端與單 端反激開(kāi)關(guān)電源的輸出端相連，并通過(guò)第一電容Cl連接至地接點(diǎn)GND。穩(wěn)壓放大單元123 可以包括第二運(yùn)算放大器A2和第一電阻Rl，第二運(yùn)算放大器A2的同相輸入端與第一運(yùn)算 放大器Al的輸出端相連，第二運(yùn)算放大器A2的反相輸入端與光電耦合器133的電壓反饋 端相連，并通過(guò)第一電阻Rl連接至地接點(diǎn)GND，第二運(yùn)算放大器A2的輸出端與光電耦合器 133的電壓輸入端相連。穩(wěn)壓?jiǎn)卧?43可以包括第三運(yùn)算放大器A3和第二電阻R2，第三運(yùn) 算放大器A3的同相輸入端與光電耦合器133的電壓輸出端相連，并通過(guò)第二電阻R2連接 至地接點(diǎn)GND，第三運(yùn)算放大器A3的輸出端與第三運(yùn)算放大器A3的反相輸入端相連，并與 控制信號(hào)產(chǎn)生模塊101的電壓反饋輸入端相連。優(yōu)選地，第一運(yùn)算放大器Al、第二運(yùn)算放大 器A2和第三運(yùn)算放大器A3均可以采用LM158，LM158為低功耗高增益雙運(yùn)算放大器，可以 降低電壓反饋模塊103的功率損耗，提高電壓反饋的穩(wěn)定性。本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以采用 其他元件，或者其他電路形式來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓濾波單元113、穩(wěn)壓放大單元123、光電耦合器133 和穩(wěn)壓?jiǎn)卧?43，不以本實(shí)施例為限。在本實(shí)施例中，電壓反饋模塊103還可以包括分壓?jiǎn)卧謮簡(jiǎn)卧ǖ谌娮?R3和第四電阻R4，第三電阻R3和第四電阻R4串聯(lián)后跨接在單端反激開(kāi)關(guān)電源的輸出端之 間，第三電阻R3和第四電阻R4的連接點(diǎn)與第一運(yùn)算放大器Al的同相輸入端相連。通過(guò)分 壓?jiǎn)卧脑O(shè)置，對(duì)單端反激開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓范圍過(guò)大時(shí)，可以對(duì)其進(jìn)行分壓，即將電壓 反饋模塊103的輸入電壓調(diào)整到工作范圍之內(nèi)，提高了電壓反饋模塊103的安全性?？梢?根據(jù)具體電路輸入電壓需求來(lái)對(duì)分壓模塊進(jìn)行設(shè)置，不以本實(shí)施例為限。為獲得合適的電壓，上述技術(shù)方案的各器件之間可以連接適當(dāng)?shù)淖栊栽?，電?反饋模塊103還包括第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7和第八電阻R8，第五電阻R5連 接在第一運(yùn)算放大器Al的同相輸入端和第三電阻R3和第四電阻R4的連接點(diǎn)之間。第六 電阻R6連接在第一運(yùn)算放大器Al的輸出端和第二運(yùn)算放大器A2的同相輸入端之間。第 七電阻R7連接在第二運(yùn)算放大器A2的同相輸入端和地接點(diǎn)GND之間。第八電阻R8連接 在第二運(yùn)算放大器A2的輸出端與光電耦合器133的電壓輸入端之間。電流反饋模塊104 還可以包括第二電容C2，第二電容C2連接在電流互感器的輸出端與地接點(diǎn)GND之間。通過(guò) 第二電容C2的設(shè)置，對(duì)反饋電流進(jìn)行濾波，提高了電流反饋的穩(wěn)定性。實(shí)施例三圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的單端反激開(kāi)關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所 示，該單端反激開(kāi)關(guān)電源，包括變壓器T、控制開(kāi)關(guān)M和第一二極管Dl，控制開(kāi)關(guān)M連接在變 壓器T的初級(jí)線圈和地接點(diǎn)GND之間，第一二極管Dl與變壓器T的次級(jí)線圈串聯(lián)，當(dāng)控制開(kāi) 關(guān)M導(dǎo)通時(shí)，第一二極管Dl反向截止，單端反激開(kāi)關(guān)電源還包括本實(shí)用新型任意實(shí)施例提 供的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置，單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置與控制開(kāi)關(guān)M相連，控制開(kāi) 關(guān)M在單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置產(chǎn)生的控制信號(hào)的控制下在導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)之間切換。單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置中的控制信號(hào)產(chǎn)生模塊101具體可以采用UC3844，控 制開(kāi)關(guān)M具體可以為絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管，在實(shí)際應(yīng)用中，控制信號(hào)產(chǎn)生模塊101也可以采用其他的脈寬調(diào)制器芯片，不以本實(shí)施例為限，該單端反激開(kāi)關(guān)電源的具體工作過(guò)程為控制信 號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生控制信號(hào)，具體可以為PWM信號(hào)，對(duì)控制開(kāi)關(guān)M進(jìn)行控制，當(dāng)控制開(kāi)關(guān)M處 于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，由于次級(jí)線圈的電壓方向與初級(jí)線圈的電壓方向相反，第一二極管Dl反向 截止，初級(jí)線圈儲(chǔ)存能量，當(dāng)控制開(kāi)關(guān)M關(guān)斷時(shí)，次級(jí)線圈的電壓反向，二極管導(dǎo)通，初級(jí)線 圈的能量轉(zhuǎn)換到次級(jí)線圈，進(jìn)一步可以在次級(jí)線圈的兩端跨接電容，對(duì)輸出電壓進(jìn)行濾波。 變壓器T輸出的電壓經(jīng)過(guò)電壓反饋電路的穩(wěn)壓、濾波、放大和隔離處理后，轉(zhuǎn)換成采樣電壓 信號(hào)提供給控制信號(hào)產(chǎn)生模塊101，電流反饋模塊104對(duì)變壓器T初級(jí)線圈的輸入電流進(jìn) 行隔離、轉(zhuǎn)換和濾波處理后，生成采樣電流信號(hào)提供給控制信號(hào)產(chǎn)生模塊101，控制信號(hào)產(chǎn) 生模塊101根據(jù)采樣電壓信號(hào)和采樣電流信號(hào)調(diào)整控制信號(hào)的占空比，進(jìn)而調(diào)整控制開(kāi)關(guān) M的導(dǎo)通和關(guān)斷的時(shí)間，以調(diào)整輸出電壓，提高了輸出電壓的穩(wěn)定性。在本實(shí)施例中，單端反激開(kāi)關(guān)電源還可以包括輸入保護(hù)模塊，輸入保護(hù)模塊與變 壓器τ的初級(jí)線圈并聯(lián)，輸入保護(hù)模塊包括第九電阻R9、第三電容C3和第二二極管D2，第 九電阻R9和第三電容C3并聯(lián)后與第二二極管D2串聯(lián)。單端反激開(kāi)關(guān)電源中的變壓器T 通常為高頻變壓器，輸入保護(hù)模塊的設(shè)置，對(duì)高頻變壓器漏感造成的尖峰電壓進(jìn)行了限制， 提高了單端反激開(kāi)關(guān)電源的安全性和穩(wěn)定性。在本實(shí)施例中，單端反激開(kāi)關(guān)電源還可以包括緩沖模塊，緩沖模塊連接在變壓器T 的初級(jí)線圈和地接點(diǎn)GND之間，并與控制開(kāi)關(guān)M并聯(lián)，緩沖模塊包括第十電阻R10、第四電容 C4和第三二極管D3，第十電阻RlO與第三二極管D3并聯(lián)后與第四電容C4串聯(lián)。緩沖模塊 的設(shè)置可以防止控制開(kāi)關(guān)M在關(guān)斷過(guò)程中承受大的反壓，避免了控制開(kāi)關(guān)M的沖擊損壞。在本實(shí)施例中，變壓器T的次級(jí)線圈的數(shù)量為多個(gè)，即輸出電壓為多個(gè)，輸出電壓 的范圍也可以通過(guò)次級(jí)線圈的繞組來(lái)設(shè)置，使得單端反激開(kāi)關(guān)電源可以輸出不同幅值的直 流電壓，提高了單端反激開(kāi)關(guān)電源的適應(yīng)性。本實(shí)用新型提供的單端反激開(kāi)關(guān)電源及其控制裝置，電壓反饋模塊通過(guò)穩(wěn)壓濾波 單元、穩(wěn)壓放大單元、光電耦合器和穩(wěn)壓?jiǎn)卧脑O(shè)置，提高了反饋?lái)憫?yīng)速率，使電壓反饋具 有實(shí)時(shí)性，提高了單端反激開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)定性。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制； 盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解: 其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同 替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方 案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置，用于控制單端反激開(kāi)關(guān)電源的控制開(kāi)關(guān)，所述裝 置包括控制信號(hào)產(chǎn)生模塊、電壓反饋模塊和電流反饋模塊，所述電壓反饋模塊連接在所述 單端反激開(kāi)關(guān)電源的輸出端和所述控制信號(hào)產(chǎn)生模塊的電壓反饋輸入端之間，所述電流反 饋模塊連接在所述單端反激開(kāi)關(guān)電源的輸入端和所述控制信號(hào)產(chǎn)生模塊的電流反饋輸入 端之間，其特征在于所述電壓反饋模塊包括穩(wěn)壓濾波單元、穩(wěn)壓放大單元、光電耦合器和穩(wěn)壓?jiǎn)卧?，所述穩(wěn) 壓濾波單元的輸入端與所述單端反激開(kāi)關(guān)電源的輸出端相連，所述穩(wěn)壓濾波單元、所述穩(wěn) 壓放大單元、所述光電耦合器和所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧来芜B接，所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮敵龆伺c所述控 制信號(hào)產(chǎn)生模塊的電壓反饋輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置，其特征在于所述電流反饋模塊包括電流互感器和采樣電阻，所述電流互感器的輸入端與所述單端 反激開(kāi)關(guān)電源的輸入端相連，所述電流互感器的輸出端通過(guò)所述采樣電阻與所述控制信號(hào) 產(chǎn)生模塊的電流反饋輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置，其特征在于所述光電耦合器包括第一光電轉(zhuǎn)換單元、第二光電轉(zhuǎn)換單元、電壓輸入端、電壓反饋端 和電壓輸出端，所述第一光電轉(zhuǎn)換單元連接在所述電壓輸入端和所述電壓反饋端之間，所 述第二光電轉(zhuǎn)換單元連接在所述電壓輸入端和所述電壓輸出端之間；所述穩(wěn)壓濾波單元包括第一運(yùn)算放大器和第一電容，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與 所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端相連，所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端與所述單端反 激開(kāi)關(guān)電源的輸出端相連，并通過(guò)所述第一電容連接至所述地接點(diǎn)；所述穩(wěn)壓放大單元包括第二運(yùn)算放大器和第一電阻，所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入 端與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端相連，所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述光電耦 合器的電壓反饋端相連，并通過(guò)所述第一電阻連接至所述地接點(diǎn)，所述第二運(yùn)算放大器的 輸出端與所述光電耦合器的電壓輸入端相連；所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧ǖ谌\(yùn)算放大器和第二電阻，所述第三運(yùn)算放大器的同相輸入端與 所述光電耦合器的電壓輸出端相連，并通過(guò)所述第二電阻連接至所述地接點(diǎn)，所述第三運(yùn) 算放大器的輸出端與所述第三運(yùn)算放大器的反相輸入端相連，并與所述控制信號(hào)產(chǎn)生模塊 的電壓反饋輸入端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置，其特征在于，所述電壓反饋模 塊還包括分壓?jiǎn)卧?，所述分壓?jiǎn)卧ǖ谌娮韬偷谒碾娮瑁龅谌娮韬退龅谒碾娮璐?lián)后跨接在 所述單端反激開(kāi)關(guān)電源的輸出端之間，所述第三電阻和所述第四電阻的連接點(diǎn)與所述第一 運(yùn)算放大器的同相輸入端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置，其特征在于，所述電壓反饋模 塊還包括第五電阻，連接在所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端和所述第三電阻和所述第四電阻 的連接點(diǎn)之間；第六電阻，連接在所述第一運(yùn)算放大器的輸出端和所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端 之間；第七電阻，連接在所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端和所述地接點(diǎn)之間；第八電阻，連接在所述第二運(yùn)算放大器的輸出端與所述光電耦合器的電壓輸入端之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置，其特征在于，所述電流反饋模 塊還包括第二電容，連接在所述電流互感器的輸出端與所述地接點(diǎn)之間。
7.一種單端反激開(kāi)關(guān)電源，包括變壓器、控制開(kāi)關(guān)和第一二極管，所述控制開(kāi)關(guān)連接在 所述變壓器的初級(jí)線圈和地接點(diǎn)之間，所述第一二極管與所述變壓器的次級(jí)線圈串聯(lián)，當(dāng) 所述控制開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，所述第一二極管反向截止，其特征在于，還包括權(quán)利要求1-6任一所 述的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置，所述單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置與所述控制開(kāi)關(guān)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的單端反激開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，還包括輸入保護(hù)模塊，所述 輸入保護(hù)模塊與所述變壓器的初級(jí)線圈并聯(lián)，所述輸入保護(hù)模塊包括第九電阻、第三電容和第二二極管，所述第九電阻和所述第三電容并聯(lián)后與所述第 二二極管串聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單端反激開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，還包括緩沖模塊，所述緩沖 模塊連接在所述變壓器的初級(jí)線圈和所述地接點(diǎn)之間，并與所述控制開(kāi)關(guān)并聯(lián)，所述緩沖 模塊包括第十電阻、第四電容和第三二極管，所述第十電阻與所述第三二極管并聯(lián)后與所述第 四電容串聯(lián)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的單端反激開(kāi)關(guān)電源，其特征在于所述變壓器的次級(jí)線圈的 數(shù)量為多個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種單端反激開(kāi)關(guān)電源及其控制裝置，該單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置包括控制信號(hào)產(chǎn)生模塊、電壓反饋模塊和電流反饋模塊，電壓反饋模塊包括穩(wěn)壓濾波單元、穩(wěn)壓放大單元、光電耦合器和穩(wěn)壓?jiǎn)卧?，穩(wěn)壓濾波單元、穩(wěn)壓放大單元、光電耦合器和穩(wěn)壓?jiǎn)卧来芜B接。該單端反激開(kāi)關(guān)電源包括變壓器、控制開(kāi)關(guān)、第一二極管和本實(shí)用新型提供的單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置，控制開(kāi)關(guān)在單端反激開(kāi)關(guān)電源控制裝置產(chǎn)生的控制信號(hào)的控制下在導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)之間切換。本實(shí)用新型提供的單端反激開(kāi)關(guān)電源及其控制裝置，電壓反饋模塊通過(guò)穩(wěn)壓濾波單元、穩(wěn)壓放大單元、光電耦合器和穩(wěn)壓?jiǎn)卧脑O(shè)置，提高了單端反激開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H02M7/217GK201869113SQ20102064340
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者司軍民, 宋春龍, 李學(xué)亮, 李寶恩, 趙涵 申請(qǐng)人:永濟(jì)新時(shí)速電機(jī)電器有限責(zé)任公司