本發(fā)明涉及電源設(shè)計領(lǐng)域，尤其涉及NEXT系列AC-DC電源開關(guān)電路。

背景技術(shù)：

提高電源的效率是一個開關(guān)電源設(shè)計者的不懈追求，為了提高開關(guān)電源的效率，必須減少開關(guān)電源的損耗。開關(guān)電源的三大損耗是功率器件的開關(guān)損耗、變壓器的變換損耗和整流部分的變流損耗。變壓器的變換損耗難以運用新的電路結(jié)構(gòu)來突破，因此從剩下兩個部分入手：運用LLC諧振電路，能有效減少功率器件的開關(guān)損耗；運用同步整流技術(shù)，能大幅度減少整流部分的變流損耗。

傳統(tǒng)硬開關(guān)具有很大的開題損耗和關(guān)斷損耗，LLC諧振轉(zhuǎn)換器相比傳統(tǒng)PWM軟開關(guān)優(yōu)勢非常明顯，能實現(xiàn)原邊側(cè)開關(guān)零電壓ZVS開通，副邊側(cè)整流管零電流ZCS關(guān)斷的軟開關(guān)技術(shù)。并且其具有開關(guān)頻率可高頻化，功率密度大，效率高，輸入電壓范圍寬，方便使用磁集成技術(shù)等優(yōu)點。除此之外，諧振電路在高壓電路中，其效率會提升，同時其空載工作能力強，在LLC諧振槽路中加入電流反饋后，能有效反映負載輕重的能力和提高動態(tài)響應(yīng)。隨著數(shù)字控制芯片性能的不斷提升及相關(guān)芯片的增多，LLC諧振變換器能采用的方案也更多[3]，設(shè)計也更加靈活，可以明顯地簡化諧振電路，提高諧振變換器的性能和集成度。在不同的負載下，LLC諧振變換器的效率常常能達到90%以上，最高可達97%的效率。

在目前LLC控制模式中，普遍運用的是電壓模式。但是，由于是在電源輸出端采用的電壓反饋，并沒有直接連接到初級端電流，所以需要添加額外的電路系統(tǒng)以提供過載及短路保護。當(dāng)輸入輸出產(chǎn)生瞬態(tài)變化時，瞬態(tài)響應(yīng)速度比較慢。而且，在沒有電流前饋的情況下，LLC前級誤差干擾得不到及時控制芯片的及時處理，容易影響軟開關(guān)的實現(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明基于LLC半橋諧振和同步整流技術(shù)，實現(xiàn)了一種高效率的AC/DC開關(guān)電源開關(guān)電路，該開關(guān)電路具有效率高、發(fā)熱量小、穩(wěn)定性好，體積小等優(yōu)點，通過調(diào)整參數(shù)可以得到不同的輸出電壓和功率，滿足電動汽車、安防設(shè)備電腦適配器等多個領(lǐng)域的需求。

本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述問題：

NEXT系列AC-DC電源開關(guān)電路，其特征在于，包括輸入端、EMI濾波模塊、LLC模塊、同步整流模塊、輸出濾波模塊、輸出端、LLC驅(qū)動模塊、電流檢測模塊、整流驅(qū)動模塊、輔助電源模塊、控制模塊和電壓檢測模塊；

所述輸入端依次通過EMI濾波模塊、LLC模塊、同步整流模塊和輸出濾波模塊連接所述輸出端；

所述電流檢測模塊的輸入口連接在所述LLC模塊與同步整流模塊的連接電路上，所述電流檢測模塊的輸出口連接所述控制模塊；

所述控制模塊通過LLC驅(qū)動模塊連接LLC模塊，所述控制模塊通過整流驅(qū)動模塊連接同步整流模塊；

所述輔助電源模塊的輸入口連接所述EMI濾波模塊，所述輔助電源模塊的輸出口分別連接所述LLC驅(qū)動模塊、整流驅(qū)動模塊和控制模塊；

所述電壓檢測模塊的輸入口連接在所述輸出濾波模塊與輸出端的連接電路上，所述電壓檢測模塊的輸出口連接所述控制模塊。

進一步的，所述LLC模塊包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第一三極管、第二三極管、VI+端口、GH端口、SH端口、GL端口和第一正激變壓器；

所述VI+端口連接所述第一開關(guān)管的漏極，所述第一開關(guān)管的源極分別連接所述第一正激變壓器的初級異名端和第二開關(guān)管的漏極，所述GH端口通過第一電阻連接第一二極管的陽極，所述第一二極管的陰極連接所述第一開關(guān)管的柵極，所述GH端口通過第二電阻連接第一三極管的基極，所述第一三極管的集電極連接所述第一二極管的陰極，所述第一三極管的發(fā)射極連接所述SH端口，所述第二二極管的陽極連接GH端口，所述第二二極管的陰極連接第一三極管的基極，所述SH端口通過第三電阻連接第一開關(guān)管的柵極；

所述第一變壓器初級異名端連接所述第二開關(guān)管的漏極，所述第二開關(guān)管的源極通過第一電容連接所述第一變壓器初級同名端，所述GL端口通過第四電阻連接第三二極管的陽極，所述第三二極管的陰極連接第二開關(guān)管的柵極，所述GL端口通過第五電阻連接第二三極管的基極，所述第二三極管的發(fā)射極分別連接第二開關(guān)管的源極與地，所述第二三極管的集電極連接第二開關(guān)管的柵極，所述第四二極管的陽極連接GL端口，所述第四二極管的陰極連接所述第二三極管的基極，所述第二開關(guān)管的柵極與源極之間串聯(lián)有第六電阻。

進一步的，所述同步整流模塊包括第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、SR2G端口、SR1DS端口、SR1G端口、VO+端口和VO-端口，所述第三開關(guān)管的源極連接所述第一變壓器的次級同名端，所述第三開關(guān)管的漏極連接VO-端口，所述第三開關(guān)管的柵極與漏極之間串聯(lián)有第七電阻，所述SR2G端口通過第八電阻連接所述第三開關(guān)管的柵極，所述SR2G端口連接第五二極管的陰極，所述第五二極管的陽極連接所述第三開關(guān)管的柵極；

所述SR1DS端口通過第九電阻連接所述第一變壓器的次級同名端，所述SR1DS端口通過第十電阻連接VO-端口，所述第十電阻并聯(lián)有第二電容；

所述第四開關(guān)管的源極連接所述第一變壓器的次級異名端，所述第四開關(guān)管的漏極連接VO-端口，所述第四開關(guān)管的柵極與漏極之間串聯(lián)有第十一電阻，所述SR1G端口通過第十二電阻連接所述第四開關(guān)管的柵極，所述SR1G端口連接第六二極管的陰極，所述第六二極管的陽極連接所述第四開關(guān)管的柵極。

進一步的，所述EMI濾波模塊包括AC+端口、AC-端口、第二變壓器、整流器和負溫度系數(shù)熱敏電阻，所述AC+端口和AC-端口之間并聯(lián)有第三電容和第四電容，所述AC+端口和AC-端口分別連接第二變壓器的同名端，第五電容和第六電容串聯(lián)后并聯(lián)在所述第二變壓器的異名端之間，所述第二變壓器的異名端并聯(lián)有第七電容，第二變壓器的異名端連接所述整流器的輸入端，所述整流器的第一輸出端通過負溫度系數(shù)熱敏電阻連接VI+端口，所述整流器的第二輸出端接地，所述VI+端口與地之間連接有第八電容。

進一步的，所述LLC驅(qū)動模塊包括第三變壓器、第三三極管、第四三極管、第五三極管和第六三極管，所述控制模塊的PROUT1端口分別通過第十三電阻、第十五電阻連接所述第三三極管的基極、第五三極管的基極，所述控制模塊的PROUT2端口分別通過第十四電阻、第十七電阻連接所述第四三極管的基極、第六三極管的基極；所述第三三極管的集電極連接第四三極管的發(fā)射極；所述第三三極管的發(fā)射電極連接所述第五三極管的集電極，所述第五三極管的發(fā)射極連接所述第六三極管的集電極，所述第六三極管的發(fā)射極連接第四三極管的集電極；所述第三三極管的集電極通過第九電容接地，所述第三三極管的集電極通過第十六電阻連接所述輔助電源，所述第三變壓器的初級同名端連接所述第三三極管的發(fā)射極，所述第三變壓器的初級異名端連接所述第四三極管的集電極；所述第三變壓器的第一次級同名端連接GL端口，所述第三變壓器的第一次級異名端接地，所述第三變壓器的第二次級同名端連接GH端口，所述第三變壓器的第二次級異名端連接SH端口。

進一步的，所述整流驅(qū)動模塊包括第四變壓器、第七三極管、第八三極管、第九三極管和第十三極管，所述控制模塊的PROUT3端口分別通過第十八電阻、第二十電阻連接所述第七三極管的基極、第九三極管的基極，所述控制模塊的PROUT4端口分別通過第十九電阻、第二十一電阻連接所述第八三極管的基極、第十三極管的基極；所述第七三極管的集電極連接第八三極管的發(fā)射極；所述第七三極管的發(fā)射電極連接所述第九三極管的集電極，所述第九三極管的發(fā)射極連接所述第十三極管的集電極，所述第十三極管的發(fā)射極連接第八三極管的集電極；所述第七三極管的集電極通過第十電容接地，所述第七三極管的集電極通過第二十二電阻連接所述輔助電源，所述第四變壓器的初級同名端連接所述第七三極管的發(fā)射極，所述第四變壓器的初級異名端連接所述第八三極管的集電極；所述第四變壓器的第一次級同名端連接SR1G端口，所述第四變壓器的第一次級異名端接地，所述第四變壓器的第二次級同名端連接SR2G端口，所述第四變壓器的第二次級異名端接地。

進一步的，所述控制模塊采用峰值電流型作為 LLC 的控制模式，所述控制模塊采用電荷電流控制，在控制模塊內(nèi)部集成了一個斜坡補償信號，通過比較開關(guān)電流的總電荷(積分開關(guān)電流)的控制電壓來調(diào)節(jié)開關(guān)頻率。

進一步的，所述控制模塊采用混合動力控制，在輕負荷時使用脈寬調(diào)制且關(guān)閉同步整流模塊；在重載時，使用脈沖頻率調(diào)制模式。

進一步的，所述第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管均采用為N溝道增強型MOS管；所述整流器為RS809型整流器；所述第三三極管、第五三極管、第七三極管和第九三極管均采用NPN型三極管，所述第四三極管、第六三極管、第八三極管和第十三極管均采用PNP型三極管；所述控制模塊采用FAN7688型控制芯片。

本發(fā)明的NEXT系列AC-DC電源開關(guān)電路具有以下有益效果：

本發(fā)明公開了NEXT系列AC-DC電源開關(guān)電路，屬于電源設(shè)計領(lǐng)域，該電源開關(guān)電路包括輸入端、EMI濾波模塊、LLC模塊、同步整流模塊、輸出濾波模塊、輸出端、LLC驅(qū)動模塊、電流檢測模塊、整流驅(qū)動模塊、輔助電源模塊、控制模塊和電壓檢測模塊；輸入端依次通過EMI濾波模塊、LLC模塊、同步整流模塊和輸出濾波模塊連接輸出端。本發(fā)明基于LLC半橋諧振和同步整流技術(shù)，實現(xiàn)了一種高效率的AC/DC開關(guān)電源開關(guān)電路，該開關(guān)電路具有效率高、發(fā)熱量小、穩(wěn)定性好，體積小等優(yōu)點，通過調(diào)整參數(shù)可以得到不同的輸出電壓和功率，滿足電動汽車、安防設(shè)備電腦適配器等多個領(lǐng)域的需求。

本發(fā)明采用電流模式控制，針對負載瞬態(tài)不僅能進行更快速的輸出調(diào)節(jié)，而且還能簡化控制回路，可使電源設(shè)計更簡便。在動態(tài)負載響應(yīng)方面，電流模式LLC比電壓模式LLC提供更低壓降、更低過沖和更快穩(wěn)定響應(yīng)；在線形紋波抑制方面，電流模式LLC控制抑制線性紋波比電壓模式好5倍，其輸出電壓紋波甚至可以忽略不計；在線形瞬態(tài)方面，電流模式LLC控制提供較電壓模式控制小10倍的過沖和小10倍的壓降。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。

圖1是本發(fā)明提供的NEXT系列AC-DC電源開關(guān)電路的電路連接示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的LLC模塊的電路連接示意圖；

圖3是本發(fā)明提供的同步整流模塊的電路連接示意圖；

圖4是本發(fā)明提供的EMI濾波模塊的電路連接示意圖；

圖5是本發(fā)明提供的LLC驅(qū)動模塊的電路連接示意圖；

圖6是本發(fā)明提供的整流驅(qū)動模塊的電路連接示意圖；

圖7是本發(fā)明提供的電流檢測模塊的電路連接示意圖；

圖8是本發(fā)明提供的電壓檢測模塊的電路連接示意圖；

圖9是本發(fā)明的輔助電源的電路連接示意圖。

具體實施方式

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明，參見圖1是本發(fā)明提供的NEXT系列AC-DC電源開關(guān)電路的原理示意圖，該開關(guān)電路包括輸入端、EMI濾波模塊、LLC模塊、同步整流模塊、輸出濾波模塊、輸出端、LLC驅(qū)動模塊、電流檢測模塊、整流驅(qū)動模塊、輔助電源模塊、控制模塊和電壓檢測模塊；所述輸入端依次通過EMI濾波模塊、LLC模塊、同步整流模塊和輸出濾波模塊連接所述輸出端；所述電流檢測模塊的輸入口連接在所述LLC模塊與同步整流模塊的連接電路上，所述電流檢測模塊的輸出口連接所述控制模塊；所述控制模塊通過LLC驅(qū)動模塊連接LLC模塊，所述控制模塊通過整流驅(qū)動模塊連接同步整流模塊；所述輔助電源模塊的輸入口連接所述EMI濾波模塊，所述輔助電源模塊的輸出口分別連接所述LLC驅(qū)動模塊、整流驅(qū)動模塊和控制模塊；所述電壓檢測模塊的輸入口連接在所述輸出濾波模塊與輸出端的連接電路上，所述電壓檢測模塊的輸出口連接所述控制模塊。

具體的，控制模塊的信號經(jīng)過驅(qū)動電路的放大后，將控制LLC和SR的開關(guān)管，使LLC能夠?qū)崿F(xiàn)零電壓導(dǎo)通和零電流關(guān)斷，使同步整流能夠完成。在LLC與主變壓器之間會有一個電流檢測電路，將電流信息傳給控制模塊，讓控制模塊能夠?qū)﹄娫催M行過流保護以及很好的控制LLC。最后，在電路的輸出部分有電壓反饋會控制模塊。

圖2是本發(fā)明提供的LLC模塊的電路連接示意圖，所述LLC模塊包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第一三極管、第二三極管、VI+端口、GH端口、SH端口、GL端口和第一正激變壓器；

所述VI+端口連接所述第一開關(guān)管的漏極，所述第一開關(guān)管的源極分別連接所述第一正激變壓器的初級異名端和第二開關(guān)管的漏極，所述GH端口通過第一電阻連接第一二極管的陽極，所述第一二極管的陰極連接所述第一開關(guān)管的柵極，所述GH端口通過第二電阻連接第一三極管的基極，所述第一三極管的集電極連接所述第一二極管的陰極，所述第一三極管的發(fā)射極連接所述SH端口，所述第二二極管的陽極連接GH端口，所述第二二極管的陰極連接第一三極管的基極，所述SH端口通過第三電阻連接第一開關(guān)管的柵極；

所述第一變壓器初級異名端連接所述第二開關(guān)管的漏極，所述第二開關(guān)管的源極通過第一電容連接所述第一變壓器初級同名端，所述GL端口通過第四電阻連接第三二極管的陽極，所述第三二極管的陰極連接第二開關(guān)管的柵極，所述GL端口通過第五電阻連接第二三極管的基極，所述第二三極管的發(fā)射極分別連接第二開關(guān)管的源極與地，所述第二三極管的集電極連接第二開關(guān)管的柵極，所述第四二極管的陽極連接GL端口，所述第四二極管的陰極連接所述第二三極管的基極，所述第二開關(guān)管的柵極與源極之間串聯(lián)有第六電阻。

具體的，第一開關(guān)管、第二開關(guān)管為開關(guān)管MOSFET，GH端口、SH端口是來自控制模塊的驅(qū)動信號，經(jīng)第一三極管、第二三極管S8550放大后驅(qū)動。第一電容為諧振電容，變壓器初級為勵磁電感，并把初級漏磁電感用于諧振電感，這樣可以節(jié)省一個磁性器件。

圖3是本發(fā)明提供的同步整流模塊的電路連接示意圖，所述同步整流模塊包括第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、SR2G端口、SR1DS端口、SR1G端口、VO+端口和VO-端口，所述第三開關(guān)管的源極連接所述第一變壓器的次級同名端，所述第三開關(guān)管的漏極連接VO-端口，所述第三開關(guān)管的柵極與漏極之間串聯(lián)有第七電阻，所述SR2G端口通過第八電阻連接所述第三開關(guān)管的柵極，所述SR2G端口連接第五二極管的陰極，所述第五二極管的陽極連接所述第三開關(guān)管的柵極；

所述SR1DS端口通過第九電阻連接所述第一變壓器的次級同名端，所述SR1DS端口通過第十電阻連接VO-端口，所述第十電阻并聯(lián)有第二電容；

所述第四開關(guān)管的源極連接所述第一變壓器的次級異名端，所述第四開關(guān)管的漏極連接VO-端口，所述第四開關(guān)管的柵極與漏極之間串聯(lián)有第十一電阻，所述SR1G端口通過第十二電阻連接所述第四開關(guān)管的柵極，所述SR1G端口連接第六二極管的陰極，所述第六二極管的陽極連接所述第四開關(guān)管的柵極。

實際工作時，控制模塊的PROUT3端口和PROUT4端口用于控制SR開關(guān)管的驅(qū)動信號，SR1DS是SR1的開關(guān)管的漏極源極之間的電壓反饋。對于SR1和SR2每個開關(guān)周期的同步整流傳導(dǎo)時間，使用單一引腳(SR1DS引腳)測量。當(dāng)SR運行時，SR1DS電壓是0或者高電壓的。然而，SR1DS會在電壓變化時，快速切換轉(zhuǎn)換。當(dāng)所有SR開關(guān)管關(guān)閉時，SR1DS電壓會振蕩。當(dāng)SR1DS電壓變化的速度在上升邊緣超過0.25V/100ns，或者在下降沿超過0.2V/100ns，SR傳導(dǎo)狀態(tài)的切換轉(zhuǎn)換會被檢測?；跈z測的開關(guān)轉(zhuǎn)換，F(xiàn)AN7688會預(yù)測在下一個SR開關(guān)周期電流零交點瞬時，在交點瞬時，SR1DS電壓跳變，SR啟動。

具體的，SR1DS端口是SR的電壓檢測，將檢測到的SR的漏極電壓傳回控制模塊，讓控制模塊對SR的驅(qū)動信號做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。當(dāng)正信號從變壓器來時，SR2G端口也為正，門極電壓高于源極電壓，第三開關(guān)管導(dǎo)通，產(chǎn)生輸出電壓；此時SR1G端口為負，第四開關(guān)管關(guān)斷。當(dāng)負信號從變壓器來時，SR2G端口關(guān)斷，第三開關(guān)管關(guān)斷，此時SR2G端口為正，導(dǎo)通第四開關(guān)管，輸出電壓為上正下負。在SR1G端口和SR2G端口導(dǎo)通之間，為防止同時導(dǎo)通，存在很小的死區(qū)時間。而驅(qū)動信號SR1GSR2G端口和SR2GSR2G端口的頻率和輸入電壓相同，即與前級開關(guān)管的驅(qū)動信號相對應(yīng)，保證正常工作。

圖4是本發(fā)明提供的EMI濾波模塊的電路連接示意圖，所述EMI濾波模塊包括AC+端口、AC-端口、第二變壓器、整流器和負溫度系數(shù)熱敏電阻，所述AC+端口和AC-端口之間并聯(lián)有第三電容和第四電容，所述AC+端口和AC-端口分別連接第二變壓器的同名端，第五電容和第六電容串聯(lián)后并聯(lián)在所述第二變壓器的異名端之間，所述第二變壓器的異名端并聯(lián)有第七電容，第二變壓器的異名端連接所述整流器的輸入端，所述整流器的第一輸出端通過負溫度系數(shù)熱敏電阻連接VI+端口，所述整流器的第二輸出端接地，所述VI+端口與地之間連接有第八電容。

具體的，整流電路使用RS809整流器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)等價于四個二極管組成的整流橋。第十三電阻為負溫度系數(shù)熱敏電阻，其特性是，溫度越高，電阻越小。開機時，220V交流電，經(jīng)過保險和熱敏電阻，整流后，對電容充電，而電容的特性，是瞬間充電電流為最大的，從而對前邊的整流二極管、保險絲帶來沖擊，容易造成損壞，為了提高電源設(shè)計的安全系數(shù)，常在保險之后加入電阻進行限流，電阻越大時，雖然限流效果好，但是電阻消耗的電能也是越大的，開關(guān)電源啟動后，限流電阻已沒有作用，反而浪費電力。為了達到較好限流效果而又省電。常溫時，電阻一般比較大，開機時，就起到較好的限流作用，電源啟動后，工作電流經(jīng)過熱敏電阻，使其發(fā)熱，熱敏電阻阻值大幅下降，使熱敏電阻在電源啟動后，電力消耗降到最低。

圖5是本發(fā)明提供的LLC驅(qū)動模塊的電路連接示意圖，所述LLC驅(qū)動模塊包括第三變壓器、第三三極管、第四三極管、第五三極管和第六三極管，所述控制模塊的PROUT1端口分別通過第十三電阻、第十五電阻連接所述第三三極管的基極、第五三極管的基極，所述控制模塊的PROUT2端口分別通過第十四電阻、第十七電阻連接所述第四三極管的基極、第六三極管的基極；所述第三三極管的集電極連接第四三極管的發(fā)射極；所述第三三極管的發(fā)射電極連接所述第五三極管的集電極，所述第五三極管的發(fā)射極連接所述第六三極管的集電極，所述第六三極管的發(fā)射極連接第四三極管的集電極；所述第三三極管的集電極通過第九電容接地，所述第三三極管的集電極通過第十六電阻連接所述輔助電源，所述第三變壓器的初級同名端連接所述第三三極管的發(fā)射極，所述第三變壓器的初級異名端連接所述第四三極管的集電極；所述第三變壓器的第一次級同名端連接GL端口，所述第三變壓器的第一次級異名端接地，所述第三變壓器的第二次級同名端連接GH端口，所述第三變壓器的第二次級異名端連接SH端口。

圖6是本發(fā)明提供的整流驅(qū)動模塊的電路連接示意圖，所述整流驅(qū)動模塊包括第四變壓器、第七三極管、第八三極管、第九三極管和第十三極管，所述控制模塊的PROUT3端口分別通過第十八電阻、第二十電阻連接所述第七三極管的基極、第九三極管的基極，所述控制模塊的PROUT4端口分別通過第十九電阻、第二十一電阻連接所述第八三極管的基極、第十三極管的基極；所述第七三極管的集電極連接第八三極管的發(fā)射極；所述第七三極管的發(fā)射電極連接所述第九三極管的集電極，所述第九三極管的發(fā)射極連接所述第十三極管的集電極，所述第十三極管的發(fā)射極連接第八三極管的集電極；所述第七三極管的集電極通過第十電容接地，所述第七三極管的集電極通過第二十二電阻連接所述輔助電源，所述第四變壓器的初級同名端連接所述第七三極管的發(fā)射極，所述第四變壓器的初級異名端連接所述第八三極管的集電極；所述第四變壓器的第一次級同名端連接SR1G端口，所述第四變壓器的第一次級異名端接地，所述第四變壓器的第二次級同名端連接SR2G端口，所述第四變壓器的第二次級異名端接地。

具體的，所述第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管均采用為N溝道增強型MOS管；所述整流器為RS809型整流器；所述第三三極管、第五三極管、第七三極管和第九三極管均采用NPN型三極管，所述第四三極管、第六三極管、第八三極管和第十三極管均采用PNP型三極管；所述控制模塊采用FAN7688型控制芯片。

實際工作時，將信號轉(zhuǎn)化為方波信號。把來自控制芯片的信號是方波信號轉(zhuǎn)化為LLC的開關(guān)管的驅(qū)動信號。當(dāng)控制模塊的PROUT1信號為高電平、當(dāng)控制模塊的PROUT2信號為低電平時， GH、GL端口感應(yīng)為正；當(dāng)PROUT2信號為高電平、當(dāng)PROUT1信號為低電平時，GH、GL端口感應(yīng)為負，從而輸出方波信號。

圖7是本發(fā)明提供的電流檢測模塊的電路連接示意圖，圖中變壓器的初級和次級匝數(shù)比是1：1，其作用是隔絕直流和交流，把交流端的電流電壓信息傳遞給直流側(cè)，電容C111起濾波作用。ICS是一次側(cè)端電壓檢測，把檢測到的電壓傳遞給FAN7688的ICS引腳。當(dāng)ICS引腳的電壓低于0.075V時，禁用同步整流；當(dāng)ICS引腳的電壓高于0.15V時，啟動同步整流，并且，在VICS峰值高于0.25V時，同步整流死區(qū)時間減少為編程值；當(dāng)ICS引腳的電壓高于1.9V時，啟動過流保護；CS連接到FAN7688的CS引腳，作過流檢測，當(dāng)CS引腳電壓的絕對值大于3.5V，打開過流保護。

圖8是本發(fā)明提供的電壓檢測模塊的電路連接示意圖，F(xiàn)B信號的工作起始電壓為2.4V，當(dāng)反饋信號達到2.4V，控制芯片產(chǎn)生驅(qū)動信號 PROUT1和PROUT2。當(dāng)FB 端檢測的電壓有所變化，控制芯片將會及時調(diào)整驅(qū)動信號的 頻率或者脈寬，來保證輸出電壓的穩(wěn)定。我們還可以通過調(diào)節(jié)分壓電阻R117、 R118、R119 的比值大小，來改變輸出電壓的大小。如：當(dāng)加大R118 和R119 阻值后， FB 獲得的分壓變大，得到得輸出電壓將變小，芯片也將在更小的輸入電壓時就能啟動工作。

圖9是本發(fā)明的輔助電源的電路連接示意圖。開關(guān)電源的輔助電源主要用來給功率主回路的控制電路、驅(qū)動電路或電源系統(tǒng)的監(jiān)控電路供電。輔助電源的設(shè)計不但影響到整個電源的體積、效率、穩(wěn)定性、可靠性和成本，而且還將影響到整個開關(guān)電源的設(shè)計策略。雖然輔助電源所需要輸出功率不大，但它是開關(guān)電源中的非常重要的組成部分，將影響到整個電源的性能。開關(guān)電源正向著輕、小、薄、高可靠、高穩(wěn)定、高效率和智能化的方向發(fā)展，應(yīng)根據(jù)整個開關(guān)電源系統(tǒng)的規(guī)格要求來選擇合適的輔助電源系統(tǒng)，首先在滿足可靠性的前提下，設(shè)計簡單、輕巧和經(jīng)濟的輔助電源。

輔助電源的輸入端取自主電路，取自220V交流電經(jīng)過EMI濾波器、整流橋和高壓整流后的310V直流電，輸出端為15V直流電，供給控制芯片F(xiàn)AN7688和驅(qū)動電路。變壓器前級先使用了兩個濾波電容，濾除交流成分。KA5H0380R是PWM控制芯片，它的啟動供電由C307、C308提供，啟動后由變壓器1端經(jīng)二極管V305的回路，經(jīng)過C308電容的濾波后持續(xù)供電。TL431是基準電壓源，作為參考電壓，當(dāng)反饋電壓高于參考電壓時，光電耦合器PC817接通，PC817的3、4引腳之間的電壓下降，將輸出電壓的變化情況反饋給KA5H0380R，KA5H0380R輸出驅(qū)動脈沖的占空比大小，調(diào)整輸出電的上升或下降，最終實現(xiàn)輸出閉環(huán)穩(wěn)壓。變壓器和光電耦合器PC817起隔離的作用，防止交流和直流的串?dāng)_。

進一步的，所述控制模塊采用峰值電流型作為 LLC 的控制模式，所述控制模塊采用電荷電流控制，在控制模塊內(nèi)部集成了一個斜坡補償信號，通過比較開關(guān)電流的總電荷(積分開關(guān)電流)的控制電壓來調(diào)節(jié)開關(guān)頻率。

峰值電流型控制具有眾多優(yōu)點，包括控制環(huán)易于設(shè)計；暫態(tài)閉環(huán)響應(yīng)較快，對輸入電壓的變化和輸出負載的變化的瞬態(tài)響應(yīng)也較快；具有瞬時峰值電流限制功能，即內(nèi)在固有的逐脈沖限流功能；輸入電壓的調(diào)整技術(shù)可與電壓型控制的輸入前饋技術(shù)相媲美；具有自動均流并聯(lián)功能。

峰值電流型控制采用斜坡補償措施后，電流控制型引起的絕大部分問題都能得到滿意解決，且不影響其優(yōu)勢的發(fā)揮。因為變壓器初級開關(guān)電流不單調(diào)增加，開關(guān)電流本身不能用于脈沖頻率調(diào)制(PFM)來調(diào)節(jié)輸出電壓。峰值一次側(cè)電流并不能正確地反映負載條件，因為的大的循環(huán)電流（磁化電流）包含在主開關(guān)電流。然而，開關(guān)電流的積分單調(diào)增加，有一個峰值類似用于峰值電流模式控制。因此采用峰值電流型。控制芯片F(xiàn)AN7688采用電荷電流控制，在內(nèi)部集成了一個斜坡補償信號，比較了開關(guān)電流的總電荷(積分開關(guān)電流)的控制電壓來調(diào)節(jié)開關(guān)頻率。因為開關(guān)電流充電和平均輸入電流成正比，在一個開關(guān)周期內(nèi)，充電控制提供了一個快速的內(nèi)循環(huán)和提供良好的瞬態(tài)響應(yīng)，包括固有的反饋。

進一步的，所述控制模塊采用混合動力控制，在輕負荷時使用脈寬調(diào)制且關(guān)閉同步整流模塊；在重載時，使用脈沖頻率調(diào)制模式。

具體的，當(dāng)誤差放大器的電壓(VCOMP)低于PWM 模式閾值，內(nèi)部COMP 信號被鉗在閾值水平，PFW 操作開向PWM 模式。在PWM 模式下，開關(guān)頻率被內(nèi)部COMP 電壓固定，工作周期是由COMP 電壓和PWM 模式閾值電區(qū)之間的差值決定。因此，當(dāng)VCOMP 減少到低于PMW 模式的閾值，工作周期減小，這限制了在輕載條件下的開關(guān)頻率。

脈寬調(diào)制模式可以設(shè)定在1.5V和1.9V之間，在PWM引腳之間使用一個電阻。對于PFW模式，自上升的斜率定時電容電壓決定電阻器(RFMIN)連接到FMIN引腳，給出了最小開關(guān)頻率為:

最低可編程開關(guān)頻率有限的運行在一個內(nèi)部的數(shù)字計數(shù)器40MHz 時鐘。10 位計 數(shù)器被使用，最小開關(guān)頻率的數(shù)字振蕩器是39 千赫(40MHz/1024=39 千赫)。因此， RFMIN 最大許用值為25.5KΩ。

需要說明的是，根據(jù)實際情況可以增加輸出濾波電路，使得經(jīng)同步整流的信號經(jīng)過濾波電容消除輸出的雜波，得到平滑的直流電壓波形。

本案例提出的一種AC-DC電源開關(guān)電路的功率為250W的開關(guān)電源，該電源可以用于舵機調(diào)試專用電源，相比于直流電源供電的方式，該電源有四大優(yōu)點：

1）能提供最大20A的電流，克服直流電源供電功率不夠的缺點；

2）該電源體積小，易于攜帶，可用于室內(nèi)和外場調(diào)試；

3）效率高，發(fā)熱量少；

4）輸出電壓穩(wěn)定,功率密度大。

另外，調(diào)整改變內(nèi)部設(shè)計的一些器件參數(shù)，可得到不同的輸出電壓和功率，因此，該實施例為一種共性技術(shù)，其可推廣應(yīng)用到多個產(chǎn)品領(lǐng)域，如電動汽車、安防設(shè)備、電腦適配器等等，具有廣闊的市場前景。

本發(fā)明公開了NEXT系列AC-DC電源開關(guān)電路，屬于電源設(shè)計領(lǐng)域，該電源開關(guān)電路包括輸入端、EMI濾波模塊、LLC模塊、同步整流模塊、輸出濾波模塊、輸出端、LLC驅(qū)動模塊、電流檢測模塊、整流驅(qū)動模塊、輔助電源模塊、控制模塊和電壓檢測模塊；輸入端依次通過EMI濾波模塊、LLC模塊、同步整流模塊和輸出濾波模塊連接輸出端。本發(fā)明基于LLC半橋諧振和同步整流技術(shù)，實現(xiàn)了一種高效率的AC/DC開關(guān)電源開關(guān)電路，該開關(guān)電路具有效率高、發(fā)熱量小、穩(wěn)定性好，體積小等優(yōu)點，通過調(diào)整參數(shù)可以得到不同的輸出電壓和功率，滿足電動汽車、安防設(shè)備電腦適配器等多個領(lǐng)域的需求。

本發(fā)明采用電流模式控制，針對負載瞬態(tài)不僅能進行更快速的輸出調(diào)節(jié)，而且還能簡化控制回路，可使電源設(shè)計更簡便。在動態(tài)負載響應(yīng)方面，電流模式LLC比電壓模式LLC提供更低壓降、更低過沖和更快穩(wěn)定響應(yīng)；在線形紋波抑制方面，電流模式LLC控制抑制線性紋波比電壓模式好5倍，其輸出電壓紋波甚至可以忽略不計；在線形瞬態(tài)方面，電流模式LLC控制提供較電壓模式控制小10倍的過沖和小10倍的壓降。

最后應(yīng)說明：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。