[发明专利]安全高效低能耗开关电源电路

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电源电路，特别涉及的是一种安全高效低功耗开关电源电路与技术，包括采用高阻值启动电阻的节能控制电路，轻载震荡频率控制与最小脉宽控制，采用输入电压控制的主回路限流电路，一次侧控制的输出电压异常保护，采用线损电压补偿的输出恒压电路。

背景技术

传统的开关电源电路主要包含：一第一整流与滤波电路，用在将输入的电压整流并且将交流成分滤除掉，所述的整流与滤波电路连接变压器的一次侧线圈。一变压器包含所述的一次侧线圈，一个二次侧线圈与一回授线圈与所述的一次侧线圈耦合。一箝位器用在吸收一次侧线圈产生的高压自感电动势，所述的箝位器位于所述的一次侧线圈的第二端与一第一功率开关单元的输入端之间。一第二整流与滤波电路是连接所述的变压器的二次侧线圈，用在将输入的脉波电压整流成定值DC电压。并包含一控制电路用在控制电路的脉宽与频率。

唯传统开关电源电路中，常常采用大体积(大功率)小阻值的启动电阻，它不但体积较大，还增加了功耗，降低了效率，浪费能源。在传统的自激开关电源电路中，它的工作频率受制在变压器状态(包含了输入电压和负载的变化)与回馈电容；由于变压器特性和状态的不确定性，在空载时，难以使其稳定地工作在节能之间歇工作模式下。采用初级限流的传统电路，在输入AC电压不同(110V/230V)时，输出电流(或功率)的差异很大，在输入AC电压高时输出电流(或功率)大，安全是数降低。传统电路可以做到输出电压采样端的电压在额定负载范围内恒定，但加了线材的后，电流在线材电阻上产生电压降，导致了通过线材的后的输出电压下降。

发明内容

本发明的目的在于，解决上述说明的问题，本发明提出一种安全高效低功耗开关电源电路，所述的电路采用高阻值启动电阻的节能控制电路，所述的电路采用联接在干线高电压(输入AC电压经整流滤波后的DC电压)或开关管漏极(集电极)的主启动电阻(大于5.1MΩ)，与联接在变压器回馈绕组产生的辅助低电压的小阻值辅助启动电阻，并使电路空载与轻载时稳定工作在由辅助启动电阻控制之间歇工作模式，达到节能降耗目的。

而且所述的电路采用轻载震荡频率控制与最小脉宽控制。本发明的电路在空载和轻载(小于20％的额定功率)时，采用最小脉宽控制和频率控制技术，抑制了由变压器和回馈电容产生的自由震荡，并限制了最小脉冲宽度，使电路稳定地工作在节能之间歇工作模式下。

另一方面，本发明的电路采用输入电压控制的主回路限流电路，本发明所述的电路采用电阻分压的方法抬高主回路限流电路中加到限流控制组件(三极管，可控硅，电压比较器)上的电压，使主回路的电流随输入电压的升高而减小，达到宽电压范围内(AC85--264V或DC 120--370V)输出功率(或电流)基本不变，省掉了传统电路中的输出限流电路，提高了电路的转换效率，提高了产品的电压适应能力，提高了产品的可靠性，使产品更加安全。

本发明提出一次侧控制的输出电压异常保护。本发明的电路利用一个电子开关电路，通过光电耦合器件上的电压变化来控制主回路的电流，当输出电压异常(超载或短路使输出电压低在设定值)时，电子开关电路启动使主回路的电流变小，从而降低输出功率(或电流)，起到有效的保护作用。

本发明采用线损电压补偿的输出恒压电路。随输出电流的增加而提高输出电压采样端的电压，来补偿电流在线材上的电压降，从而达到通过线材的后的输出电压在额定负载范围内恒定的效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，提出一种安全高效低功耗开关电源电路，其包含：

一第一整流与滤波电路(RF1)，其用在将输入的交流电以全波整流的方式整流成弦波型式的直流电并且将噪声滤除掉，所述的整流与滤波电路RF1其与连接变压器的一次侧线圈(N1)连接；

所述的一变压器包含所述的一次侧线圈(N1)，以及一个二次侧线圈N3耦合到所述的一次侧线圈N1，与一回授线圈N2与所述的一次侧线圈N1耦合；一箝位器CL，其将直流电的振铃或突波去除以得到一稳定的直流电，所述的箝位器设置于所述的一次侧线圈N1的第二端与第一功率开关单元Q1的输入端K1之间；一第二整流与滤波电路(RF2)是连接所述的变压器的二次侧线圈N3，将输入的脉波直流电整流成定值直流电；

一控制电路用于控制输出端的脉波直流电的频率；所述的控制电路包含：所述的第一功率开关单元Q1，其设置于所述的箝位器的输出端与接地端PGND之间；并在所述的第一功率开关单元Q1与接地端之间串连一电阻R1；