[发明专利]一种开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，更具体地说，涉及一种开关电源。

背景技术

开关电源由于具有小体积、高转换效率以及大输出负载能力等多个优点，被广泛应用于手机充电器、电源适配器等多个领域。随着技术的发展和节能要求的日益严格，具有超低待机功耗的开关电源得到广泛的研究和应用。

图1为现有开关电源的系统原理图。该开关电源包括变压器原边绕组105、变压器副边绕组106和变压器辅助绕组107组成的变压器，耦合到变压器原边绕组106的第一控制电路110，第一控制电路110包括驱动电路111和反馈控制电路112。功率开关管108的基极连接第一控制电路110，集电极连接变压器原边绕组105的异名端，发射极通过第一电阻101接地。变压器副边绕组106的两输出端之间并连连接第一电容102和第二电阻103。

该开关电源由第一控制电路110的驱动电路111控制功率开关管108的导通和关断，将能量由变压器原边绕组105传送到变压器副边绕组106的输出端。但当输出端的负载变化时，该开关电源的输出电压V_OUT很难保证精确、稳定。

当输出端负载从轻载变化到空载时，即使开关频率随之降低，输出电压V_OUT仍会因为负载无法消耗掉功率开关管108每次开关输出的能量而开始上升，使输出电压V_OUT在轻载至空载阶段形成上冲趋势，导致输出电压V_OUT的不够精确、稳定。

见图2，图2为现有开关电源的输出电压V_OUT和输出端负载的曲线示意图，从图2中可以看出，在轻载至空载阶段，输出电压V_OUT上冲现象明显。目前，通常的调整手段是改变第二电阻103的阻值，第二电阻103主要用于消耗开关电源空载工作时输出端的多余能量，作用相当于负载，被称为“虚设负载”。但是，第二电阻103的阻值过小会增大空载时的开关频率，无法保证较低的损耗；第二电阻103的阻值过大会要求开关频率进一步降低，否则会加重开关电源空载时输出电压V_OUT的上冲幅度，更不利于输出电压V_OUT的精确、稳定，而降低开关频率的前提要求是该频率必须维持第一控制电路110的电容109上的电压不低于一定值，防止第一控制电路停止工作。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种开关电源，该开关电源能够有效地降低待机功耗，提高轻载与空载范围的输出电压精度。

本发明提供一种开关电源，包括变压器原边绕组、变压器辅助绕组和变压器副边绕组，耦合到所述变压器原边绕组的第一控制电路，所述第一控制电路包括驱动电路；所述驱动电路的输出端连接功率开关管的控制端，所述功率开关管的一导通端连接所述变压器原边绕组，另一导通端通过第一电阻接地，还包括：

耦合在所述变压器副边绕组的第二控制电路，所述第二控制电路包括电流脉冲输出电路、开关信号检测电路和关断间隔时间计算电路：所述第一控制电路还包括电信号检测电路；

所述开关信号检测电路，用于检测所述功率开关管的动作信号，将检测的动作信号发送到所述关断间隔时间计算电路；

所述关断间隔时间计算电路，用于在相临两次动作信号的间隔超过第一设定时间时，启动所述电流脉冲输出电路；

所述电流脉冲输出电路，用于输出超时控制指令到所述电信号检测电路；

所述电信号检测电路，用于启动所述驱动电路，所述驱动电路控制所述功率开关管导通。

优选的，所述第二控制电路还包括放电钳位电路：所述关断间隔时间计算电路判断相临两次关断时间的间隔超过第一设定时间时，启动所述放电钳位电路；所述放电钳位电路，用于将所述开关电源的输出电压的上限值钳位在第二设定电压。

优选的，所述开关信号检测电路检测到所述功率开关管的至少一次导通信号，指令所述放电钳位电路停止工作。

优选的，所述第二控制电路还包括输出电压检测电路，用于检测所述开关电源的输出电压，如输出电压低于第三设定电压，启动所述电流脉冲输出电路；所述电流脉冲输出电路输出低电压控制指令到所述电信号检测电路，所述电信号检测电路启动所述驱动电路，所述驱动电路控制所述功率开关管导通。

优选的，所述电压检测电路检测到输出电压低于第二设定电压，指令所述放电钳位电路停止工作。

优选的，所述变压器原边绕组的同名端通过串联的第二电阻和第二电容接地。