[发明专利]一种等比降压开关电源

说明书

技术领域

本发明公开一种开关电源，特别是一种等比例降压开关电源。

背景技术

晶体管(或称为开关管)是现有技术中的开关电源的常用的开关器件，由于目前晶体管本身性能限制，使得开关电源的输入电压一般在800Vdc以下。为了解决高压控制电路供电问题，一般需要先将输入高压电源降压，然后再经过开关电源给控制电路供电。目前的开关电源的降压电路一般使用等比例降压技术，这样控制电路可以通过采集等比降压后相对较低的电压来计算出高压输入电压值。现有技术中的高压等比降压电源一般使用串联降压电路，这类降压电路的效率低、发热量大，因此需要很大的散热器，而且串联降压电路的输出功率一般都只能在50w以下，如果负载需要的功率超过50w，就需要多个串联降压板，使开关电源的成本和体积都增加。

另外由于等比降压电源负载多为开关电源，请参看附图1，开关电源输入侧通常连接有很大的滤波电容C1，所以上电启动时，滤波电容C1上电压为零，此时输入电压(VIN电压)全部加到开关管Q1上，电流迅速变大，使开关管Q1进入线性区，短时间产生大量的热，开关管Q1会受到很大的电流冲击，易瞬间过流损坏。传统的降压式开关电源输入输出的降低的电压全部消耗在开关管Q1上，所以开关管Q1会比较热，使得一般开关管Q1需要较大散热器，成本增加。由于Buck电路(即降压式变换电路)的输入电压为高压1200Vdc，开关管Q1关断时，由于驱动变压器寄生电容和寄生电感影响，会在开关管Q1的GS两端间产生正极性电压，导致开关管Q1关断过程中进入饱和区，关断电压波形出现平台，造成损耗过大。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的高压等比降压电源效率低、热量大、功率小、抗冲击差等缺点，本发明提供一种新的等比降压开关电源，其通过主控制芯片，控制开关管的通断，使用这种软开关技术提高电源整体效率，减小发热，增加输出功率，增强驱动容性负载能力。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种等比降压开关电源，开关电源包括输入滤波模块、功率变换主模块、输出滤波模块、辅助供电模块和主控制模块，输入滤波模块连接在功率变换主模块的输入端，输出滤波模块连接在功率变换主模块的输出端，功率变换主模块包括串联的开关管和续流电感，主控制模块检测续流电感的输出电流，并根据续流电感的输出电流控制开关管的工作，辅助供电模块给主控制模块供电。

本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的开关电源中包括输入输出电压比较模块，输入输出电压比较模块检测功率变换主模块输入电压和输出电压，并将变换主模块输入电压和输出电压进行比较，将比较结果输入给主控制模块。

所述的输入输出电压比较模块采用差分放大器，功率变换主模块输入电压经过电阻分压网络分压后输入差分放大器的反向输入端，功率变换主模块的输出电压经过电阻分压网络分压后输入差分放大器的同向输入端。

所述的开关电源中包括软开关信号检测模块，软开关信号检测模块检测续流电感的输出电流，并输出信号给主控制模块。

所述的软开关信号检测模块采用电阻R54，续流电感的输出电流经输出地回流至电阻R54处，经电阻R54反馈给主控制模块。

所述的开关电源中包括隔离驱动模块，主控制模块通过隔离驱动模块驱动开关管。

所述的隔离驱动模块三极管FG1、三极管FG2和变压器TR1，三极管FG1和三极管FG2串联连接，串联连接的三极管FG1和三极管FG2一端与辅助供电模块连接，另一端接地，主控制模块分别与三极管FG1和三极管FG2的基极连接，三极管FG1和三极管FG2的公共端与变压器TR1连接，经过变压器TR1驱动开关管。

所述的变压器TR1包括初级线圈、次级线圈，初级线圈和次级线圈之间设有两层屏蔽层，第一屏蔽层对应于初级线圈设置，与初级线圈之间形成一个寄生电容，第一屏蔽层与初级线圈之间设有第一绝缘层；第二屏蔽层对应于次级线圈设置，与次级线圈之间形成一个寄生电容，第二屏蔽层与次级线圈之间设有第二绝缘层；第一屏蔽层和第二屏蔽层之间设有第三绝缘层，第一屏蔽层和第二屏蔽层之间也形成一个寄生电容。

所述的辅助供电模块连接在续流电感的次级线圈上，从续流电感处获取电源。

所述的主控制模块采用型号为L6562的FPC芯片。