[发明专利]隔离式变换器及应用其的开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术，具体涉及一种不需要辅助绕组的隔离式变换器及应用该隔离式变换器的开关电源。

背景技术

隔离式变换器被广泛应用于各种离线供电系统中。隔离式变换器通常包括原边侧电路和副边侧电路，两者通过具有原边绕组和副边绕组的变压器隔离。

隔离式变换器通过功率开关控制流过原边绕组的电流，从而实现在副边侧电路输出恒定的电压和/或恒定的电流。为了实现对功率开关的控制，需要获得输出电压或者相关电路参量的反馈值。在现有技术中，隔离式变换器采用在变压器中增加辅助绕组来获取反馈参量。但是，辅助绕组的绕制工艺较为复杂，会增加隔离式变换器的生产成本和制作难度，而且，由于辅助绕组具有较大的体积，因此使用辅助绕组的隔离式变换器电路需要占用较大的电路板面积，使得电路板体积增大。同时，辅助绕组的引入可能会造成电路内部的电磁干扰。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种隔离式变换器及应用其的开关电源，以在省去辅助绕组的前提下仍然实现对隔离式变换器的原边控制。

第一方面，提供一种隔离式变换器，包括变压器、功率开关、偏置电压产生电路、开关控制电路、电流采样电路、电压反馈电路和副边整流电路；所述变压器包括原边绕组和副边绕组；所述副边整流电路与所述副边绕组连接；

所述功率开关和所述电流采样电路串联连接在输入电压源与所述原边绕组的第一端之间，所述原边绕组的第二端与接地点连接；所述电流采样电路采样流过所述功率开关的电流以输出电流检测信号；

所述电压反馈电路连接在所述原边绕组的第一端和第二端之间，用于根据所述原边绕组两端的电压以输出电压反馈信号；

所述偏置电压产生电路与所述输入电压源连接，用于为所述开关控制电路提供偏置电压；

所述开关控制电路用于根据所述电流检测信号和所述电压反馈信号输出开关控制信号；

所述开关控制电路和所述偏置电压产生电路的电路接地端与所述原边绕组的第一端连接。

优选地，所述电流采样电路连接在所述功率开关的第二端与所述原边绕组的第一端之间。

优选地，所述电流采样电路包括电流采样电阻，所述电流采样电阻与所述功率开关连接的公共端输出所述电流检测信号。

优选地，所述电流采样电路连接在输入电压源和所述功率开关的第一端之间，所述功率开关的第二端与所述原边绕组的第一端连接。

优选地，所述电流采样电路包括电流采样电阻，所述电流采样电阻的压降作为所述电流检测信号。

优选地，所述偏置电压产生电路包括偏置电容和充电控制电路，所述偏置电容连接在偏置电压输出端和偏置电压产生电路的电路接地端之间；所述充电控制电路连接在所述偏置电压输出端和所述输入电压源之间。

优选地，所述偏置电压产生电路还包括启动电阻，所述启动电阻连接在输入电压源与所述偏置电压输出端之间。

优选地，所述偏置电压产生电路和所述开关控制电路被集成为具有内部供电功能的开关控制集成电路；或者

所述偏置电压产生电路、所述开关控制电路和所述功率开关被集成为具有内部供电功能的开关控制集成电路。

优选地，所述充电控制电路和所述开关控制电路被集成为具有内部供电功能的开关控制集成电路；或者

所述充电控制电路、所述开关控制电路和所述功率开关被集成为具有内部供电功能的开关控制集成电路。

第二方面，提供一种开关电源，包括整流桥和如上所述的隔离式变换器。

本发明通过将功率开关和原边绕组的位置进行互换，并根据原边绕组两端的电压实现输出电压反馈检测以及副边电流过零检测，由此，可以在变压器中省去辅助绕组，简化了生产工艺，降低了生产成本，同时减小了电路的体积，提高了电路的电磁兼容性能。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是现有的使用辅助绕组实现反馈的隔离式变换器的电路示意图；

图2A是本发明第一实施例的隔离式变换器的电路示意图；

图2B是本发明第一实施例的一个优选方案的电路示意图；

图3A是现有的隔离式变换器中偏置电压产生电路与原边侧电路的电路连接关系的示意图；

图3B是图3A所示电路以及本发明第一实施例可采用的偏置电压产生电路的电路示意图；

图4是本发明第一实施例的开关控制电路的电路示意图；