[实用新型]开关频率随负载变化的AC-DC电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及AC-DC电源，尤其涉及到开关频率随负载变化的AC-DC电源。

背景技术

在AC-DC电源系统中，负载的变化影响到效率的变化，如果设置了开关频率随着负载的变化而变化会避免能量的浪费，有效提高转换效率。

发明内容

本实用新型旨在提供一种开关频率随负载变化的AC-DC电源。

开关频率随负载变化的AC-DC电源，包括变压器、整流二极管、滤波电容、功率管、采样电阻、误差放大器、振荡器和脉宽调制电路：

所述变压器提供能量转换，包括原边绕组和副边绕组；

所述整流二极管对所述变压器的副边绕组输出的电压实现半波整流；

所述滤波电容对所述整流二极管整流出来的电压进行滤波；

所述功率管实现对所述变压器的进行储能；

所述采样电阻是对所述变压器上的电流进行采样；

所述误差放大器是对所述采样电阻上的电压VCS和基准电压VREF的差值进行放大，得到的电压确定所述脉宽调制电路输出的脉冲信号的占空比；

所述振荡器产生振荡信号；

所述脉宽调制电路是根据所述误差放大器输出的电压高低确定输出的脉冲信号的占空比，根据所述振荡器的输出的频率确定其输出的脉冲信号的频率。

所述变压器的原边绕组一端接输入电压VIN，另一端接所述功率管的漏极；

所述变压器的副边绕组的一端接所述整流二极管的P极，另一端接地；

所述整流二极管的P极接所述变压器的副边绕组的一端，N极接电源的输出VOUT；

所述滤波电容的一端接电源的输出VOUT，另一端接地；

所述功率管的栅极接所述脉宽调制电路的输出端，漏极接所述变压器的原边绕组的一端，源极接所述采样电阻的一端和所述误差放大器的负输入端和所述振荡器的控制端；

所述采样电阻的一端接所述功率管的源极和所述误差放大器的负输入端和所述振荡器的控制端，另一端接地；

所述误差放大器的正输入端接基准电压VREF，负输入端接所述采样电阻的一端和所述功率管的源极和所述振荡器的控制端；

所述振荡器的控制端接所述误差放大器的负输入端和所述采样电阻的一端和所述功率管的源极，输出端接所述脉宽调制电路以确定脉宽调制信号的频率；

所述振荡器的控制端的电压越高，所述振荡器的输出频率越高，反之越低；

所述脉宽调制电路的一输入端接所述误差放大器的输出端以确定脉宽调制信号的占空比，另一输入端接所述振荡器的输出端以确定脉宽调制信号的频率，输出端接所述功率管的栅极。

当输出电流增加时，所述采样电阻上的电流也增加，所述采样电阻上的电压VCS增加，控制所述振荡器输出的频率增加，使变压器转换足够的能量提供给负载；当输出电流减小时，所述采样电阻上的电流也减小，所述采样电阻上的电压VCS降低，控制所述振荡器输出的频率减小，负载不需要那么多的能量就可以达到目的，这时就需要降低开关频率以使变压器转换的能量降低，以期来提高转换效率。

所述振荡器设置了四档输出频率，振荡频率由充电时间和放电时间之和来决定的，其充电部分包括第一运算放大器、第一PMOS管、第一NMOS管、第一电阻、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器和第一电容：

所述第一运算放大器和所述第一NMOS管组成跟随器，基准电压VREF降落在所述第一电阻上产生电流，然后再通过所述第一PMOS管镜像给所述第二PMOS管、所述第四PMOS管、所述第六PMOS管、所述第八PMOS管，所述第二PMOS管、所述第四PMOS管、所述第六PMOS管、所述第八PMOS管四个管子的宽长比可以成比例设计；

所述第三PMOS管、所述第五PMOS管、所述第七PMOS管和所述第九PMOS管作为开关分别控制所述第二PMOS管、所述第四PMOS管、所述第六PMOS管、所述第八PMOS管的电流对所述第一电容充电；

所述第三PMOS管、所述第五PMOS管、所述第七PMOS管和所述第九PMOS管分别受所述第一比较器、所述第二比较器、所述第三比较器和所述第四比较器控制；当比较器输出为低电平时，其对应控制的PMOS管导通，反之关闭；