[发明专利]一种新型开关电源及其实现方法

说明书

本发明创造提出一种新型开关电源及其实现方法，采用BUCK电路拓扑，把双路精密定时器556改造后用作开关电源的核心控制芯片，可以自动适应开关电源整流桥输出电压的波动，显著减小整流滤波电容的容量和体积，降低开关电源成本，减小开关电源输出电压纹波，提高开关电源的可靠性。在不考虑输出电压波动的极端情况，可以去掉功率电路中用于滤波的电解电容，构成无电解电容开关电源，简化开关电源结构，进一步降低开关电源成本，可以广泛用于LED照明、半导体制热、半导体制冷等用电领域。

技术领域

本发明创造涉及开关电源，具体地指一种新型开关电源及其实现方法。

背景技术

随着开关电源技术的发展，开关电源广泛用于各种电器和电子设备，为减小开关电源输出电压纹波，通常是加大用于滤波的电解电容，特别是加大开关电源输入整流桥后滤波的电解电容，减小输入整流桥输出电压波动，实现开关电源输出电压低纹波的目的，加大滤波的电解电容，无形中会增大开关电源的体积和成本，降低开关电源的可靠性。

基于冲量控制技术的单周控制技术或积分复位控制技术理论上可以用于开关电源的控制，但是由于目前市场上没有用于开关电源控制的单周控制芯片或积分复位控制芯片，单周控制技术或积分复位控制技术并没有广泛用于开关电源，仅局限于仿真和理论研究，或者用于功率因数校正。本发明人也曾经研究过单周控制技术或积分复位控制技术在开关电源中的应用，但是由于没有单周控制或积分复位控制的专用控制芯片，实验效果并不理想。

针对用户提出的低成本低纹波小体积的开关电源的要求，用户也花费较大代价，组织人力研发，经历较长时间，但一直不能满足技术和经济两方面的要求。本发明人综合考虑各种开关电源的控制方法，认为基于冲量控制技术的单周控制技术或积分复位控制技术在要求低成本低纹波小体积的开关电源应用中有明显优势，可以自动适应整流输出电压波动，显著减小滤波电容容量和体积，降低开关电源成本，但因缺少专用控制芯片，单周控制技术或积分复位控制技术鲜有应用于开关电源产品，没有相关技术可供借鉴。本发明人也根据单周控制或积分复位控制原理搭建实验电路，但由于电路误差和延时太大，开关电源输出电压的低频纹波还是较大，不能满足所需开关电源低纹波低成本的指标要求。

为满足用户提出的非隔离低纹波低成本小体积开关电源的要求，本发明人拟采用BUCK电路拓扑，并对开关电源控制技术和控制芯片进行深入研究，发现没有专用的单周控制芯片可供选用，也难以直接应用现有控制芯片直接达成目的，但发现精密定时器555有两个比较器、一个RS触发器、一个复位开关和一个反相器，而双路精密定时器556包含有两片精密定时器555，对其进行适当改造，完全可以用作本发明创造的开关电源核心控制芯片。

发明内容

本发明创造的目的在于克服现有技术不足而提供一种新型开关电源，该开关电源成本低，体积小，纹波低，可靠性高。