[发明专利]一种高频开关电源电路、开关电源以及开关单元

权利要求书

1.一种高频开关电源电路，其特征在于，所述电源电路连接有输入电源模块(1)以及负载(2)，所述输入电源模块(1)用于将市政电源转换为直流电信号输出至所述电源电路，所述电源电路包括：开关控制模块、变压器(4)、稳压滤波模块(5)以及反馈模块(6)，所述变压器(4)包括初级线圈以及次级线圈；

所述初级线圈的一端与所述输入电源模块(1)连接，另一端与所述开关控制模块连接，用于接收所述直流电信号，在所述开关控制模块的控制下按照预设频率导通或断开，并生成第一交流电信号；

所述次级线圈与所述初级线圈耦合，还与所述稳压滤波模块(5)的两端分别连接，用于接收第二交流电信号，并将所述第二交流电信号发送至稳压滤波模块(5)，所述第二交流电信号为第一交流电信号经过变压器(4)降压耦合至次级线圈的信号；

所述稳压滤波模块(5)还与所述负载(2)连接，用于将所述第二交流电信号稳压滤波后生成直流供电信号，并输出至所述负载(2)，为所述负载(2)供电；

所述反馈模块(6)与所述负载(2)连接，还与所述开关控制模块连接，用于采集所述直流供电信号，生成反馈电压信号至开关控制模块，以令所述开关控制模块根据所述反馈电压信号确定所述预设频率；

所述开关控制模块包括开关单元(3)、电阻器CSR1以及电阻器CSR2，其中，开关单元(3)包括漏极端DRAIN、源极端CS、反馈端FB、过压保护端OVP以及电源端VDD，电源端VDD用于连接电源，为开关单元(3)供电，反馈模块(6)与反馈端FB连接，用于将反馈电压信号经反馈端FB反馈至开关单元(3)，以使得开关单元(3)根据反馈电压信号，确定当前负载(2)对应的预设频率，并控制漏极端与源极端按照预设频率导通；电阻器CSR1的一端连接源极端CS，另一端接地，电阻器CSR2与电阻器CSR1并联，漏极端DRAIN与初级线圈的同名端连接；

所述开关单元(3)包括MOS管MOSFET-N、软启动电路(31)、振荡器OSC以及PWM调制器(32)，其中，所述MOS管MOSFET-N的漏极用作所述漏极端DRAIN，源极用作所述源极端CS，基极与软启动电路(31)连接；振荡器OSC用于生成锯齿波信号，PWM调制器(32)包括正输入端、负输入端以及输出端，其中，正输入端与振荡器OSC连接，用于接收锯齿波信号，负输入端与反馈端FB连接，用于接收反馈电压信号，输出端与软启动电路(31)连接，用于根据锯齿波信号与反馈电压信号生成预设占空比的PWM方波信号，并将所述PWM方波信号输出至软启动电路(31)；所述软启动电路(31)用于根据预设占空比的PWM方波信号控制所述MOS管MOSFET-N按照所述预设占空比对应的预设频率导通；

所述开关单元(3)还包括过压保护单元(34)以及逻辑或门(35)，其中，所述过压保护单元(34)的正输入端作为过压保护端OVP，用于接收采集到的电压值，所述过压保护单元(34)的负输入端用于接收基准电压，所述过压保护单元(34)用于在所述采集到的电压值高于基准电压时，输出停止信号由所述过压保护单元(34)的输出端输出，逻辑或门(35)的一个输入端用于连接所述过压保护单元(34)的输出端，所述逻辑或门(35)的另一个输入端用于与PWM调制器(32)的输出端连接，所述逻辑或门(35)的输出端与软启动电路(31)连接，用于在过压保护单元(34)输出停止信号时，控制所述软启动电路(31)停止工作；

所述开关单元(3)还包括过流保护单元OCP，其中，逻辑或门(35)的与过压保护单元(34)的输出端连接的一端也与过流保护单元OCP的输出端连接，过流保护单元OCP的正输入端用于接收源极端CS输入的电流值，负输入端连接有基准电流值；

其中，所述软启动电路(31)包括驱动器Driver、逻辑输出器(311)以及SR触发器(312)，所述逻辑输出器(311)包括第一输入端、第二输入端以及输出端；

其中，所述SR触发器(312)的S端与振荡器OSC连接，SR触发器(312)的R端与逻辑或门（35）的输出端连接，SR触发器(312)的Q端与逻辑输出器(311)的第一输入端连接，用于将预设占空比的PWM方波信号发送至逻辑输出器(311)；

逻辑输出器(311)的第二输入端用于接收反馈端FB输入的反馈电压信号，输出端与驱动器Driver的输入端连接，驱动器Driver的输出端与MOS管MOSFET-N的基极连接，所述逻辑输出器（311）用于根据反馈电压信号确定预设频率，其中，所述逻辑输出器(311)用于当所述反馈电压信号大于第一预设电压阈值时，驱动所述驱动器Driver以固定的第一预设频率控制MOS管MOSFET-N开关；当所述反馈电压信号不大于第一预设电压阈值且大于第二预设电压阈值时，控制所述驱动器Driver按照所述预设占空比的PWM方波信号对应的频率控制所述MOS管MOSFET-N开关工作于降频模式下；当所述反馈电压信号不大于第二预设电压阈值且大于第三预设电压阈值时，控制所述驱动器Driver按照固定的第二预设频率控制所述MOS管MOSFET-N开关；当所述反馈电压信号不大于第三预设电压阈值时，驱动所述驱动器Driver控制所述MOS管MOSFET-N处于关断状态。