开关电源电路的制作方法

本发明涉及开关电源
技术领域：
，特别涉及一种开关电源电路。
背景技术：
：同步整流，就是采用通态电阻极低的MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)代替二极管实现整流功能，以降低整流损耗的技术。现有的反激式开关电源使用同步整流技术的电路如图1和图2所示。其中，图1是用于反激式电流连续工作模式的电路，它由初级的开关控制信号来控制次级的同步整流控制集成电路。图2是反激式电流不连续工作模式的电路，同步整流控制集成电路直接取MOSFET两端的电压信号，生成MOSFET的控制信号。以上两电路均采用同步整流集成控制电路实现同步整流功能，成本较高。技术实现要素：本发明的主要目的是提供一种开关电源电路，旨在降低该开关电源电路的成本。为实现上述目的，本发明提出的开关电源电路包括同步整流管、第一二极管、第一开关管、第二开关管、开关受控端及具有原边绕组、副边绕组和辅助绕组的变压器；所述原边绕组的同名端与电压源的正极连接，所述电压源的负极接地，所述原边绕组的异名端经电子开关接地；所述同步整流管的输出端与所述副边绕组的同名端连接，所述副边绕组的异名端与负载的正驱动端连接，所述同步整流管的输入端、所述辅助绕组的同名端、第一电阻的第二端、所述第二开关管的输出端及所述负载的负驱动端均接地，所述同步整流管的受控端、所述第一电阻的第一端及所述第一开关管的输出端互连；所述第一开关管的输入端、所述第一二极管的阴极及第二电阻的第二端互连，所述第二电阻的第一端、所述第一开关管的受控端及第三电阻的第一端互连，所述第三电阻的第二端与所述第二开关管的输出端连接，所述第二开关管的受控端与所述开关受控端连接，所述第一二极管的阳极与所述辅助绕组的异名端连接。优选地，所述开关电源电路还包括第二二极管、第三开关管及第四电阻，所述第三开关管的输入端、所述第二二极管的阴极、所述同步整流管的受控端及所述第一电阻的第一端互连，所述第三开关管的输出端及所述第四电阻的第二端接地，所述第三开关管的受控端、所述第四电阻的第一端、所述第二二极管的阳极及所述第一开关管的输出端互连。优选地，所述第三开关管为PNP型三极管，所述PNP型三极管的基极为所述第三开关管的受控端，所述PNP型三极管的发射极为所述第三开关管的输入端，所述PNP型三极管的集电极为所述第三开关管的输出端。优选地，所述开关电源电路还包括第三二极管、所述第三二极管的阴极、所述同步整流管的输出端及所述副边绕组的同名端互连，所述第三二极管的阳极接地。优选地，所述开关电源电路还包括第五电阻，所述第五电阻的第一端与所述第二开关管的受控端连接，所述第五电阻的第二端与所述开关受控端连接。优选地，所述开关电源电路还包括第一电容，所述第一电容的第一端、所述副边绕组的异名端及所述负载的正驱动端互连，所述第一电容的第二端接地。优选地，所述同步整流管为N-MOS管，所述N-MOS管的栅极为所述同步整流管的受控端，所述N-MOS管的源极为所述同步整流管的输入端，所述N-MOS管的漏极为所述同步整流管的输出端。优选地，所述第一开关管为PNP型三极管，所述PNP型三极管的基极为所述第一开关管的受控端，所述PNP型三极管的发射极为所述第一开关管的输入端，所述PNP型三极管的集电极为所述第一开关管的输出端。优选地，所述第二开关管为NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第二开关管的受控端，所述NPN型三极管的集电极为所述第二开关管的输入端，所述NPN型三极管的发射极为所述第二开关管的输出端。本发明技术方案通过采用分立元件实现开关电源电路的同步整流功能，降低了开关电源电路的成本。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为现有的开关电源电路一实施例的电路结构示意图；图2为现有的开关电源电路另一实施例的电路结构示意图；图3为本发明开关电源电路一实施例的电路结构示意图；图4为本发明开关电源电路另一实施例的电路结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称标号名称VI电压源R1第一电阻Q1第一开关管NP原边绕组R2第二电阻Q2第二开关管NS副边绕组R3第三电阻Q3第三开关管VAUX辅助绕组R4第四电阻D1第一二极管K电子开关R5第五电阻D2第二二极管QS同步整流管RL负载D3第三二极管C1第一电容本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，若本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提出一种开关电源电路。参照图3，在一实施例中，该开关电源电路包括同步整流管QS、第一二极管D1、第一开关管Q1、第二开关管Q2、开关受控端P及具有原边绕组NP、副边绕组NS和辅助绕组NAUX的变压器；原边绕组NP的同名端E与电压源VI的正极连接，电压源VI的负极接地，原边绕组NP的异名端F经电子开关K接地；同步整流管QS的输出端与副边绕组NS的同名端B连接，副边绕组NS的异名端A与负载RL的正驱动端连接，同步整流管QS的输入端、辅助绕组NAUX的同名端C、第一电阻R1的第二端、第二开关管Q2的输出端及负载RL的负驱动端均接地，同步整流管QS的受控端、第一电阻R1的第一端及第一开关管Q1的输出端互连；第一开关管Q1的输入端、第一二极管D1的阴极及第二电阻R2的第二端互连，第二电阻R2的第一端、第一开关管Q1的受控端及第三电阻R3的第一端互连，第三电阻R3的第二端与第二开关管Q2的输出端连接，第二开关管Q2的受控端与开关受控端P连接，第一二极管D1的阳极与辅助绕组VAUX的异名端D连接。需要说明的是，本实施例中，当开关控制端P接收到高电平信号时，第二开关管Q2导通，第一开关管Q1也导通，同步整流功能作用。当开关控制端P接收到低电平信号时，第二开关管Q2截止，第一开关管Q1也截止，同步整流功能不作用。在同步整流功能作用时，若电子开关K闭合，则原边绕组NP的同名端E电势比异名端F电势高，辅助绕组NAUX的同名端C电势比异名端D电势高。由于没有电压加到同步整流管QS的受控端，同步整流管QS截止。若电子开关K断开，则原边绕组NP的异名端F电势比同名端E电势高，副边绕组NS的异名端A电势比同名端B电势高，辅助绕组NAUX的异名端D电势比同名端C电势高。辅助绕组NAUX的输出电压通过第一二极管D1及第一开关管Q1加到同步整流管QS的受控端，同步整流管QS开启，电流从副边绕组NS的异名端A输出，经负载RL及同步整流管QS流向副边绕组NS的同名端B。在同步整流功能不作用时，不论电子开关K断开还是闭合，辅助绕组NAUX与同步整流管QS受控端之间的供电通路都被切断，同步整流管QS关断。可以理解的是，本实施例中，当同步整流功能作用时，辅助绕组NAUX上的电压和同步整流管QS导通所需要的电压是同步的，它通过第一二极管D1及第一开关管Q1加到同步整流管QS的受控端使其导通；当辅助绕组NAUX上的电压反向时，同步整流管QS关断。这样，就达到了同步整流的目的。本发明技术方案通过分立元器件实现开关电源电路的同步整流功能，降低了开关电源电路的成本。优选地，上述同步整流管QS为N-MOS管，N-MOS管的栅极为同步整流管QS的受控端，N-MOS管的源极为同步整流管QS的输入端，N-MOS管的漏极为同步整流管QS的输出端。上述第一开关管Q1为PNP型三极管，PNP型三极管的基极为第一开关管Q1的受控端，PNP型三极管的发射极为第一开关管Q1的输入端，PNP型三极管的集电极为第一开关管Q1的输出端。上述第二开关管Q2为NPN型三极管，NPN型三极管的基极为第二开关管Q2的受控端，NPN型三极管的集电极为第二开关管Q2的输入端，NPN型三极管的发射极为第二开关管Q2的输出端。可以理解的是，在实施本发明技术方案时，第一开关管Q1还可以是P-MOS管，第二开关管Q2还可以是N-MOS管。进一步地，参照图4，上述开关电源电路还包括第二二极管D2、第三开关管Q3及第四电阻R4，第三开关管Q3的输入端、第二二极管D2的阴极、同步整流管QS的受控端及第一电阻R1的第一端互连，第三开关管Q3的输出端及第四电阻R4的第二端接地，第三开关管Q3的受控端、第四电阻R4的第一端、第二二极管D2的阳极及第一开关管Q1的输出端互连。可以理解的是，在同步整流功能作用时，若辅助绕组NAUX的异名端D电势比同名端C电势高，辅助绕组NAUX的输出电压通过第一二极管D1、第一开关管Q1及第二二极管D2加到同步整流管QS的受控端，同步整流管QS开启，第三开关管Q3不作用。若辅助绕组NAUX的同名端C电势比异名端D电势高，第三开关管Q3在第四电阻R4的作用下快速关断同步整流管QS，加强辅助绕组NAUX上的电压和同步整流管QS导通所需要的电压的同步性。优选地，上述第三开关管Q3为PNP型三极管，PNP型三极管的基极为第三开关管的受控端，PNP型三极管的发射极为第三开关管Q3的输入端，PNP型三极管的集电极为第三开关管Q3的输出端。可以理解的是，本实施例中，第三开关管Q3还可以是P-MOS管，此处不做限制。进一步地，参照图4，上述开关电源电路还包括第三二极管D3、第三二极管D3的阴极、同步整流管QS的输出端及副边绕组NS的同名端B互连，第三二极管D3的阳极接地。可以理解的是，若开关电源电路的输出电流比较小，则采用二极管整流所产生的整流损耗也比较小。因此，增设第三二极管D3后，在开关电源电路输出电流比较小时，可以直接采用第三二极管D3整流，进一步降低开关电源电路的成本。值得一提的是，为完善开关电源电路的输出功能，在另一实施例中，开关电源电路还包括第五电阻R5和第一电容C1；第五电阻R5的第一端与第二开关管Q2的受控端连接，第五电阻R5的第二端与开关受控端P连接。第一电容C1的第一端、副边绕组NS的异名端A及负载RL的正驱动端互连，第一电容C1的第二端接地。以下，结合图4，说明本发明开关电源电路的工作原理。在同步整流功能作用时：若电子开关K断开，则原边绕组NP的异名端F电势比同名端E电势高，副边绕组NS的异名端A电势比同名端B电势高，辅助绕组NAUX的异名端D电势比同名端C电势高。辅助绕组NAUX的输出电压通过第一二极管D1、第一开关管Q1及第二二极管D2加到同步整流管QS的受控端，同步整流管QS开启，电流从副边绕组NS的异名端A输出，经负载RL及同步整流管QS流向副边绕组NS的同名端B。若电子开关K闭合，则原边绕组NP的同名端E电势比异名端F电势高，辅助绕组NAUX的同名端C电势比异名端D电势高。第三开关管Q3在第四电阻R4的作用下快速关断同步整流管QS，使得辅助绕组NAUX上的电压和同步整流管QS导通所需要的电压同步。特别地，在开关电源电路输出电流比较小时，可以关断同步整流功能，直接采用第三二极管D3整流。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3