一種開關電源及其恒壓輸出控制器制造技術

本實用新型專利技術適用于開關電源領域，提供了一種開關電源及其恒壓輸出控制器。本實用新型專利技術通過在開關電源中采用包括啟動模塊、電壓比較模塊、基準電壓產生模塊、功率開關、電壓采樣放大模塊及脈寬調制模塊的恒壓輸出控制器，簡化了開關電源的電路結構，降低了成本，同時能夠穩定可靠地對輸出級負載驅動電路的輸出電壓實現周期性調制以對負載實現恒壓輸出，解決了現有技術存在的系統穩定性和可靠性差、電路結構復雜且成本高的問題。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于開關電源領域，尤其涉及一種開關電源及其恒壓輸出控制器。
技術介紹
目前，隨著開關電源技術的不斷發展和更新，開關電源已具備效率高、體積小及成本低的優點，所以其已經被廣泛應用于各種電子設備中。特別是在小型家用電器(如電飯煲、豆漿機和電磁爐)中，開關電源一般只需要具備恒壓輸出功能即可。為了在小型家用電器中實現恒壓輸出，現有技術提供了一種BUCK-B00ST (降壓-升壓式)開關電源系統，其內部的控制器通過對輸出級的反饋電壓進行檢測，根據反饋電壓的變化適時調整內部的開關頻率，進而實現恒定電壓輸出。雖然前述的現有技術能夠實現恒壓輸出，但因其需要增加部分電路對輸出級的電壓進行檢測，導致其電路結構相對復雜，且控制器連接腳位多，封裝成本高，導致控制器成本增加，同時降低了整個開關電源系統的抗干擾能力，影響了系統穩定性和可靠性差。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種開關電源的恒壓輸出控制器，旨在解決現有技術存在的系統穩定性和可靠性差、電路結構復雜且成本高的問題。本技術是這樣實現的，一種開關電源的恒壓輸出控制器，與開關電源的輸入級整流濾波電路及輸出級負載驅動電路相連接，所述輸入級整流濾波電路的輸入端接入交流市電，所述輸出級負載驅動電路的輸出端與負載連接，所述恒壓輸出控制器包括輸入端與所述輸入級整流濾波電路的輸出端連接，在開關電源上電時從所述輸入級整流濾波電路的輸出端引入直流電以啟動所述恒壓輸出控制器工作的啟動模塊；輸入端同時與所述啟動模塊的輸出端及所述輸出級負載驅動電路的電壓反饋端連接，將所述啟動模塊所產生的直流電源電壓與基準電壓進行電壓比較后輸出相應的比較電壓的電壓比較模塊；輸入端接所述啟動模塊的輸出端，第一輸出端和第二輸出端分別連接所述啟動模塊的基準電壓端和所述電壓比較模塊的基準電壓端，為所述啟動模塊和所述電壓比較模塊提供基準電壓的基準電壓產生模塊；輸入端與所述輸入級整流濾波電路的輸出端連接，以特定的開關頻率對所述輸入級整流濾波電路所輸出的直流電進行電壓調制的功率開關；輸入端與所述功率開關的輸出端連接，第一輸出端接所述輸出級負載驅動電路的輸入端，對所述功率開關導通時所輸出的導通電流進行電壓采樣，并將采樣到的電壓進行放大后輸出相應的采樣放大電壓，且同時將所述導通電流輸出至所述輸出級負載驅動電路的電壓采樣放大模塊；第一輸入端和第二輸入端分別連接所述電壓比較模塊的輸出端和所述電壓采樣放大模塊的第二輸出端，輸出端連接所述功率開關的控制端，根據所述比較電壓、所述采樣放大電壓及內部的時鐘信號輸出具有相應的開關占空比的脈沖信號控制所述功率開關的開關頻率的脈寬調制模塊。本技術的另一目的還在于提供一種開關電源，所述開關電源包括輸入級整流濾波電路、輸出級負載驅動電路及所述恒壓輸出控制器；本技術通過在開關電源中采用包括所述啟動模塊、所述電壓比較模塊、所述基準電壓產生模塊、所述功率開關、所述電壓采樣放大模塊及所述脈寬調制模塊的恒壓輸出控制器，簡化了開關電源的電路結構，降低了成本，同時能夠穩定可靠地對輸出級負載驅動電路的輸出電壓實現周期性調制以對負載實現恒壓輸出，解決了現有技術存在的系統穩定性和可靠性差、電路結構復雜且成本高的問題。附圖說明圖1是本技術實施例提供的開關電源的恒壓輸出控制器的模塊結構圖；圖2是本技術實施例提供的開關電源的恒壓輸出控制器的示例電路結構圖；圖3是本技術實施例提供的開關電源的示例電路結構圖。具體實施方式為了使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。本技術實施例通過在開關電源中采用包括啟動模塊、電壓比較模塊、基準電壓產生模塊、功率開關、電壓采樣放大模塊及脈寬調制模塊的恒壓輸出控制器，簡化了開關電源的電路結構，降低了成本，同時能夠穩定可靠地對輸出級負載驅動電路的輸出電壓實現周期性調制以對負載實現恒壓輸出。圖1示出了本技術實施例提供的開關電源的恒壓輸出控制器的模塊結構，為了便于說明，僅示出了與本技術相關的部分，詳述如下恒壓輸出控制器100與開關電源的輸入級整流濾波電路200及輸出級負載驅動電路300相連接，輸入級整流濾波電路200的輸入端接入交流市電，輸出級負載驅動電路300的輸出端與負載400連接，恒壓輸出控制器100包括輸入端與輸入級整流濾波電路200的輸出端連接，在開關電源上電時從輸入級整流濾波電路200的輸出端引入直流電以啟動恒壓輸出控制器100工作的啟動模塊101 ；輸入端同時與啟動模塊101的輸出端及輸出級負載驅動電路300的電壓反饋端連接，將啟動模塊101所產生的直流電源電壓與基準電壓進行電壓比較后輸出相應的比較電壓的電壓比較模塊102;輸入端接啟動模塊101的輸出端,第一輸出端和第二輸出端分別連接啟動模塊101的基準電壓端和電壓比較模塊102的基準電壓端，為啟動模塊101和電壓比較模塊102提供基準電壓的基準電壓產生模塊103 ；輸入端與輸入級整流濾波電路200的輸出端連接，以特定的開關頻率對輸入級整流濾波電路200所輸出的直流電進行電壓調制的功率開關104 ；輸入端與功率開關104的輸出端連接，第一輸出端接輸出級負載驅動電路300的輸入端，對功率開關104導通時所輸出的導通電流進行電壓采樣，并將采樣到的電壓進行放大后輸出相應的采樣放大電壓，且同時將所述導通電流輸出至輸出級負載驅動電路300的電壓采樣放大模塊105 ；第一輸入端和第二輸入端分別連接電壓比較模塊102的輸出端和電壓米樣放大模塊105的第二輸出端，輸出端連接功率開關104的控制端，根據電壓比較模塊102輸出的比較電壓、電壓米樣放大模塊105輸出的米樣放大電壓及內部的時鐘信號輸出具有相應的開關占空比的脈沖信號控制功率開關104的開關頻率的脈寬調制模塊106。圖2示出了本技術實施例提供的開關電源的恒壓輸出控制器的示例電路結構，為了便于說明，僅示出了與本技術相關的部分，詳述如下作為本技術一優選實施例，啟動模塊101包括第一誤差放大器EAl、N溝道結型場效應管J1、電阻Rl及電阻R2 ;第一誤差放大器EAl的同相輸入端為啟動模塊101的基準電壓端,第一誤差放大器EAl的輸出端接N溝道結型場效應管Jl的柵極，N溝道結型場效應管Jl的漏極和源極分別為啟動模塊101的輸入端和輸出端，電阻Rl的第一端接N溝道結型場效應管Jl的源極，電阻Rl的第二端與電阻R2的第一端共接于第一誤差放大器EAl的反相輸入端，電阻R2的第二端接虛擬信號地。其中，N溝道結型場效應管Jl的閾值電壓為-9V，其源極為整個恒壓輸出控制器100的內部電路提供電源。作為本技術一優選實施例，電壓比較模塊102包括電阻R3、電阻R4、第二誤差放大器EA2及電容C2 ；電阻R3的第一端為電壓比較模塊102的輸入端，電阻R3的第二端與電阻R4的第一端共接于第二誤差放大器EA2的反相輸入端，電阻R4的第二端接虛擬信號地，第二誤差放大器EA2的同相輸入端和輸出端分別為電壓比較模塊102的基準電壓端和輸出端，電容C2連接于第二誤差放大器EA2的輸出端與虛擬信號地之間。作為本技術一優本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種開關電源的恒壓輸出控制器，與開關電源的輸入級整流濾波電路及輸出級負載驅動電路相連接，所述輸入級整流濾波電路的輸入端接入交流市電，所述輸出級負載驅動電路的輸出端與負載連接，其特征在于，所述恒壓輸出控制器包括：輸入端與所述輸入級整流濾波電路的輸出端連接，在開關電源上電時從所述輸入級整流濾波電路的輸出端引入直流電以啟動所述恒壓輸出控制器工作的啟動模塊；輸入端同時與所述啟動模塊的輸出端及所述輸出級負載驅動電路的電壓反饋端連接，將所述啟動模塊所產生的直流電源電壓與基準電壓進行電壓比較后輸出相應的比較電壓的電壓比較模塊；輸入端接所述啟動模塊的輸出端，第一輸出端和第二輸出端分別連接所述啟動模塊的基準電壓端和所述電壓比較模塊的基準電壓端，為所述啟動模塊和所述電壓比較模塊提供基準電壓的基準電壓產生模塊；輸入端與所述輸入級整流濾波電路的輸出端連接，以特定的開關頻率對所述輸入級整流濾波電路所輸出的直流電進行電壓調制的功率開關；輸入端與所述功率開關的輸出端連接，第一輸出端接所述輸出級負載驅動電路的輸入端，對所述功率開關導通時所輸出的導通電流進行電壓采樣，并將采樣到的電壓進行放大后輸出相應的采樣放大電壓，且同時將所述導通電流輸出至所述輸出級負載驅動電路的電壓采樣放大模塊；第一輸入端和第二輸入端分別連接所述電壓比較模塊的輸出端和所述電壓采樣放大模塊的第二輸出端，輸出端連接所述功率開關的控制端，根據所述比較電壓、所述采樣放大電壓及內部的時鐘信號輸出具有相應的開關占空比的 脈沖信號控制所述功率開關的開關頻率的脈寬調制模塊。...

【技術特征摘要】
1.一種開關電源的恒壓輸出控制器，與開關電源的輸入級整流濾波電路及輸出級負載驅動電路相連接，所述輸入級整流濾波電路的輸入端接入交流市電，所述輸出級負載驅動電路的輸出端與負載連接，其特征在于，所述恒壓輸出控制器包括 輸入端與所述輸入級整流濾波電路的輸出端連接，在開關電源上電時從所述輸入級整流濾波電路的輸出端引入直流電以啟動所述恒壓輸出控制器工作的啟動模塊； 輸入端同時與所述啟動模塊的輸出端及所述輸出級負載驅動電路的電壓反饋端連接，將所述啟動模塊所產生的直流電源電壓與基準電壓進行電壓比較后輸出相應的比較電壓的電壓比較模塊； 輸入端接所述啟動模塊的輸出端，第一輸出端和第二輸出端分別連接所述啟動模塊的基準電壓端和所述電壓比較模塊的基準電壓端，為所述啟動模塊和所述電壓比較模塊提供基準電壓的基準電壓產生模塊； 輸入端與所述輸入級整流濾波電路的輸出端連接，以特定的開關頻率對所述輸入級整流濾波電路所輸出的直流電進行電壓調制的功率開關； 輸入端與所述功率開關的輸出端連接，第一輸出端接所述輸出級負載驅動電路的輸入端，對所述功率開關導通時所輸出的導通電流進行電壓采樣，并將采樣到的電壓進行放大后輸出相應的采樣放大電壓，且同時將所述導通電流輸出至所述輸出級負載驅動電路的電壓采樣放大模塊； 第一輸入端和第二輸入端分別連接所述電壓比較模塊的輸出端和所述電壓采樣放大模塊的第二輸出端，輸出端連接所述功率開關的控制端，根據所述比較電壓、所述采樣放大電壓及內部的時鐘信號輸出具有相應的開關占空比的脈沖信號控制所述功率開關的開關頻率的脈覽調制I旲塊。2.如權利要求1所述的恒壓輸出控制器，其特征在于，所述啟動模塊包括 第一誤差放大器、N溝道結型場效應管J1、電阻Rl及電阻R2 ； 第一誤差放大器的同相輸入端為所述啟動模塊的基準電壓端，所述第一誤差放大器的輸出端接所述N溝道結型場效應管Jl的柵極，所述N溝道結型場效應管Jl的漏極和源極分別為所述啟動模塊的輸入端和輸出端，所述電阻Rl的第一端接所述N溝道結型場效應管Jl的源極，所述電阻Rl的第二端與所述電阻R2的第一端共接于所述第一誤差放大器的反相輸入端，所述電阻R2的第二端接虛擬信號地。3.如權利要求1所述的恒壓輸出控制器，其特征在于，所述電壓比較模塊包括 電阻R3、電阻R4、第二誤差放大器及電容C2 ； 所述電阻R3的第一端為所述電壓比較模塊的輸入端，所述電阻R3的第二端與所述電阻R4的第一端共接于所述第二誤差放大器的反相輸入端，所述電阻R4的第二端接虛擬信號地，所述第二...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林道明，李照華，趙春波，謝靖，付凌云，郭偉峰，
申請(專利權)人：深圳市明微電子股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：