專利名稱：一種單芯片控制的電源適配器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電源適配器，特別是涉及一種單芯片控制的電源適配器。
背景技術：
由于大部分電子器材(如電視機、音響、計算機…等)其內部組件所使用的 電源均為直流電，因此必須有電源適配器來把交流市電轉換成各種不同的直流電 壓以使電器發揮功能。對于單芯片控制的電源方案，由于芯片一般只有一個電壓 反饋端子，可以嚴格的保證主輸出電壓在不同的負載情況下穩定，而無法對從輸 出起到嚴格的穩定作用。現有技術的單芯片電源方案對于從輸出穩定問題有多種 方法， 一般的方法是由變壓器中單獨的繞組來為從輸出供電，這種方法可用于從 輸出負載較小，且負載對電壓紋波要求不髙的情況，但當從輸出負載增大到一定 程度，電路設計時需要外加復雜的穩壓電路才能保持電壓在允許的范圍內波動， 造成設計難度大，調試時間長的弊端。另一種方法是采用雙路穩定，將反饋信號 在從輸出與主輸出電壓之間切換，在主要用到從輸出電壓時，反饋信號接至從輸 出，對從輸出起穩定作用反之，在主要用到主輸出電壓時，將反饋信號接至主 輸出，對主輸出起穩定作用；但這樣做無法達到同時穩定主輸出與從輸出，造成 其中一路輸出電壓穩定了 ，另 一路輸出電壓則會出現較大的波動的弊端。
實用新型內容
本實用新型的目的在于克服現有技術之不足，提供一種單芯片控制的電源適 配器，是將作為主輸出的變壓器輸出繞組的中心抽頭來作為從輸出向外供電，充 分利用了主輸出電壓穩定的特點來達到使從輸出電壓也相對穩定的目的，使得整 個電源適配器的設計、調試能夠簡單化，同時也降低了成本，提高了電路的穩定 性。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是 一種單芯片控制的電源適 配器，包括一交流輸入電路、 一濾波網絡電路、 一整流橋電路、 一反激拓撲電路、 一主輸出電路、 一反饋網絡電路、 一控制IC電路；
交流輸入電路的輸出接至濾波網絡電路的輸入，濾波網絡電路的輸出接至整 流橋電路的輸入，整流橋電路的輸出接至反激拓撲電路的變壓器的輸入繞組，反 激拓撲電路的變壓器的輸出繞組接至主輸出電路的輸入，反饋網絡電路的輸入接 至主輸出電路的輸出，反饋網絡電路的輸出接至控制IC電路的輸入，控制IC電 路的輸出接至反激拓撲電路的變壓器的輸入繞組；
還包括一從輸出電路、 一補償網絡電路；
從輸出電路的輸入接至反激拓撲電路的變壓器的輸出繞組的中心抽頭，補償 網絡電路連接在主輸出電路與從輸出電路之間。
進一步的，還包括一個或多個包含有線性穩壓器的精度更高的從輸出電路， 一個或多個的精度更高的從輸出電路的輸入連接或分別連接于從輸出電路的輸 出。
所述的補償網絡電路由一個穩壓管和一個電阻構成，穩壓管的負極接主輸出 的輸出，穩壓管的正極與電阻串連，電阻的另一端接從輸出的輸出。
所述的穩壓管的管壓為主輸出電路與從輸出電路之間的電壓差。
所述的穩壓管的管壓為主輸出電路與從輸出電路之間電壓差后再與線性穩 壓壓降之間的電壓差。
本實用新型的一種單芯片控制的電源適配器，是針對原有的單芯片控制的電 源適配器的設計方案的一種改進，適用于從輸出比主輸出電壓低的情況，其從輸 出電路不由單獨的變壓器繞組來供電，而是通過從作為主輸出的變壓器的輸出繞 組的中心抽頭來進行供電。這樣，可以利用主輸出電壓穩定的特點來達到使從輸 出電壓也相對穩定的目的。
本實用新型的一種單芯片控制的電源適配器，交流輸入電路、濾波網絡電路、 整流橋電路、反激拓撲電路、主輸出電路、反饋網絡電路、控制IC電路等可以釆用現有技術的解決方案。交流電源由交流輸入電路接入；交流輸入電路的輸出接 至濾波網絡電路的輸入，由濾波網絡電路進行消除干擾信號的處理；濾波網絡電 路的輸出接至整流橋電路的輸入，由整流橋電路進行整流處理；整流橋電路的輸 出接至反激拓撲電路的變壓器的輸入繞組，反激拓撲電路的變壓器的輸出繞組接 至主輸出電路的輸入，從而獲得主輸出電壓，主輸出電路包含有整流、濾波元件, 因此，由主輸出電路輸出的電壓為直流電壓；主輸出電路的輸出接至反饋網絡電 路的輸入，反饋網絡電路的輸出接至控制IC電路的輸入，當主輸出電路的輸出電 壓下降時，主輸出電路可以通過反饋網絡電路將對應的信號反饋給控制IC電路， 由控制IC電路通過調節開關管的占空比，使主輸出電路有一個穩定的直流電壓 輸出。由于本實用新型的從輸出電路的輸入是接至反激拓撲電路的變壓器的輸出 繞組的中心抽頭，即將作為主輸出的變壓器的輸出繞組的中心抽頭來作為從輸出 電路的輸入，也就是從作為主輸出的變壓器的輸出繞組中取出一定量的匝數來作 為向從輸出電路供電，從輸出電路通常也包含有整流、濾波元件，通過整流、濾 波后，得到一個直流電壓輸出，因此，在主輸出電路的輸出電壓穩定的情況下， 從輸出電路的輸出電壓也是穩定的。
本實用新型的一種單芯片控制的電源適配器，在主輸出電路與從輸出電路之 間設置了補償網絡電路，這是基于從輸出是將作為主輸出的變壓器的輸出繞組的 中心抽頭來作為輸出的這一特點而設計的，補償網絡電路的最主要的目的是為保 證在主輸出空載，而從輸出有負載的情況下，將從輸出電壓穩定在允許的范圍內， 因此，在設計補償網絡電路時，將穩壓管的管壓設計為主輸出電路與從輸出電路 之間的電壓差。在正常工作狀態，主輸出、從輸出均有帶負載，主輸出電路的輸 出電壓處于穩定狀態，從輸出電路的輸出電壓也處于穩定狀態，主輸出電壓與從 輸出電壓之間的電壓差為補償網絡上的電壓，這個電壓由于不大于穩壓管管壓， 因此，補償網絡不導通。當主輸出空載，而從輸出電壓有負載時，因為從輸出電 壓帶負載能力較差，從輸出電壓會開始下降，當從輸出電壓下降到一定的量，而 使主輸出電壓與從輸出電壓之間的電壓差大于穩壓管管壓時，補償網絡電路開始工作， 一部份電流從主輸出流過補償網絡電路到從輸出，使從輸出的電壓升高， 從而提高了它的帶負載能力。另一方面，由于從輸出與主輸出在同一繞組上，從 輸出電壓的下降也必然會造成主輸出電壓下降，主輸出電壓下降后，可以通過反 饋網絡電路反饋給控制IC電路，控制IC電路會通過調節開關管的占空比，使主
輸出的帶載能力提髙，因而，也就一樣的提高了從輸出的帶載能力。
本實用新型的有益效果是，由于采用了將作為主輸出的變壓器輸出繞組的中 心抽頭來作為從輸出向外供電，充分利用了主輸出電壓穩定的特點來達到使從輸 出電壓也相對穩定的目的，使得整個電源適配器的設計、調試能夠簡單化，同時
也降低了成本，提高了電路的穩定性；由于在主輸出電路與從輸出電路之間設置 了補償網絡，使得在主輸出空載，而從輸出有負載的情況下，仍然能夠將從輸出 電壓穩定在允許的范圍內，從而實現了從輸出電壓的穩定。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細說明；但本實用新型的一 種單芯片控制的電源適配器不局限于實施例。
圖1是實施例一本實用新型的原理框圖2是實施例一本實用新型的電路原理圖3是實施例二本實用新型的原理框圖4是實施例二本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
實施例一，參見圖1所示，本實用新型的一種單芯片控制的電源適配器，包 括一交流輸入電路l、 一濾波網絡電路2、 一整流橋電路3、 一反激拓撲電路4、 一主輸出電路5、 一反饋網絡電路6、 一控制IC電路7;
交流輸入電路1的輸出接至濾波網絡電路2的輸入，濾波網絡電路2的輸出 接至整流橋電路3的輸入，整流橋電路3的輸出接至反激拓撲電路4的變壓器的 輸入繞組，反激拓撲電路4的變壓器的輸出繞組接至主輸出電路5的輸入，反饋 網絡電路6的輸入接至主輸出電路5的輸出，反饋網絡電路6的輸出接至控制IC電路7的輸入，控制IC電路7的輸出接至反激拓撲電路4的變壓器的輸入繞組；
還包括一從輸出電路8、 一補償網絡電路9;
從輸出電路8的輸入接至反激拓撲電路4的變壓器的輸出繞組的中心抽頭， 補償網絡電路9連接在主輸出電路5與從輸出電路8之間。
參見圖2所示，本實用新型的一種單芯片控制的電源適配器，補償網絡電路 9由一個穩壓管D4和一個電阻Rl構成，穩壓管D4的負極接主輸出電路5的輸出， 穩壓管D4的正極與電阻Rl串連，電阻Rl的另一端接從輸出電路8的輸出，其中 穩壓管D4的管壓為主輸出電路5與從輸出電路8之間的電壓差，電阻Rl起限流 的作用，保護穩壓管D4;反激拓撲電路4包括變壓器T1、電容C1、開關管D1， 控制IC電路7輸出的驅動信號接至開關管Dl的柵極主輸出電路5包括整流管 D2和若干用于濾波的電容，主輸出電路5的輸入連接在變壓器Tl的9腳與12腳 之間，變壓器T1的9腳至12腳構成輸出繞組，在輸出繞組中設有中心抽頭ll 腳，從輸出電路8連接在變壓器T1的9腳與11腳之間；從輸出電路8包括整流 管D3和用于濾波的電容。設定主輸出電路的輸出電壓為12V，即對應于圖2中的 B點電位為12V,設定變壓器Tl的9腳至12腳之間的輸出繞組匝數為5匝，則每 匝的電壓可以由下列公式算得
每匝電壓=(主輸出電壓+整流管壓降)/總匝數
主輸出電壓為12V，整流管壓降為0.7V,總匝數為5匝，則每匝電壓約為 (12+0. 7)/5=2. 5V。
設定變壓器Tl的9腳至11腳之間為3匝，即從輸出繞組中抽出3匝作為從 輸出，則從輸出的電壓可以由下列公式算得
從輸出電壓=中心抽頭抽取的匝數X每匝電壓一整流管壓降
中心抽頭抽取的匝數為3匝，整流管壓降為0.7V,每匝電壓為2.5V，則從 輸出電壓約為3X2. 5—0. 7=7V。
這樣，主輸出通過變壓器Tl的12腳經整流管D2整流后在B點得到一個穩 定的12V電位輸出；從輸出通過變壓器Tl的11腳經整流管D3整流后在A點得到
一個7V電位；當電源正常工作時，控制IC電路7通過檢測主輸出12V,使其電 壓穩定，由于主輸出穩定了，因此主輸出的每一匝繞組的電壓也穩定了，則A點 電位也保持在7V左右。
本實用新型的一種單芯片控制的電源適配器，是針對原有的單芯片控制的電 源適配器的設計方案的一種改進，適用于從輸出比主輸出電壓低的情況，其從輸 出電路不由單獨的變壓器繞組來供電，而是通過從主輸出的變壓器T1繞組(9腳 至12腳之間)的中心抽頭(11腳)來進行供電。這樣，可以利用主輸出電壓穩 定的特點來達到使從輸出電壓也相對穩定的目的。
本實用新型的一種單芯片控制的電源適配器，交流輸入電路l、濾波網絡電 路2、整流橋電路3、反激拓撲電路4、主輸出電路5、反饋網絡電路6、控制IC 電路7等可以采用現有技術的解決方案。交流電源由交流輸入電路1接入；交流 輸入電路1的輸出接至濾波網絡電路2的輸入，由濾波網絡電路2進行消除干擾 信號的處理；濾波網絡電路2的輸出接至整流橋電路3的輸入，由整流橋電路3 進行整流處理；整流橋電路3的輸出接至反激拓撲電路4的變壓器Tl的輸入繞組 (l腳至3腳之間)，反激拓撲電路4的變壓器T的輸出繞組(12腳至9腳之間) 接至主輸出電路5的輸入，從而獲得主輸出電壓12V,主輸出電路5包含有整流、 濾波元件，因此，由主輸出電路5輸出的電壓為直流電壓；主輸出電路5的輸出 接至反饋網絡電路6的輸入，反饋網絡電路6的輸出接至控制IC電路7的輸入， 當主輸出電路5的輸出電壓下降時，主輸出電路5可以通過反饋網絡電路6將對 應的信號反饋給控制IC電路7，由控制IC電路7通過調節開關管D1的占空比， 使主輸出電路5有一個穩定的直流電壓12V輸出。由于本實用新型的從輸出電路 8的輸入是接至反激拓撲電路4的變壓器的輸出繞組(12腳至9腳之間)的中心 抽頭(ll腳)，即將作為主輸出的變壓器的輸出繞組的中心抽頭來作為從輸出電 路8的輸入，也就是從作為主輸出的變壓器的輸出繞組中取出3匝來作為向從輸 出電路8供電，從輸出電路8通常也包含有整流、濾波元件，通過整流、濾波后， 得到一個直流電壓7V輸出，因此，在主輸出電路5的輸出電壓穩定的情況下，從 輸出電路8的輸出電壓也是穩定的。
本實用新型的一種單芯片控制的電源適配器，在主輸出電路5與從輸出電路 8之間設置了補償網絡電路9，這是基于從輸出是將作為主輸出的變壓器的輸出繞 組的中心抽頭來作為輸出的這一特點而設計的，補償網絡電路9的最主要的目的 是為保證在主輸出空載，而從輸出有負載的情況下，將從輸出電壓穩定在允許的 范圍內，因此，在設計補償網絡電路9時，將穩壓管D4的管壓設計為主輸出電路 5與從輸出電路8之間的電壓差，本實施例中，主輸出電壓為12V,從輸出電壓為 7V，則選擇穩壓管D4的管壓為5V。在正常工作狀態，主輸出、從輸出均有帶負 載，主輸出電路5的輸出電壓處于穩定狀態，從輸出電路8的輸出電壓也處于穩 定狀態，主輸出電壓5與從輸出電壓8之間的電壓差為5V，該電壓也是補償網絡 電路9上的電壓，這個電壓由于不大于穩壓管D4的管壓，因此，補償網絡不導通。 當主輸出空載，而從輸出電壓有負載時，因為從輸出電壓帶負載能力較差，從輸 出電壓會開始下降，設定從輸出電壓下降到6V ,則補償網絡電路上的電壓為主輸 出電壓12V—從輸出電壓6V,得到主輸出電壓與從輸出電壓之間的電壓差為6V， 該電壓也是補償網絡電路9上的電壓，這個電壓由于大于穩壓管D4的管壓，補償 網絡電路9開始工作， 一部份電流從主輸出流過補償網絡電路9到從輸出，使從 輸出的電壓升高，從而提高了它的帶負載能力。另一方面，由于從輸出與主輸出 在同一繞組(12腳至9腳之間)上，從輸出電壓的下降也必然會造成主輸出電壓 下降，主輸出電壓下降后，可以通過反饋網絡電路6反饋給控制IC電路7，控制 IC電路7會通過增大開關管D1的占空比，使主輸出的帶載能力提高，因而，也
就一樣的提高了從輸出的帶載能力。
實施例二，參見圖3所示，本實用新型的一種單芯片控制的電源適配器，包 括一交流輸入電路l、 一濾波網絡電路2、 一整流橋電路3、 一反激拓撲電路4、 一主輸出電路5、 一反饋網絡電路6、 一控制IC電路7:
交流輸入電路1的輸出接至濾波網絡電路2的輸入，濾波網絡電路2的輸出 接至整流橋電路3的輸入，整流橋電路3的輸出接至反激拓撲電路4的變壓器的輸入繞組，反激拓撲電路4的變壓器的輸出繞組接至主輸出電路5的輸入，反饋 網絡電路6的輸入接至主輸出電路5的輸出，反饋網絡電路6的輸出接至控制IC 電路7的輸入，控制IC電路7的輸出接至反激拓撲電路4的變壓器的輸入繞組；
還包括一從輸出電路8、 一補償網絡電路9;
從輸出電路8的輸入接至反激拓撲電路4的變壓器的輸出繞組的中心抽頭， 補償網絡電路9連接在主輸出電路5與從輸出電路8之間。
與實施例一的不同之處在于，進一步的，還包括一個或多個包含有線性穩壓 器的精度更高的從輸出電路10， 一個或多個的精度更高的從輸出電路10的輸入 連接或分別連接于從輸出電路8的輸出。
參見圖4所示，本實施例采用了二路精度更高的從輸出電路IO,通過線性穩 壓器VI獲得一個3. 3V的精度更高的從輸出電壓，通過線性穩壓器V2獲得一個 5V的精度更高的從輸出電壓，由于采用了線性穩壓器V1和線性穩壓器V2，因此，可以獲得精度更高的從輸出。
由于精度更高的從輸出電壓為3.3V、 5V，因此，選擇穩壓管時，穩壓管的管壓為主輸出電路與從輸出電路之間電壓差后再與線性穩壓壓降之間的電壓差。采 用精度更高的從輸出電壓為3. 3V時，穩壓管D4的管壓為主輸出電壓12V減去精 度更高的從輸出電壓3. 3V再減去線性穩壓器VI壓降；采用精度更高的從輸出電 壓為5V時，穩壓管D4的管壓為主輸出電壓12V減去精度更髙的從輸出電壓5V 再減去線性穩壓器V2壓降。
上述實施例僅用來進一步說明本實用新型的一種單芯片控制的電源適配器， 但本實用新型并不局限于實施例，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例 所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本實用新型技術方案的保護范圍 內。
權利要求1.一種單芯片控制的電源適配器，包括一交流輸入電路、一濾波網絡電路、一整流橋電路、一反激拓撲電路、一主輸出電路、一反饋網絡電路、一控制IC電路；交流輸入電路的輸出接至濾波網絡電路的輸入，濾波網絡電路的輸出接至整流橋電路的輸入，整流橋電路的輸出接至反激拓撲電路的變壓器的輸入繞組，反激拓撲電路的變壓器的輸出繞組接至主輸出電路的輸入，反饋網絡電路的輸入接至主輸出電路的輸出，反饋網絡電路的輸出接至控制IC電路的輸入，控制IC電路的輸出接至反激拓撲電路的變壓器的輸入繞組；其特征在于還包括一從輸出電路、一補償網絡電路；從輸出電路的輸入接至反激拓撲電路的變壓器的輸出繞組的中心抽頭，補償網絡電路連接在主輸出電路與從輸出電路之間。
2. 根據權利要求1所述的一種單芯片控制的電源適配器，其特征在于所述的補償網絡電路由一個穩壓管和一個電阻構成，穩壓管的負極接主輸 出的輸出，穩壓管的正極與電阻串連，電阻的另一端接從輸出的輸出。
3. 根據權利要求2所述的一種單芯片控制的電源適配器，其特征在于所述的穩壓管的管壓為主輸出電路與從輸出電路之間的電壓差。
4. 根據權利要求1所述的一種單芯片控制的電源適配器，其特征在于 進一步的，還包括一個或多個包含有線性穩壓器的精度更高的從輸出電路， 一個或多個的精度更高的從輸出電路的輸入連接或分別連接于從輸出電路 的輸出。
5. 根據權利要求4所述的一種單芯片控制的電源適配器，其特征在于 所述的補償網絡電路由一個穩壓管和一個電阻構成，穩壓管的負極接主輸 出的輸出，穩壓管的正極與電阻串連，電阻的另一端接從輸出的輸出。
6. 根據權利要求5所述的一種單芯片控制的電源適配器,其特征在于所述的穩壓管的管壓為主輸出電路與從輸出電路之間電壓差后再與線性穩 壓壓降之間的電壓差。
專利摘要本實用新型公開了一種單芯片控制的電源適配器，包括一交流輸入電路、一濾波網絡電路、一整流橋電路、一反激拓撲電路、一主輸出電路、一反饋網絡電路、一控制IC電路、一從輸出電路、一補償網絡電路，從輸出電路的輸入接至反激拓撲電路的變壓器的輸出繞組的中心抽頭，補償網絡電路連接在主輸出電路與從輸出電路之間。通過將作為主輸出的變壓器輸出繞組的中心抽頭來作為從輸出向外供電，充分利用了主輸出電壓穩定的特點來達到使從輸出電壓也相對穩定的目的，使得整個電源適配器的設計、調試能夠簡單化，同時也降低了成本，提高了電路的穩定性。同時，借助于補償網絡電路，使得在主輸出空載，而從輸出有負載的情況下，仍然能夠將從輸出電壓穩定在允許的范圍內。
文檔編號H02M3/24GK201075826SQ20072000791
公開日2008年6月18日 申請日期2007年8月10日 優先權日2007年8月10日
發明者劉杰良, 林耀亮, 黃衛強 申請人:廈門華僑電子股份有限公司