專利名稱：開關電源的控制電路的制作方法
技術領域：
開關電源的控制電路技術領域：
本實用新型涉及開關電源技術領域，特別是指一種開關電源的控制電路。
背景技術：
在目前市場的開關電源中，輸入電壓比較低，輸入電壓范圍值為(T1000V，其應用的工業領域也就相應的局限在輸入電壓比較低、輸入電壓范圍比較窄的場合；但隨著電力電子、高壓變頻、直流輸電、儀器儀表檢測等相關行業的快速發展，越來越多的場合需要用到高電壓、寬范圍輸入電壓的開關電源，現有的開關電源無法滿足上述場合的需求。
實用新型內容有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種開關電源的控制電路，以解決上述開關電源輸入電壓范圍窄的問題。 為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案一種開關電源的控制電路，包括用于對輸入的電源進行變壓的第一級變換回路；與所述第一級變換回路電連接的第二級變換回路，用于對所述第一級變換回路的輸出電壓進行二次變壓，根據所述第一級變換回路的輸出電壓的檢測結果，接通或關斷二次變壓后的電源輸出；所述第一級變換回路包括用于穩壓的電壓輸入電路；與所述電壓輸入電路連接的第一級主電路和輔助電源電路； 所述第一級主電路用于通過開關管控制電壓輸入電路的功率接通或關斷，且變壓后連接第一級主輸出電路和第一級副輸出電路；所述第一級主輸出電路用于輸出功率至所述第二級變換回路；所述輔助電源電路包括用于調節第一級控制電路的輸入電壓范圍的多個限流電阻，以及在第一級副輸出電路供電后，關斷限流電阻電路的開關管；所述第一級控制電路用于根據震蕩頻率、電壓采樣、電流采樣發出信號控制第一級主電路開關管的接通或關斷；所述第一級主輸出反饋電路連接第一級主輸出電路并將信號通過第一級控制電路傳遞給第一級主電路。所述第一級副輸出電路還連接根據檢測到的信號輸出反饋信號、觸發第二級變換回路中的報警電路的第一級副輸出檢測及反饋電路。第二級變換回路包括與所述第一級主輸出電路相連接的用于功率變換和傳輸的第二級主電路；第二級主輸出電路，連接所述第二級主電路，用于多路輸出；第二級輸出檢測和反饋電路，連接所述第二級主輸出電路，用于根據所述第二級主輸出電路的多路輸出的檢測結果輸出反饋信號、觸發所述報警電路；與所述第一級副輸出檢測及反饋電路、第二級輸出檢測和反饋電路相連接的第二級控制電路，用于根據震蕩頻率、電壓采樣、電流采樣、第一級副輸出檢測及反饋電路反饋的信號、第二級輸出檢測和反饋電路反饋的信號控制第二級主電路的開關管的導通或關斷。所述輔助電源電路包括通過所述第一級副輸出電路接入的繞組；電容，連接所述繞組，用于濾波；所述電容接入所述第一級控制電路；多個用于調節第一級控制電路的輸入電壓范圍的限流電阻和連接所述限流電阻的開關管；開關管與所述電容并聯，用于電壓上升后觸發開關管斷開限流電阻的電路。所述第一級副輸出檢測及反饋電路包括連接第一級副輸出電路的2個電壓輸出端的比較器，所述比較器用于根據比較結果觸發連接的光耦芯片導通；所述光耦芯片連接所述報警電路。所述第一級控制電路包括型號為UC3844或UC3845的第一控制芯片。 所述第二級控制電路包括型號為UC3844、UC3845或UC2846的第二控制芯片。相對于現有技術，本實用新型具有以下優點本實用新型方案通過輔助電源電路的多個限流電阻，可有效調節第一級控制電路的輸入電壓的范圍，且在開關電源工作后，斷開輔助電源電路的電路，以降低電阻發熱導致的元器件過熱不穩定甚至燒毀現象；本實用新型公開的開關電源的控制電路，結構簡單、易于實現。
圖I是本實用新型的結構框圖；圖2是本實用新型的電路圖。
具體實施方式為清楚說明本實用新型中的技術方案，下面給出優選的實施例并結合附圖詳細說明。參見圖1，本實用新型的開關電源的控制電路包括用于對輸入的電源進行變壓第一級變換回路；與所述第一級變換回路電連接的第二級變換回路，用于對所述第一級變換回路的輸出電壓進行二次變壓，根據所述第一級變換回路的輸出電壓的檢測結果，接通或關斷所述二次變壓后的電源輸出；第一級變換回路包括電壓輸入電路I、第一級主電路2、輔助電源電路3、第一級副輸出電路4、第一級控制電路5、第一級輸出反饋電路6、第一級主輸出電路7和第一級副輸出檢測及反饋電路9。其中用于通過開關管控制電壓輸入電路I的功率接通或關斷的第一級主電路2 ；第一級主電路2用于將功率通過變壓器變壓后輸出至輔助電源電路3、第一級副輸出電路4和第一級主輸出電路7 ；輔助電源電路3用于通過電壓輸入電路I的輸出為第一級控制電路5供電；包括用于調節第一級控制電路5的輸入電壓范圍的多個限流電阻，以及在第一級副輸出電路4供電后，關斷所述限流電阻的電路開關管。第一級控制電路5用于根據震蕩頻率、電壓采樣、電流采樣發出信號控制第一級主電路2的開關管的接通或關斷。第一級副輸出電路4用于檢測第一級變換回路電路的穩定性，并將檢測信號傳遞給第一級副輸出檢測及反饋電路9。第一級主輸出電路7用于將功率輸出至第二級變換回路。第一級輸出反饋電路6用于將第一級主輸出電路7上采集的信號反饋給第一級控制電路5。從而保證第一級輸出的穩定。第一級副輸出檢測及反饋電路9用于檢測第一級副輸出電路4的輸出，并按照檢測結果斷開第二級控制電路，啟動報警電路10。通過輔助電源電路3的多個限流電阻，可有效調節第一級控制電路5的輸入電壓的范圍，且在電源工作后，斷開輔助電源電路3的電路，以減低電阻發熱導致的元器件過熱的不穩定現象。下面結合圖2詳細說明上述各個電路的具體結構。在圖2中，帶有標記的虛線框內的電路與圖I中的電路--對應。所述電壓輸入電路I包括由四個電容C2、C3、C4、C5和共模電感LI組成，其中C4為X電容，用于消除差模；C3、C5為Y電容，用于消除共模，C2為無感電容。P0、N0為外部輸入的電壓經過X電容、Y電容、LI為共模電感無感吸收后，變為可靠穩定的P、N輸入對第一級主電路2和輔助電源電路3進行供電。所述第一級主電路2包括主要由兩個開關管Q1、Q2、變壓器Tl的初級線圈NI和N2組成，通過開關管Ql和Q2的開通和關斷，使得變壓器初級線圈的電流發生變化從而產生磁場。磁場在變壓器各個線圈的變化實現能量的傳輸和變換。N3繞組是變壓器Tl骨架需要預留，但不用繞線。連接該第一級主電路2的輸出電路有第一主輸出電路7、第一級副輸出電路4和輔助電源電路3。所述輔助電源電路3包括輔助電源電路是為第一級控制電路供電。該電路由電阻Rl、R2、R3、R4、R5、開關管Q3、N4繞組、穩壓二極管D4、普通二極管D5、D6、電容CIO、Cll組成；其中D4反向擊穿后穩定在一個固定的電壓使得Q3開通，P通過Rl、R2、R5、D5給控制芯片A供電。RfR5的作用是限流，并通過計算最小啟動電流來設定最小啟動電壓，從而實現寬范圍的輸入；計算規則如下因為控制芯片A的最小啟動電流是一定的，然后根據最小啟動電壓除以最小啟動電流，就是啟動電阻的值。開關電源工作后，N4繞組上的電壓，經二極管D6整流，CIO、Cll濾波后給控制芯片供電。ClO正端電壓的抬升，使得Q3的柵極電壓低于源極電壓而關斷，限流電阻不再有電流經過，從而降低電阻過熱而導致元器件的不穩定甚至燒毀。D5的作用是防止N4的電壓反串給RfR5，主要是作為單向導通用。第一級控制電路5:主要由控制芯片A以及驅動輸出模塊14、電源輸入模塊15、反饋輸入模塊16等其他外圍電路組成，用于實現其控制功能，在這里控制芯片A優選UC3844、UC3845。當開關電源板正常工作后，輔助電源電路3對第一級控制電路5進行供電，另一方面，第一級主輸出反饋電路6會通過第一級控制電路5會將信號反饋給第一級主電路2。第一級主輸出電路7 由繞組N5、二極管D9、電容C12組成。其中N5是第一級變換的功率輸出，目的是為第二級變換回路提供可靠的電源輸入。經D9整流，C12濾波后作為第二級主電路8的主輸入。第一級主輸出反饋電路6 :由RIO、R11、R12、R13和電壓基準芯片U4構成穩壓回路，并將其電流的變化通過光耦芯片U3反饋給控制芯片A，由控制芯片A調整脈沖寬度來保證第一級輸出的穩定。C15做濾波用。第一級副輸出電路4 :由四個整流濾波電路組成。在實際運用中，并不僅僅限于四個，可以根據需要選擇整流濾波電路的個數。N6、N7、N8、N9作為第一級變換的副輸出電源。D I、D2、D3、D7用于做整流用，Cl、C6、C7、C9做濾波用。該電路是第一級變換回路的副輸出電源，用于檢測第一級變換回路電路的穩定性，并將檢測信號傳遞給第一級副輸出檢測及反饋電路9。第一級副輸出檢測及反饋電路9 :由八個電阻、一個電壓基準芯片U8、兩個光耦芯片U5和U6、一個放大器組成U7C。VI、V2分別為第一級副輸出電壓，Vl通過電壓基準芯片 U8設置一個電壓基準值，在本實施例中，U8優選TL431。假設基準電壓為10V，電壓基準芯片U8的I腳基準電壓固定為2. 5V，U8的2腳接地電壓為零，通過調節R15、R16的大小，使得R14對應的U8的3腳電壓為10V。VPN為V2電源通過R17、R18、R19分壓后的采樣電壓(電阻的個數可選)，采用電壓和基準電壓經比較器U7C比較后，輸出高低電平使得光耦芯片U5、U6處于導通和關斷的狀態，并將信號報給報警電路和控制芯2 ;具體為當光耦芯片U5和U6同時處于導通狀態時，表明目前裝置出現了異常故障，并將此故障信號傳遞給報警電路10和控制芯片B，以及直接封鎖第二級變換回路；當U5和U6同時處于關斷狀態時，此時裝置正常工作。電阻R20、R21的作用是用來限流，防止電流過大而燒毀光耦芯片。上面詳細描述了第一級變換回路，下面詳細說明第二級變換回路。第二級變換回路包括第二級主電路8、報警電路10、第二級輸出檢測及反饋電路11、第二級控制電路12、第二級主輸出電路13。第二級控制電路12 :是第二級變換的控制中樞，主要用于控制開關管件的導通和關斷。控制芯片B優選UC3844、UC3845、UC2846以及電源輸入電路18、驅動輸出電路17、反饋輸入電路19等其他外圍電路組成。該控制電路12通過第一級副輸出檢測及反饋電路9的反饋信號和第二級輸出檢測及反饋電路11的反饋信號來實現對第二級主電路8的控制。第二級主電路8 :主要由兩個開關管件Q4、Q5、變壓器骨架T2、變壓器骨架T2的初級線圈N11、N12和變壓器T2骨架的預留線圈N13、N14組成。通過開關管件Q4、Q5的開通和關斷，實現變壓器的初級線圈Nil、N12的電路變化從而產生磁場，磁場在變壓器各個線圈的變化從而實現能量的傳輸和變化。N13、N14是預留，無需繞線。該主電路8的拓撲結構可以是單端反激、雙端反激，單端正激、雙端正激。第一變換回路實現了開關電源功能的穩定性和可靠性，第二級變換回路可以根據電壓和功率的需求，實現多路電源和功率輸出，例如正副 24V、±15V、±12V、±5V 等。第二級主輸出電路13 :由五個整流濾波電路組成。在實際運用中，并不僅僅限于五個，可以根據需要，選擇整流濾波電路的個數。N15、N16、N17、N18、N19是第二級變換的功率輸出，D8、D10、D11、D12、D13用于整流。C13、C14、C16、C17、C18做濾波用，此處可根據電壓等級、功率等的需要選擇輸出幾路低壓直流電源，如±24V、±15V、±12V、±5V等。第二級主輸出檢測和反饋電路11 :由1 6、1 7、1 8、1 9和點后電壓基準芯片似構成穩壓回路，并將其電流的變化通過光耦芯片Ul反饋給控制芯片B，由控制芯片B調整脈沖寬度來保證第二級輸出的穩定。C8做濾波用。在此實施例中，穩定的是N9繞組的電壓，可根據需要選擇穩定其他繞組的電壓。報警電路10 :將檢測到故障信號表示出來。可以是指示燈報警，例如紅色報警燈指示；可以是聲報警，例如警報鈴聲響起；也可以是聲光報警，或者預留接口將報警信號輸出上一級主控電路。第一級變換回路的主輸出作為第二級變換回路的主輸入。對于本實用新型各個實施例中所闡述的電路，凡在本實用新型的精神和原則之 內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種開關電源的控制電路，其特征在于，包括 用于對輸入的電源進行變壓的第一級變換回路； 與所述第一級變換回路電連接的第二級變換回路，用于對所述第一級變換回路的輸出電壓進行二次變壓，根據所述第一級變換回路的輸出電壓的檢測結果，接通或關斷二次變壓后的電源輸出； 所述第一級變換回路包括 用于穩壓的電壓輸入電路； 與所述電壓輸入電路連接的第一級主電路和輔助電源電路； 所述第一級主電路用于通過開關管控制電壓輸入電路的功率接通或關斷，且變壓后連接第一級主輸出電路和第一級副輸出電路； 所述第一級主輸出電路用于輸出功率至所述第二級變換回路； 所述輔助電源電路包括用于調節第一級控制電路的輸入電壓范圍的多個限流電阻，以及在第一級副輸出電路供電后，關斷限流電阻電路的開關管； 所述第一級控制電路用于根據震蕩頻率、電壓采樣、電流采樣發出信號控制第一級主電路開關管的接通或關斷； 所述第一級主輸出反饋電路連接第一級主輸出電路并將信號通過第一級控制電路傳遞給第一級主電路。
2.根據權利要求I所述的控制電路，其特征在于，所述第一級副輸出電路還連接根據檢測到的信號輸出反饋信號、觸發第二級變換回路中的報警電路的第一級副輸出檢測及反饋電路。
3.根據權利要求2所述的控制電路，其特征在于，第二級變換回路包括 與所述第一級主輸出電路相連接的用于功率變換和傳輸的第二級主電路； 第二級主輸出電路，連接所述第二級主電路，用于多路輸出； 第二級輸出檢測和反饋電路，連接所述第二級主輸出電路，用于根據所述第二級主輸出電路的多路輸出的檢測結果輸出反饋信號、觸發所述報警電路； 與所述第一級副輸出檢測及反饋電路、第二級輸出檢測和反饋電路相連接的第二級控制電路，用于根據震蕩頻率、電壓采樣、電流采樣、第一級副輸出檢測及反饋電路反饋的信號、第二級輸出檢測和反饋電路反饋的信號控制第二級主電路的開關管的導通或關斷。
4.根據權利要求I所述的控制電路，其特征在于，所述輔助電源電路包括 通過所述第一級副輸出電路接入的繞組； 電容，連接所述繞組，用于濾波；所述電容接入所述第一級控制電路； 多個用于調節第一級控制電路的輸入電壓范圍的限流電阻和連接所述限流電阻的開關管；開關管與所述電容并聯，用于電壓上升后觸發開關管斷開限流電阻的電路。
5.根據權利要求3所述的控制電路，其特征在于，所述第一級副輸出檢測及反饋電路包括 連接第一級副輸出電路的2個電壓輸出端的比較器，所述比較器用于根據比較結果觸發連接的光耦芯片導通； 所述光耦芯片連接所述報警電路。
6.根據權利要求3所述的控制電路，其特征在于，所述第一級控制電路包括型號為UC3844或UC3845的第一控制芯片。
7.根據權利要求3所述的控制電路，其特征在于，所述第二級控制電路包括型號為UC3844、UC3845或UC2846的第二控制芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種開關電源的控制電路，包括第一級變換回路和第二級變換回路；第一級變換回路包括電壓輸入電路、輔助電源電路、第一級控制電路、第一級主電路、第一級主輸出電路、第一級副輸出電路、第一級主輸出反饋電路和第一級副輸出檢測及反饋電路。第二級變換回路包括第二級控制電路、第二級主電路、第二級主輸出電路、第二級輸出檢測及反饋電路和報警電路。本實用新型通過輔助電源電路的多個限流電阻，可有效調節第一級控制電路的輸入電壓的范圍，且在開關電源工作后，斷開輔助電源電路的電路，以降低電阻發熱導致的元器件過熱不穩定甚至燒毀現象；本實用新型公開的開關電源的控制電路，結構簡單、易于實現。
文檔編號H02M3/335GK202550885SQ20122004996
公開日2012年11月21日 申請日期2012年2月16日 優先權日2012年2月16日
發明者衛三民, 張慧君, 李俠, 王利剛, 蘇位峰, 茍銳鋒, 黃小光 申請人:中國西電電氣股份有限公司, 北京西電華清科技有限公司