用于開關電源的反饋電路和包括該反饋電路的開關電源的制作方法

本發明總體上涉及開關電源領域，具體地，涉及一種在發光器件和接收器件之間布置透光阻隔物的反饋電路和包括該反饋電路的開關電源。

背景技術：

在采用閉環控制方式的隔離型開關電源電路中，需要將輸出電壓反饋到變壓器原邊的控制芯片，控制芯片根據從輸出端反饋回來的信號進行脈寬調制(PWM)或者脈沖頻率調制(PFM)，從而調節場效應晶體管的開關頻率或者占空比，使得輸出穩定，從而實現閉環控制。由于變壓器原邊和副邊之間的信號是隔離的，因此不能直接將輸出信號直接接回到原邊電路，而需要經過隔離器件反饋，一般采用光耦器件進行信號反饋。圖1是示出現有技術中的、采用光耦器件進行反饋的反饋電路100的電路原理圖。在圖1中，反饋電路100是一個整體的光耦芯片。光耦內部有發光二極管101和接收三極管102。發光二極管101受從開關電源10中的變壓器的副邊輸出的電信號驅動而發出光。接收三極管102將所接收的光轉換成電信號，并且將該電信號反饋到開關電源10中的變壓器的原邊。

對于一些應用于爆炸性環境的產品，要求某些電路是本安的，對于開關電源來說，有可能原邊是非本安的，副邊是本安的，根據相應的安規規定，本安和非本安電路之間有隔離間距要求，這個間距包括空氣間距和爬電距離，兩者都要滿足，要求的間距大小由電路上最大的電壓峰值決定，在高電壓值的情況下，爬電距離要求要比空氣間隙大。

因此反饋電路中的光耦器件既要滿足性能需要，也要滿足間距要求，對于一些間距要求比較大的電路，很難找到滿足條件的光耦器件，在這種情況下，則可以考慮采用定制電路進行反饋的反饋電路。該反饋電路由發光二極管、接收二極管以及它們各自的運放電路組成。該反饋電路能實現線性反饋功能，且通過發光二極管和接收二極管來實現電氣上的隔離，能夠根據實際電路需求進行設計。在該設計中，發光二極管和接收二極管的位置擺放要滿足空氣間隙和爬電間隙要求，也要能夠實現反饋電路的功 能。

為了保證發光二極管的光能夠被接收二極管接收到，發光二極管和接收二極管的距離不能太遠，并且需要一個不透光的罩子使得發光二極管發射的光不會發散出去。這就存在一個問題，為了滿足發光二極管和接收二極管的發射和接收，這兩個管子不能離得太遠，但是這樣就有可能滿足不了安規規定間距要求。一般增加器件間的爬電間距會采用在兩個器件中間的印刷電路板開槽的方式。圖2是示意性地示出現有技術中的、在發光二極管201和接收二極管202之間開槽的頂部視圖。但是對于這種應用中，開槽會使得發光二極管201的光從開槽中漏出去，影響接收，因此這種方法具有局限性。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種用于開關電源的反饋電路，其能夠解決現有技術的上述問題中的一個或多個。

本發明的一個方面提供一種用于開關電源的反饋電路，其可以包括：輸入運放電路，其可以將來自開關電源中的變壓器的副邊的電信號進行放大；發光器件，其受輸入運放電路所放大的電信號驅動而發出光；接收器件，其可以接收發光器件發出的光并可以將所接收的光轉換成電信號；以及輸出運放電路，其可以將接收器件所轉換的電信號進行放大后反饋到開關電源中的變壓器的原邊；其中，發光器件和接收器件可以以預定距離布置在印刷電路板的同一表面上，發光器件和接收器件之間可以布置有透光的阻隔物，可以用不透光的屏蔽罩罩住發光器件、接收器件以及阻隔物、或者可以直接在發光器件、接收器件以及阻隔物的周圍灌膠以保證發光器件發出的光不會漏出。

本發明還提供了一種開關電源，其可以包括如上所述的反饋電路。

通過以下結合附圖對本發明的優選實施例的詳細說明，本發明的這些以及其他優點將更加明顯。

附圖說明

為了進一步闡述本發明的以上和其它優點與特征，下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。所述附圖連同下面的詳細說明 一起包含在本說明書中并且形成本說明書的一部分。其中，在所有附圖中使用了相同或相似的附圖標記來表示相同或者相似的部件。應當理解，這些附圖僅描述本發明的典型示例，而不應看作是對本發明的范圍的限定。在附圖中：

圖1是示出現有技術中的、采用光耦器件進行反饋的反饋電路的電路原理圖。

圖2是示意性地示出現有技術中的、在發光二極管和接收二極管之間開槽的頂部視圖。

圖3是示出根據本發明的實施例的反饋電路的電路原理圖。

圖4是示意性地示出根據本發明的實施例的反饋電路中的發光器件和接收器件的布置的剖面圖。

具體實施方式

下面參照附圖來說明本發明的實施例。應當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發明無關的、本領域技術人員已知的部件和處理的表示和描述。

圖3是示出根據本發明的實施例的反饋電路300的電路原理圖。

圖4是示意性地示出根據本發明的實施例的反饋電路300中的發光器件302和接收器件303的布置的剖面圖。

如圖3所示，反饋電路300可以包括輸入運放電路301、發光器件302、接收器件303以及輸出運放電路304。下面結合圖3和圖4對這四個部分進行詳細說明。另外，由于圖3中的其他部分是本領域技術人員所公知的，因此在此不提供其詳細描述。

輸入運放電路301可以將來自開關電源30中的變壓器的副邊的電信號進行放大。發光器件302受輸入運放電路301所放大的電信號驅動而發出光。接收器件303可以接收發光器件302發出的光并將所接收的光轉換成電信號。輸出運放電路304可以將接收器件303所轉換的電信號進行放大后反饋到開關電源30中的變壓器的原邊。在反饋電路300中，發光器件302和接收器件303可以以預定距離布置在印刷電路板(PCB)的同一表面上，發光器件302和接收器件303之間可以布置有透光的阻隔物405，可以用不透光的屏蔽罩406罩住發光器件302、接收器件303以及阻隔物 405、或者可以直接在發光器件302、接收器件303以及阻隔物405的周圍灌膠以保證發光器件302發出的光不會漏出。例示而非限制，發光器件302可以是發光二極管，接收器件303可以是光電二極管。例示而非限制，發光器件302或接收器件303可以是貼片式器件，發光器件302或接收器件303也可以是插件式器件。

如圖4所示，發光器件302和接收器件303都布置在PCB的同一表面上，并且保持適當的距離使得接收器件303能夠接收到光。可以在發光器件302和接收器件303之間放置一個透光材料的阻隔物405，這樣既能增加發光器件302和接收器件303之間的爬電距離，又能使得發光器件302的光通過。可以用不透光材料的屏蔽罩406罩住發光器件302、接收器件303以及阻隔物405，使得發光器件302發射出來的光不會散發到四周而減弱，并且也能夠阻止外界的光線干擾，使得接收器件303能夠接收到發光器件302發出的光；或者，可以不用屏蔽罩406而是直接在發光器件302、接收器件303以及阻隔物405的周圍灌膠以保證接收器件303能夠接收到發光器件302發出的光并且發光器件302發出的光不會漏出。

為了保證接收器件303能夠接收到發光器件302發出的光，發光器件302和接收器件303的距離不能太大。優選地，所述預定距離是保證接收器件303能夠接收到發光器件302發出的光的距離。

另外，在圖4中，沒有具體規定發光器件302、接收器件303以及PCB的尺寸，這些尺寸可以根據實際應用而不同。上述布置方式不僅可以應用于貼片式發光器件和接收器件，也可以應用于插件式發光器件和接收器件。

利用如圖4所示的反饋電路300中發光器件302和接收器件303的布置，當輸入運放電路301將來自開關電源30中的變壓器的副邊的電信號進行放大后施加到發光器件302時，發光器件302可以發出光。發光器件302所發出的光通過透光的阻隔物405(阻隔物405既能增加發光器件302和接收器件303之間的爬電距離，又能使得發光器件302的光通過)，并且不透光的屏蔽罩406或者在發光器件302、接收器件303以及阻隔物405的周圍的灌膠使得發光器件302發射出來的光不會散發到四周而減弱，并且也能夠阻止外界的光線干擾，使得接收器件303能夠接收到發光器件302發出的光。接收器件303接收來自發光器件302的光之后將其轉換成電信號。輸出運放電路304將接收器件303所轉換的電信號進行放大后反饋到開關電源30中的變壓器的原邊。從而，反饋電路300實現了“電- 光-電”轉換，以光為媒介將開關電源30的輸出電信號反饋到開關電源30的變壓器的原邊。

例示而非限制，阻隔物405和屏蔽罩406固定在PCB上的方式可以是引腳焊接的方式。阻隔物405和屏蔽罩406固定在PCB上的方式也可以是其他方式，但一定要滿足不透光。優選地，如果阻隔物405與PCB的結合處透光，則在該結合處點膠。優選地，如果屏蔽罩406與PCB的結合處透光，則在該結合處點膠。

優選地，為了使得屏蔽罩406更加可靠，可以在屏蔽罩406的周圍點膠。其中，膠由不透光材料構成。

此外，不對阻隔物405和屏蔽罩406的形狀和具體材料進行限制，而是可根據實際需要來設計。

此外，上述方式不僅可以應用于二極管，也可以考慮應用于其它需要隔離的器件。上述設計不僅可以應用于變送器，也可以應用于其它的開關電路。

根據本發明的反饋電路在發光器件和接收器件之間布置透光阻隔物，既能滿足將開關電源的輸出電信號反饋到開關電源的變壓器的原邊的功能要求，又能很容易地滿足安規距離要求，方便靈活，并且能夠減小印刷電路板面積，節約成本。

本發明的反饋電路可以應用于開關電源，所述開關電源可以包括上述反饋電路300。

最后，還需要說明的是，除非上下文清楚地指出為其它情況，否則在全部說明書和權利要求中，應當以涵蓋性的意義，也就是說，以“包括、但不限于”的意義，解釋詞語“包括”、“包含”等。另外，詞語“這里”、“上面”、“下面”和類似含義的詞語應當是指本文的整體，而不是指任何特定部分。關于兩個或更多個項目的列舉的詞語“或者”覆蓋以下所有對該詞語的解釋：列表中的項目中的任意一個；列表中的所有項目；以及列表中的項目的任意組合。

雖然以上參照特定實施例描述了本發明，但是應當理解，所描述的實施例僅是說明性的而不是限定性的。對于本領域的技術人員來說，在不背離本申請的實質和范圍的情況下，可以進行各種修改和改變。