隔離反激式高頻開關(guān)電源及其輸入電壓檢測(cè)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及開關(guān)電源領(lǐng)域，特別涉及一種隔離反激式高頻開關(guān)電源及其輸入電壓檢測(cè)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)電源又稱交換式電源、開關(guān)變換器，是一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置，其功能是將一個(gè)位準(zhǔn)的電壓，通過不同形式的架構(gòu)轉(zhuǎn)換為用戶端所需求的電壓。具體的，其主要是通過控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源。在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，常常需要對(duì)開關(guān)電源一次側(cè)的電壓進(jìn)行檢測(cè)以用于對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)或者進(jìn)行某些特殊控制。
[0003]目前，比較常見的采集開關(guān)電源一次側(cè)電壓的方法有:1)采用工頻變壓器隔離采樣，該方法成本高，體積大，精度低；2)通過一次側(cè)直接非隔離檢測(cè)，然后再經(jīng)過光耦隔離傳輸?shù)蕉蝹?cè)，該方法成本高，誤差較大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種隔離反激式高頻開關(guān)電源及其輸入電壓檢測(cè)電路，其能夠檢測(cè)隔離反激式高頻開關(guān)電源的輸入電壓，且檢測(cè)精度高，成本低。
[0005]本實(shí)用新型的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]—種隔離反激式高頻開關(guān)電源的輸入電壓檢測(cè)電路，所述隔離反激式高頻開關(guān)電源的變壓器二次側(cè)的同名端為正電壓時(shí)，能夠向與所述開關(guān)電源電性連接的負(fù)載輸出電能；在所述同名端與所述負(fù)載之間設(shè)置有限制電流流向的限流元件；所述電壓檢測(cè)電路包括:電壓采樣模塊，其能與所述變壓器二次側(cè)的同名端電性導(dǎo)通，在所述變壓器二次側(cè)的同名端電壓為負(fù)電壓且所述限流元件不導(dǎo)通時(shí)，采集所述變壓器二次側(cè)的同名端的電壓；電壓比較放大模塊，其能夠接收所述電壓采樣模塊采集的電壓，并與預(yù)定基準(zhǔn)電壓比較放大后輸出檢測(cè)電壓。
[0007]進(jìn)一步的，所述限流元件為二極管，其正極用于和所述變壓器二次側(cè)的同名端電性連接，其負(fù)極用于和所述負(fù)載電性連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述限流元件為場(chǎng)效應(yīng)管、晶體管、可控硅中的一種。
[0009]進(jìn)一步的，所述電壓采樣模塊包括采樣二極管、采樣電容，
[0010]所述采樣二極管的負(fù)極用于和所述變壓器二次側(cè)的同名端電性連接，所述采樣二極管的正極用于和所述采樣電容的一端電性連接；
[0011 ] 所述采樣電容的一端與所述采樣二極管的正極電性連接，另一端接地。
[0012]進(jìn)一步的，所述電壓比較放大模塊包括第一電阻、第二電阻和運(yùn)算放大器，
[0013]所述第一電阻的一端與所述采樣二極管的正極電性連接，另一端與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端電性連接；
[0014]所述第二電阻的一端與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端電性連接，另一端與所述運(yùn)算放大器的輸出端電性連接；
[0015]所述運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述第一電阻、第二電阻電連接，其同向輸入端用于輸入所述預(yù)定基準(zhǔn)電壓，其輸出端用于輸出檢測(cè)電壓。
[0016]進(jìn)一步的，所述預(yù)定基準(zhǔn)電壓為零。
[0017]—種隔離反激式高頻開關(guān)電源，其包括:具有一次側(cè)和二次側(cè)的變壓器；與所述變壓器一次側(cè)電性連接的開關(guān)元件；在所述開關(guān)元件關(guān)斷時(shí)，所述變壓器二次側(cè)的同名端為正電壓，其能夠向與所述開關(guān)電源電性連接的負(fù)載輸出電能；設(shè)置在所述同名端與所述負(fù)載之間能限制電流流向的限流元件；電性連接在所述同名端與限流元件之間的電壓檢測(cè)電路，其包括:電壓采樣模塊，其能與所述變壓器二次側(cè)的同名端電性導(dǎo)通，在所述變壓器二次側(cè)的同名端電壓為負(fù)電壓且所述限流元件不導(dǎo)通時(shí)，采集所述變壓器二次側(cè)的同名端的電壓；電壓比較放大模塊，其能夠接收所述電壓采樣模塊采集的電壓，并與預(yù)定基準(zhǔn)電壓比較放大后輸出檢測(cè)電壓。
[0018]進(jìn)一步的，所述限流元件為二極管，其正極用于和所述變壓器二次側(cè)的同名端電性連接，其負(fù)極用于和所述負(fù)載電性連接。
[0019]進(jìn)一步的，所述電壓采樣模塊包括采樣二極管、采樣電容，
[0020]所述采樣二極管的負(fù)極用于和所述變壓器二次側(cè)的同名端電性連接，所述采樣二極管的正極用于和所述采樣電容的一端電性連接；
[0021]所述采樣電容的一端與所述采樣二極管的正極電性連接，另一端接地。
[0022]進(jìn)一步的，所述電壓比較放大模塊包括第一電阻、第二電阻和運(yùn)算放大器，
[0023]所述第一電阻的一端與所述采樣二極管的正極電性連接，另一端與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端電性連接；
[0024]所述第二電阻的一端與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端電性連接，另一端與所述運(yùn)算放大器的輸出端電性連接；
[0025]所述運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述第一電阻、第二電阻電連接，其同向輸入端用于輸入所述預(yù)定基準(zhǔn)電壓，其輸出端用于輸出檢測(cè)電壓。
[0026]由以上本申請(qǐng)實(shí)施方式提供的技術(shù)方案可見，本申請(qǐng)可以通過在隔離反激式高頻開關(guān)電源在所述變壓器二次側(cè)的同名端與限流元件之間引入電壓檢測(cè)電路；所述電壓檢測(cè)電路包括:電壓采樣模塊，其能與所述變壓器二次側(cè)的同名端電性導(dǎo)通，在所述開關(guān)元件導(dǎo)通時(shí)，所述變壓器二次側(cè)的同名端電壓為負(fù)電壓，所述限流元件不導(dǎo)通，采集所述變壓器二次側(cè)的同名端的電壓；電壓比較放大模塊，其能夠接收所述電壓采樣模塊采集的電壓，并與預(yù)定基準(zhǔn)電壓比較放大后輸出檢測(cè)電壓。所述預(yù)定基準(zhǔn)電壓由獨(dú)立于負(fù)載的穩(wěn)定的電壓提供，其工作時(shí)能夠不受負(fù)載干擾，從而保證為所述電壓檢測(cè)電路提供穩(wěn)定的電壓基準(zhǔn)，進(jìn)而有利于保證電壓檢測(cè)的精度。此外，本申請(qǐng)中采用電壓采樣模塊和電壓比較放大模塊相結(jié)合的方式，電路結(jié)構(gòu)簡單，電路中的各個(gè)電路元件成本較低，因而整體上整個(gè)輸入電壓檢測(cè)電路成本較低。
[0027]進(jìn)一步的，由于所述預(yù)定基準(zhǔn)電壓為零，其能夠進(jìn)一步提高基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)定性，進(jìn)而提尚電壓檢測(cè)的精度，使得檢測(cè)精度誤差能夠控制在1%以內(nèi)。
【附圖說明】
[0028]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中一種隔離反激式高頻開關(guān)電源的電路示意圖；
[0029]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中又一種隔離反激式高頻開關(guān)電源的電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作詳細(xì)說明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落入本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
[0031]本實(shí)用新型提供一種隔離反激式高頻開關(guān)電源及其輸入電壓檢測(cè)電路，其能夠檢測(cè)隔離反激式高頻開關(guān)電源的輸入電壓，且檢測(cè)精度高，成本低。
[0032]請(qǐng)參閱圖1，為本實(shí)用新型實(shí)施例中一種隔離反激式高頻開關(guān)電源的電路示意圖。
[0033]所述隔離反激式高頻開關(guān)電源包括:具有一次側(cè)和二次側(cè)的變壓器Tl ;與所述變壓器Tl 一次側(cè)電性連接的開關(guān)元件Ql ;在所述開關(guān)元件Ql關(guān)斷時(shí)，所述變壓器Tl 二次側(cè)的同名端為正電壓，其能夠向與所述開關(guān)電源電性連接的負(fù)載輸出電能；設(shè)置在所述同名端與所述負(fù)載之間能限制電流流向的限流元件Dl ；電性連接在所述同名端與限流元件Dl之間的電壓檢測(cè)電路，其包括:電壓采樣模塊，其能與所述變壓器Tl 二次側(cè)的同名端電性導(dǎo)通，在所述變壓器Tl 二次側(cè)的同名端電壓為負(fù)電壓且所述限流元件Dl不導(dǎo)通時(shí)，采集所述變壓器Tl 二次側(cè)的同名端的電壓；電壓比較放大模塊，其能夠接收所述電壓采樣模塊采集的電壓，并與預(yù)定基準(zhǔn)電壓比較放大后輸出檢測(cè)電壓。
[0034]所述變壓器Tl是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，其主要構(gòu)件包括鐵芯、線圈。所述線圈可包括兩個(gè)或兩個(gè)以上，其中用于接電源的線圈為初級(jí)線圈，其余線圈為次級(jí)線圈。相對(duì)的，所述變壓器Tl初級(jí)線圈的一側(cè)稱為一次側(cè)，所述變壓器Tl次級(jí)線圈的一側(cè)稱為二次側(cè)。當(dāng)所述初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí)，鐵芯中便產(chǎn)生交流磁通，使次級(jí)線圈中感應(yīng)出電壓。所述一次側(cè)的電壓和所述二次側(cè)的電壓比值等于所述初級(jí)線圈和次級(jí)線圈繞組的匝數(shù)比。如圖1所示，所述變壓器Tl初級(jí)線圈的同名端接輸入電源，異名端與所述開關(guān)元件Ql連接。
[0035]所述開關(guān)元件Ql具體可為開關(guān)管或者開關(guān)三極管。使用時(shí)，所述開關(guān)元件Ql工作于截止區(qū)和飽和區(qū)，相當(dāng)于具有將電路的切斷和導(dǎo)通的功能。如圖1所示，所述開關(guān)元件Ql包括基極、集電極、發(fā)射極，所述集電極與所述變壓器Tl初級(jí)線圈的異名端相連接，所述發(fā)射極接地。在本實(shí)施方式中，所述開關(guān)元件Ql能夠被控制電路發(fā)