一種非隔離開關(guān)電源電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種開關(guān)電源電路，特別是一種非隔離開關(guān)電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]非隔離開關(guān)電源電路中，電感是一種典型的儲能元件。開關(guān)導(dǎo)通時，給電感充電，開關(guān)關(guān)閉時，電感放電，如此周期循環(huán)，實現(xiàn)了電源的開關(guān)轉(zhuǎn)換過程。在非隔離開關(guān)電源應(yīng)用于恒流驅(qū)動電路時，通常工作在臨近導(dǎo)通模式，這就需要檢測電感的退磁時間，這樣才可以在負載變化時，實現(xiàn)恒流。在電感充電時，通?？梢酝ㄟ^檢測低壓端限流電阻上的電壓，很方便的檢測電感電流的大小。在開關(guān)關(guān)閉時，電感的放電也同樣需要檢測，由于電感放電時，開關(guān)已經(jīng)關(guān)閉，電感處于高壓端不能很方便的檢測，要么需要高壓電路檢測，高壓檢測電路也比較復(fù)雜，且高壓電路在集成電路工藝實現(xiàn)上成本較高，會增加芯片的成本。
[0003]另外一種方法就是間接檢測，利用變壓器原理降低電壓后進行檢測，這個在使用上會增加器件的成本。當(dāng)開關(guān)電源工作在連續(xù)導(dǎo)通模式時，可以不用檢測電感的退磁時間，但負載變化時，輸出負載不能實現(xiàn)恒流。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供開關(guān)電源電路不需要檢測電感放電時的退磁時間，可以實現(xiàn)優(yōu)異恒流效果和很好的負載調(diào)整率的一種非隔離開關(guān)電源電路。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設(shè)計的一種非隔離開關(guān)電源電路，其特征在于:包括時鐘模塊、RS觸發(fā)器、比較器、延時模塊、負載LED、二極管D、電感L和檢測電阻，RS觸發(fā)器的S端與時鐘模塊連接、R端與比較器連接、Q端與延時模塊連接，上述的負載LED —端接輸入電源，另一端與電感L連接；該電感L的另一端與檢測電阻連接、兩者之間還安裝有開關(guān)管M，開關(guān)管M與上述的延時模塊連接，比較器輸入端連接在檢測電阻與開關(guān)管M之間，所述的比較器上還連接有參考電壓Vref，二極管D的正極連接于電感L與開關(guān)管M之間，其負極連接在負載LED上。
[0006]本實用新型得到的一種非隔離開關(guān)電源電路，在開關(guān)管M導(dǎo)通時，檢測流過檢測電阻的電流，也就是流過開關(guān)管M的電流，此電流也就是流過電感L和負載LED的電流，同時記錄電流達到設(shè)定值的開關(guān)導(dǎo)通時間Tl，然后延長同樣的開關(guān)時間Tl再關(guān)閉開關(guān)，電感通過二極管D放電，電感的放電時間保持為常數(shù)T0。這樣LED的輸出電流為設(shè)定值的電流，在實現(xiàn)恒流輸出的時候，不需要高壓端采樣，降低了實現(xiàn)難度，同時可以在負載大范圍變化時，實現(xiàn)優(yōu)異的恒流效果。
【附圖說明】
[0007]圖1是非隔離開關(guān)電源電路示意圖。
[0008]圖2是電感電流與檢測電阻電壓的波形示意圖。
[0009]圖中:時鐘模塊1、RS觸發(fā)器2、延時模塊3、比較器4、負載LED5、二極管D 6、電感L7、檢測電阻8、開關(guān)管M9、參考電壓VreflO。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0011]實施例:
[0012]如圖1所示，本實用新型提供的一種非隔離開關(guān)電源電路，包括用于計時的時鐘模塊1、RS觸發(fā)器2、用于比較電壓高低的比較器4、延時模塊3、負載LED5、二極管D 6、電感L7和檢測電阻8，檢測電阻8是可根據(jù)需要設(shè)定，RS觸發(fā)器2它有兩個輸入端R、S和兩個輸出端Q、非Q，RS觸發(fā)器2的S端與時鐘模塊I連接、R端與比較器4連接、Q端與延時模塊3連接，上述的負載LED2 —端接輸入電源Vin，另一端與電感L7連接；該電感L7的另一端與檢測電阻8連接、兩者之間還安裝有開關(guān)管M9，開關(guān)管M9與上述的延時模塊3連接，比較器4輸入端連接在檢測電阻8與開關(guān)管M9之間，所述的比較器2上還連接有參考電壓Vref 10，二極管D6的正極連接于電感L7與開關(guān)管M9之間，其負極連接在負載LED5的正極上。
[0013]對于上述設(shè)計的一種非隔離開關(guān)電源電路，結(jié)合圖2所示，其工作原理是在開關(guān)管M9導(dǎo)通時，檢測流過檢測電阻Rcs的電流，也就是流過開關(guān)管M9的電流，此電流也就是流過電感L7和負載LED5的電流，同時記錄電感L的電流達到設(shè)定值Ip的開關(guān)導(dǎo)通時間Tl，Ip=Vp/Rcs，然后延長同樣的開關(guān)時間Tl再關(guān)閉開關(guān)，電感L通過二極管D放電，電感L7的放電時間保持為常數(shù)T0，這樣LED的輸出電流為:Ip。
[0014]其工作過程如下:一開始時鐘模塊I使RS觸發(fā)器2的輸出變高，經(jīng)過延時模塊3后，驅(qū)動開關(guān)管M9打開，延時模塊3計時開始，輸入電源Vin通過負載LED5、電感L7、開關(guān)管M9和檢測電阻Rcs到地，開關(guān)管M9導(dǎo)通時，流過的電流在Rcs上產(chǎn)生電壓Vp，通過比較器和參考電壓Vref比較，當(dāng)Vp大于Vref時，比較器輸出高使得RS觸發(fā)器輸出變低，此時延時模塊記錄Rcs達到Vp時的時間為Tl，延時模塊3再延時Tl的時間關(guān)閉開關(guān)管M。開關(guān)管M關(guān)閉后，由于電感L的電流不可以突變，電感L7上存儲的能量就通過二極管D放電，放電時間固定為T0，當(dāng)放電時間TO結(jié)束后，開關(guān)管M9再次打開，重復(fù)上面的過程。此時在負載LED5上產(chǎn)生的電流就是Ip, Ip=Vp/Rcs=Vref/Rcs，Vref為固定值，Rcs可以根據(jù)需要設(shè)定，所以負載上的電流時恒定的。由于負載電流只與參考電壓VreflO和檢測電阻Rcs有關(guān)，所以可以得到很好的負載調(diào)整率。
[0015]對于實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離實用新型構(gòu)思的前提下，其架構(gòu)形式能夠靈活多變，只是做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于由實用新型所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種非隔離開關(guān)電源電路，其特征在于:包括時鐘模塊(1)、RS觸發(fā)器(2)、比較器(4)、延時模塊(3)、負載LED (5)、二極管D (6)、電感L (7)和檢測電阻(8)，RS觸發(fā)器(2)的S端與時鐘模塊(I)連接、R端與比較器(4)連接、Q端與延時模塊(3)連接，上述的負載LED (5)—端連接輸入電源，另一端與電感L (7)連接；該電感L (7)的另一端與檢測電阻(8)連接、兩者之間還安裝有開關(guān)管M (9)，開關(guān)管M (9)與上述的延時模塊(3)連接，比較器(4 )輸入端連接在檢測電阻(8 )與開關(guān)管M (9 )之間，所述的比較器(4 )上還連接有參考電壓Vref (10)，二極管D (6)的正極連接于電感L(7)與開關(guān)管M(9)之間，其負極連接在負載LED (5)上。
【專利摘要】本實用新型公開一種非隔離開關(guān)電源電路，包括時鐘模塊、RS觸發(fā)器、比較器、延時模塊、負載LED、二極管D、電感和檢測電阻，RS觸發(fā)器的S端與時鐘模塊連接、R端與比較器連接、Q端與延時模塊連接，上述的負載LED一端接輸入電源，另一端與電感L連接；該電感L的另一端與檢測電阻連接、兩者之間還安裝有開關(guān)管M，開關(guān)管M與上述的延時模塊連接，比較器輸入端連接在檢測電阻與開關(guān)管M之間，比較器上還連接有參考電壓V，二極管D的正極連接于電感與開關(guān)管M之間，其負極連接在負載LED上。得到的一種非隔離開關(guān)電源電路，在實現(xiàn)恒流輸出的時候，不需要高壓端采樣，降低實現(xiàn)難度，同時可以在負載大范圍變化時，實現(xiàn)優(yōu)異的恒流效果。
【IPC分類】H05B37-02
【公開號】CN204598427
【申請?zhí)枴緾N201520331706
【發(fā)明人】周海牛, 林滿院
【申請人】深圳芯瑞晟微電子有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月21日