一種交錯式控制開關(guān)電源的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及一種交錯式控制開關(guān)電源，屬于電源控制技術(shù)領域。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)電源以其體積小、重量輕、效率高而在電源領域中占主導地位，傳統(tǒng)的開關(guān)電源通常采用橋式整流電路將交流電壓轉(zhuǎn)換成單向脈動直流電壓，并使用大電容濾除交流成分得到脈動較小的直流電壓，再應用DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸出穩(wěn)定的直流電壓驅(qū)動負載，電路組成框圖如圖1所示，使用大電容濾波會產(chǎn)生較大的脈沖電流，造成輸入電流失真，從而產(chǎn)生大量的諧波分量，降低電路的功率因數(shù)，為此，通常在DC/DC轉(zhuǎn)換電路前另加一有源功率因數(shù)控制(Power Factor Correct1n，簡稱:PFC)電路，改良輸入電流波形，為后級提供電壓預穩(wěn)，電路組成框圖如圖2所示，然而，由于PFC電路及DC/DC轉(zhuǎn)換電路中的開關(guān)三極管工作于硬開關(guān)模式，在開通與關(guān)斷過程中產(chǎn)生的交疊損失大，開關(guān)三極管需承受的電流與電壓應力大，導致了電路的功率因數(shù)及效率的降低，同時由于切換損失正比于電路的切換頻率，導致電路無法使用切換頻率較高的電感與電容，增加了電路的體積。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種交錯式控制開關(guān)電源電路，以電容升壓電路及開關(guān)三極管降壓電路為基礎，電容升壓電路作為PFC電路，開關(guān)三極管降壓電路作為DC/DC轉(zhuǎn)換電路，通過交錯控制兩個開關(guān)三極管的導通與截止，將輸入的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓提供給負載并實現(xiàn)有源功率因數(shù)控制，無需外加任何復雜的輔助電路，開關(guān)三極管均工作在零電壓切換狀態(tài)，元件數(shù)量少，成本低，電路體積小，通過軟開關(guān)技術(shù)降低了電路切換損失，減小了開關(guān)三極管承受的電流與電壓應力，提高了電路的功率因數(shù)及工作效率。
[0004]本實用新型所采用的方案是:包括EMI濾波器、整流橋堆、電容升壓電路、開關(guān)三極管降壓電路和控制電路，其特征在于:EMI濾波器與交流輸入電壓及整流橋堆連接，整流橋堆與電容升壓電路及EMI濾波器連接，電容升壓電路分別與整流橋堆、控制電路及開關(guān)三極管降壓電路連接，開關(guān)三極管降壓電路分別與電容升壓電路、控制電路及負載連接。
[0005]所述的EMI濾波器的輸入端與交流輸入電壓連接，EMI濾波器的輸出L端與整流橋堆中的二極管Dl的正端、二極管D3的負端相連，EMI濾波器的輸出N端與整流橋堆中的二極管D2的正端、二極管D4的負端相連。
[0006]所述的整流橋堆由二極管D1、D2、D3、D4組成，二極管Dl的負端與二極管D2的負端、電容升壓電路二極管D5的負端、開關(guān)三極管Tl的漏極、二極管D7的正端、開關(guān)三極管降壓電路的二極管D6的負端、二極管D8的正端、開關(guān)三極管T2的源極匯接，二極管Dl的正端與HMI濾波器的L端、二極管D3的負端匯接，二極管D2的負端與二極管Dl的負端、電容升壓電路二極管D5的負端、開關(guān)三極管Tl的漏極、二極管D7的正端、開關(guān)三極管降壓電路的二極管D6的負端、二極管D8的正端、開關(guān)三極管T2的源極匯接，二極管D2的正端與EMI濾波器的N端、二極管D4的負端匯接，二極管D3、D4的負端與電感LI的左端、L2的下端匯接。
[0007]所述的電容升壓電路由二極管D5、D7、電感L2、L1、開關(guān)三極管Tl、電容Cl組成，二極管D5的負端與整流橋堆電路二極管Dl、D2的負端、開關(guān)三極管Tl的漏極、二極管D7的正端、開關(guān)三極管降壓電路的二極管D6的負端、二極管D8的正端、開關(guān)三極管T2的源極匯接，二極管D5的正端與電感L2的上端相接，電感L2下端、電感LI的左端與整流橋堆二極管D3、D4的正端匯接，電感LI的右端與電容Cl的上端、開關(guān)三極管Tl的源極、開關(guān)三極管降壓電路的濾波電容C2的下端、二極管D6的正端、負載的GND端匯接，電容Cl的下端與二極管D7的負端、開關(guān)三極管降壓電路T2的漏極匯接，二極管D7的正端與開關(guān)三極管降壓電路T2的源極、整流橋堆二極管Dl、D2的正極、開關(guān)三極管Tl的漏極、開關(guān)三極管降壓電路的二極管D8的正極、二極管D6的負端匯接，開關(guān)三極管Tl的柵極與控制電路的VGSl輸出端相接，開關(guān)三極管Tl的源極與電容Cl的上端、電感LI的右端、開關(guān)三極管降壓電路的二極管D6的正極、負載的GND端匯接。
[0008]所述的開關(guān)三極管降壓電路由二極管D8、D6、開關(guān)三極管T2、電感L3、濾波電容C2組成，二極管D6的負端與二極管D8的正端、電容升壓電路開關(guān)三極管Tl的漏極、二極管D5的負極、整流橋堆二極管Dl、D2的負端匯接，二極管D6的正極與電容升壓電路開關(guān)三極管Tl的源極、電容Cl的上端、電感LI的右端、負載的GND端匯接，二極管D8的正極與二極管D6的負極、電容升壓電路開關(guān)三極管Tl的漏極、二極管D5的負極、整流橋堆二極管Dl、D2的負端匯接，二極管D8的負端與電感L3的左端相接，電感L3的右端與電容C2的上端、控制電路輸入端、負載的Vott端相接，開關(guān)三極管T2的源極與電容升壓電路的二極管D7的正極、開關(guān)三極管Tl的漏極、二極管D5的正極、二極管D6的負極、二極管D8的正極、整流橋堆二極管Dl、D2的負端匯接，開關(guān)三極管T2的柵極與控制電路的VGS2輸出端相接，電容C2的上端與電感L3的右端、負載的Votit端、控制電路的輸入端相接，電容C2下端與負載的下端、二極管D6的正端、電容升壓電路的電容Cl的上端、開關(guān)三極管Tl的源極、電感LI的右端匯接。
[0009]所述的控制電路輸出端VGSl、VGS2分別與電容升壓電路TI的柵極、開關(guān)三極管降壓電路的開關(guān)三極管T2的柵極相接，控制電路的輸入端與開關(guān)三極管降壓電路的電感L3的右端、電容C2的上端及負載的Vot端相接。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過交錯控制兩個開關(guān)三極管的導通與截止，實現(xiàn)有源功率因數(shù)控制并給負載提供所需的直流電壓，無需外加任何復雜的輔助電路，開關(guān)三極管均工作在零電壓切換狀態(tài)，通過軟開關(guān)技術(shù)降低了電路切換損失，減小了開關(guān)三極管承受的電流與電壓應力，提高了電路的功率因數(shù)及工作效率，元件數(shù)量少，成本低，電路體積小。
【附圖說明】
[0011]圖1為【背景技術(shù)】所述傳統(tǒng)的開關(guān)電源電路組成框圖。
[0012]圖2為【背景技術(shù)】所述帶有PFC電路的開關(guān)電源組成框圖。
[0013]圖3為本實用新型交錯式控制開關(guān)電源組成框圖。
[0014]圖4為本實用新型實施例的交錯式控制開關(guān)電源電路。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0016]如圖4所示，本實施例提供一種交錯式控制開關(guān)電源，包括EMI濾波器、整流橋堆、電容升壓電路、開關(guān)三極管降壓電路和控制電路，其特征在于:EMI濾波器與交流輸入電壓及整流橋堆連接，整流橋堆與電容升壓電路連接，電容升壓電路分別與整流橋堆、控制電路及開關(guān)三極管降壓電路連接，開關(guān)三極管降壓電路分別與電容升壓電路、控制電路及負載連接，EMI濾波器的輸入端與交流輸入電壓連接，EMI濾波器的輸出L端與整流橋堆中的二極管Dl的正端、二極管D3的負端相連，EMI濾波器的輸出N端與整流橋堆中的二極管D2的正端、二極管D4的負端相連；整流橋堆由二極管D1、D2、D3、D4組成，二極管Dl的負端與二極管D2的負端、電容升壓電路二極管D5的負端、開關(guān)三極管Tl的漏極、二極管D7的正端、開關(guān)三極管降壓電路的二極管D6的負端、二極管D8的正端、開關(guān)三極管T2的源極匯接，二極管Dl的正端與EMI濾波器的L端、二極管D3的負端匯接，二極管D2的負端與二極管Dl的負端、電容升壓電路二極管D5的負端、開關(guān)三極管Tl的漏極、二極管D7的正端、開關(guān)三極管降壓電路的二極管D6的負端、二極管D8的正端、開關(guān)三極管T2的源極匯接，二極管D2的正端與EMI濾波器的N端、二極管D4的負端匯接，二極管D3、D4的負端與電感LI的左端、L2的下端匯接；電容升壓電路由二極管D5、D7、電感L2、L1、開關(guān)三極管Tl、電容Cl組成，二極管D5的負端與整流橋堆電路二極管Dl、D2的負端、開關(guān)三極管Tl的漏極、二極管D7的正端、開關(guān)三極管降壓電路的二極管D6的負端、二極管D8的正端、開關(guān)三極管T2的源極匯接，二極管D5的正端與電感L2的上端相接，電感L2下端、電感LI的左端與整流橋堆二極管D3、D4的正端匯接，電感LI的右端與電容Cl的上端、開關(guān)三極管Tl的源極、開關(guān)三極管降壓電路的濾波電容C2的下端、二極管D6的正端、負載的GND端匯接，電容Cl的下端與二極管D7的負端、開關(guān)三極管降壓電路T2的漏極匯接，二極管D7的正端與開關(guān)三極管降壓電路T2的源極、整流橋堆二極管Dl、D2的正極、開關(guān)三極管Tl的漏極、開關(guān)三極管降壓電路的二極管D8的正極、二極管D6的負端匯接，開關(guān)三極管Tl的柵極與控制電路的VGSl輸出端相接，開關(guān)三極管Tl的源極與電容Cl的上端、電感LI