开关电源电路

专利主权项内容

1.开关电源电路，包括主电网、EMI滤波器、整流桥，所述主电网输出端连接EMI滤波器输入端，所述EMI滤波器的输出端连接整流桥的输入端，其特征在于：还包括功率因素校正模块、隔离DC/DC模块、可调DC/DC模块、MCU、第一采集模块、第二采集模块、控制电路，所述的整流桥输出端连接功率因数校正模块，所述功率因数校正模块依次经隔离DC/DC模块、可调DC/DC模块后与负载连接，所述第一采集模块采集隔离DC/DC模块的输出电压数据，所述第二采集模块采集可调DC/DC模块输出的电压、电流数据；所述第一采集模块的输出端、第二采集模块的输出端均连接MCU的输入端，所述MCU的输出端经控制电路分别控制隔离DC/DC模块和可调DC/DC模块的输出电压；所述的MCU通过第一使能电路、第二使能电路分别连接隔离DC/DC模块和可调DC/DC模块；所述MCU采用NCP1397B实现；还包括信号调理电路，所述信号调理电路输入端连接主电网，其输出端连接MCU的输入端；所述EMI滤波器包括电容C140、C146、C142、共模电感L15、电容C150、电容C151、电容C139，主电网输出信号依次经电容C140和电容C146串联形成共模干扰抑制电路、差模抑制电容C142、共模电感L15、差模抑制电容C150、电容C139和电容C151组成的共模干扰抑制电路后输出；所述功率因素校正模块包括开关管Q17、续流二极管VD2、控制芯片，所述控制芯片采用NPC1654，整流桥的两个输出端并联电容C144，电容C144一端连接Q17的源极，电容C144的另一端通过电感连接Q17的漏极，Q17的栅极连接控制芯片的DRV脚，Q17的源极接地，Q17的漏极与二极管VD2的阳极连接，二极管VD2的阴极分别连接电容C145的一端和二极管VD1的阴极，电容C145的另一端接地，二极管VD1的阳极连接在电容C144和电感L14之间；在电容C145的两端分别依次并联电容C147、电容C143、电容C149、电容C141和电容C148；控制芯片的VCC端输入+12V电源，控制芯片的BO脚和CS脚分别连接整流桥的两个输出端，控制芯片的FB脚依次经电阻R140和电阻R137连接在二极管VD2的阴极；所述MCU的输入端设置钳位保护电路，其用于限制MCU输入端口的电压值；钳位保护电路由两个阳极阴极依次串联的二极管组成，二极管D1的阳极接-5V电源，二极管D1的阴极连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极接+5V电源，在二极管D1的阴极和二极管D2的阳极间连接在MCU的输出端，用以保护IO口不被电压过大而损坏；第一使能电路由光耦HCPL-817-500AE和晶体管Q16组成，晶体管源极接地，栅极通过电阻R115连接电源+15V，电源+15V经电阻R107连接光耦的一个输入端，光耦的另一个输入端连接晶体管Q16的漏极，栅极经过电阻R115后经电容C114接地，光耦输出端连接隔离DC/DC模块；第二使能模块的一种电路实现方式：MCU输出端连接在Q5的漏极，Q5的源极接地且源极通过电容C47连接漏极，+15V电源经电阻R35接Q5的漏极，栅极连接可调DC/DC模块，栅极经电阻R36连接+15V电源；信号调理电路用于检测主电网1的交流电进行采集后输入到MCU中，其两个输入端分别连接主电网1的N线和L线，分别经过电阻后连接在运放OP2A的同相输入端和反相输入端，反相输入端经电阻R156接输出端，电阻R156两端并联电容C156，运放OP2A输出端经电阻R161连接运放OP3A的反相输入端，其同相输入端接地，运放OP3A的输出端经电容C160接运放反相输入端、经电阻连接光耦HCNR201的输入端，光耦HCNR201的输出端经运放OP4A后输入到MCU的AD输入端；MCU的芯片为NCP1397B芯片，其用于控制DC/DC模块，其CSS脚经电阻R85、电容C107接地，RT脚经电阻R88连接电容C107后接地，RT脚经电阻R91接地，Ctimer脚经电阻R92接地，R92两端并联电容C106；该芯片具备过流保护功能，由R79、R83、R87、C108、D21、D22、R99构成电流源，通过检测谐振电容电压，利用R102将电流转化为电压输出给滤波电容C112之后传输给Fault口；电源经依次串联的电阻R79、R83、R87连接至电容C108的一端，电容C109的另一端分别连接至二极管D21阳极、D22的阴极，D22的阳极接地、D21的阴极经电阻R99连接至Fault口；Fault口经电容C112接地，电阻R102并联在电容C112两端；当Fault口电压达到1.04V的阈值的时候CSS内部接地开关打开由C107开始放电，当C107电压下降，工作频率上升，Rt放出电流增大，使电路输出电压上升，电流下降，达到保护开关管的目的；与此同时CTIMER给C106充电，当C106充满还处于Fault高电压情况的时候，即过电流，芯片进入过电流保护模式，这时C106不再充电，C107通过R91放电，到达1V的时候开启芯片，再次监测Fault端口电压，如果还处于高电压，则继续C107的充放电，周期性的去监测状态。。数据由马 克 团 队整理