[发明专利]一种开关电源电路和控制方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及开关电源，尤其涉及一种开关电源电路和控制方法。

[背景技术]

为节约能源，世界各国对各种电子产品的能耗标准越来越严格，建立了强制性的“绿色电源”标准要求，著名的如欧洲能源之星很多电子产品，经常是处于待机等候状态，待机量需持续消耗电网功率，虽然单个电源待机时的绝对功率不大，但因为产品的数量非常庞大，导致总的消耗功率也是非常庞大的。为减少这些无用的消耗，根据不同类型的产品，对电源提出了严格的待机功耗要求，典型的要求如待机功耗小于0.5W，有的甚至要求待机功耗小于0.3W。

为满足低功耗要求，目前很多电源芯片厂商开发生产了各种类型的绿色模式脉宽调制控制器(Green-Mode PWM Controller)，如单芯片FAN6756，就是一款高度集成的绿色模式PWM控制器。这些芯片的共同特点是当电路进入待机状态时，芯片也进入节能的工作模式，比如采用变频的方法，随着输出功率的减少而降低工作频率或者采用间歇的工作模式等方法来减少开关损耗，达到节能目的。

电子产品待机工作时，辅助电压一般是输出5V左右，主输出可能是一路输出，也可能是多路输出。虽然PWM芯片可以实现“绿色”工作模式，但由于各种电子产品对工作电压及功率要求各有不同，有高电压、有低电压，有单路、有多路，有功率大的、也有功率小的，所以要用一个绿色模式PWM芯片来实现电源的多种输出要求并且要同时能够符合待机低功耗要求，很难两全其美。

如图1所示，为满足待机功耗要求，目前常用的电源方案是采用两个变换器的方式：一个作待机和低压回路输出用；另一个作主功率输出用。当处于待机状态时，仅待机电路工作，主输出变换器被关闭，只有在收到正常工作命令信号后，才启动主变换器。

采用双变换器的方式虽然容易实现低待机功耗要求，但主要缺点是成本高，电路复杂，另外如果PCB布局处理得不好，很容易造成两个变换器互相干扰，导致工作不正常。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种电路结构简单、实现成本较低，待机功耗小的开关电源的控制方法。

本发明另一个要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本较低，待机功耗小的开关电源电路。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种开关电源的控制方法，在待机工作状态下，关闭主输出电路，开关电源的PWM控制器在低频率和/或低占空比的节能模式下工作，辅助输出电路输出的待机电压低于正常工作状态下的辅助电源电压。

一种实现上述控制方法开关电源电路的技术方案，包括原边电路、副边电路、变压器和控制电路，原边电路和副边电路通过变压器耦合；原边电路包括由所述PWM控制器驱动的逆变电路，所述的副边电路包括主输出电路和辅助输出电路，所述的控制电路包括微控制器、主输出开关电路、待机电压控制电路和工作状态采样电路；工作状态采样电路的输出端接微控制器，主输出开关电路的信号输入端接微控制器的主输出开关控制信号输出端；待机电压控制电路的信号输入端接微控制器的待机电压控制信号输出端，待机电压控制电路的输出端接PWM控制器控制信号输入端。

以上所述的开关电源电路，所述的主输出电路包括变压器的第一副边绕组、第一整流滤波电路和输出端口，第一副边绕组的输出端经第一整流滤波电路接输出端口；所述的主输出开关电路包括开关管、第一分压电路、第二分压电路和第一NPN三极管；所述开关管的第一端接第一整流滤波电路的正极输出端，第二端接输出端口正极；第一分压电路包括串联的第一电阻和第二电阻，第一分压电路的一端接开关管的第一端，另一端接第一NPN三极管的集电极，第一电阻和第二电阻之间的连接点接开关管的控制极；第二分压电路包括串联的第三电阻和第四电阻，第二分压电路的一端接微控制器的主输出开关控制信号输出端，另一端接地；第三电阻和第四电阻之间的连接点接第一NPN三极管的基极，第一NPN三极管的发射极接地；第一整流滤波电路的负极输出端接地。