[发明专利]超宽电压输入范围AC/DC‑DC自适应仪用开关电源

权利要求书

1.超宽电压输入范围AC/DC-DC自适应仪用开关电源，既可适用于全球范围内的交流电压，也可以适用于宽范围输入的直流电压，其特征在于：包括输入保护电路、EMI滤波电路、工频整流滤波电路、高频整流滤波电路、升压变换电路、反激变换电路、第一电压采样电路、第一电流采样电路、第二电压采样电路、第二电流采样电路、第一PWM调制电路、第二PWM调制电路、辅助供电电源电路、电源切换电路、电压检测比较控制电路和光耦隔离反馈电路；

所述升压变换电路和反激变换电路组成两级式级联电路，如果输入电压较低，就将此低电压先升压到一个适合的高电压，再通过第二级电路后得到需要的输出电压；如果输入电压较高，此高电压不经过第一级变换就直接到达第二级变换电路后得到需要的输出电压；通过用于开关电源启动的芯片和外接的MOSFET来提高带负载能力；在上电瞬间，由用于开关电源启动的芯片供电，当电路工作稳定后，从第二级电路的变压器辅助绕组提供芯片工作电源并将开始提供电源的回路切换掉；使用这种方法，不仅解决了芯片供电问题，而且解决了现在开关电源中启动电阻一直消耗能量的问题；使用电容零损耗放电器解决了EMI滤波电路中的泄放电阻一直消耗功率的问题；使用了零损耗高压检测信号断接集成器，解决了第一级电路的检测电阻在第一级电路不工作时仍然在消耗功率的问题，工作效率较高。

2.如权利要求1所述的超宽电压输入范围AC/DC-DC自适应仪用开关电源，其特征在于：所述工频整流滤波电路由整流桥D3和滤波电容C11、C12组成；电容C11、C12的容值决定工频整流滤波电路输出电压纹波大小。

3.如权利要求1所述的超宽电压输入范围AC/DC-DC自适应仪用开关电源，其特征在于：所述升压变换电路由储能电感L1、开关管Q1、续流二极管D1、输出滤波电容C9、输出滤波电容C10、开关管源极检流电阻CS1和第一电压采样电路组成；所述第一电压采样电路由分压电阻R44、R39和零损耗高压检测信号断接集成器U1组成；当输入电压比较低时，第一级升压变换电路工作，这时U1的开关S1、S2接通，正常分压；当输入电压大于60V时，第一级升压变换电路就不工作，这时控制U1的开关S1、S2断开，此时分压电阻R44和R39就从电路中断开，不再消耗能量，这样就可以降低开关电源的功率损耗；分压电阻R44和R39决定了第一级升压变换电路输出电压大小；升压变换电路主要用来将输入低电压升压到一个适合第二级电路的电压，当开关管Q1导通时，电感L1储能，电容C9、C10放电，为负载提供电压；当开关管关断时，L1上储存的能量经过由L1和D1构成的回路对C9、C10进行充电，同时给负载供电；电阻R1和电容C1组成的RC吸收电路和二极管D5、电阻R10和电容C7组成的RCD吸收电路用来吸收高频变换电路的尖峰电压；改变检流电阻和第一电压采样电路可以改变升压变换电路的输出电压和电流的大小。

4.如权利要求1所述的超宽电压输入范围AC/DC-DC自适应仪用开关电源，其特征在于：所述电压检测比较控制电路由低功耗比较器U4、分压检测电阻R32和R36、驱动电阻R25和控制三极管Q6组成；当输入电压低于60V时，分压电阻R32、R36的分压小于U4参考端8脚电压，U4输出端7脚输出低电平，三极管Q6不动作；当输入电压高于60V时，分压电阻R32、R36的分压大于U4参考端8脚电压，U4输出端7脚输出高电平，三极管Q6动作，使第一级升压变换电路的PWM控制芯片处于锁存状态；使用这种切换方法比使用继电器切换更安全可靠，改变电阻R32和R36的阻值比可以改变第一级的电压切换点。