[发明专利]一种原边反馈式开关电源电路及控制方法和开关电源

说明书

本发明公开了一种原边反馈式开关电源电路及控制方法和开关电源，所述开关电源电路，包括：母线电压采样电路，连接在直流母线正极Vin+和控制驱动电路之间，用于对所述母线的电压进行采样，得到母线电压值；漏极电压采样电路，一端连接所述控制驱动电路，另一端连接在变压器的初级绕组电流输入端和主开关管的漏极D或集电极c之间，用于对主开关管的漏极D或集电极c的电压进行采样，得到漏极电压值。采用本发明，通过对母线电压和开关管漏极电压采样及运算就可实现输出电压的闭环反馈控制，从而简化电路、降低成本。

技术领域

本发明涉及开关电源技术，尤其涉及一种原边反馈式开关电源电路及控制方法和开关电源。

背景技术

反激式开关电源通常需要对输出电压进行闭环控制，以实现稳定的输出电压。常见的反激式开关电源电路，多采用线性光耦合器、基准电压源和误差比较放大器，实现输出电压的反馈和原、副边绕组的电气隔离，但光耦合器的电流传输比受温度影响较大，在极端温度条件下容易造成闭环控制不稳定，且线性光耦合器、基准电压源和误差比较放大器的元器件成本很高。

为了降低成本，又产生了原边反馈控制方案，但原边反馈控制通常需要在高频变压器上增加辅助绕组，因而增加了器件成本，加大了变压器体积、漏感和设计难度。

申请号为201510021895.1、201610524020.8、201710067962.2、201710847206.1的中国发明申请的技术方案，均记载了采用原边绕组反馈的反激式开关电源电路以及控制方法，但它们所采用的电路均带有变压器辅助绕组回路，电路复杂且成本较高。另有实用新型专利201721001806.8的方案，提出了一种变压器无辅助绕组的原边反馈控制电路，但是该电路仅仅实现了原边绕组峰值电流的闭环，并不能对输出电压进行闭环控制。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种原边反馈式开关电源电路及控制方法和开关电源，无需辅助绕组，只需通过对母线电压和开关管漏极电压采样及运算就可实现输出电压的闭环反馈控制，从而简化电路、降低成本。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种原边反馈式开关电源电路，包括控制回路，所述控制回路中包含母线电压采样电路和漏极电压采样电路，其中：

所述母线电压采样电路，连接在直流母线正极Vin+和控制驱动电路之间，用于对所述母线的电压进行采样，得到母线电压值；

所述漏极电压采样电路，一端连接所述控制驱动电路，另一端连接在变压器的初级绕组电流输入端和主开关管的漏极D或集电极c之间，用于对主开关管的漏极D或集电极c的电压进行采样，得到漏极电压值。

其中：利用所述母线电压值和漏极电压值，通过计算得到输出电压V₀利用所述控制驱动电路对所述主开关管的控制极的信号进行控制和调制。

所述主开关管的源极S与母线负极Vin-之间还电连接有电流采样电路。

应用所述电流采样电路对母线电压进行采样时，将所述母线正极Vin+与待采样电流输入端之间用阻性阻抗连接，得到待采样电流I_in：

I_in＝(V_in+-V_in-)/R₀

其中，Vin+为母线正极电压，Vin-为母线负极电压，R₀为阻性阻抗。

所述电流采样电路中还包含有一采用二极管进行钳位的保护电路，所述保护电路的输入端电压与钳位二极管导通电压之和不低于0V，且不高于控制驱动电路的电源电压。