[发明专利]一种开关电源及填谷电路

说明书

本发明设计开关电源领域，公开了一种开关电源及填谷电路，其中，开关电源包括第一储能单元、第二储能单元、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一开关、第二开关、第一绕组、第二绕组。本发明可适用于宽电压输入的开关电源领域，当输入电压为低电压输入时，控制第一开关和第二开关导通，在输入电压为高电压输入时，控制第一开关和第二开关关断。所述储能单元为电容时，本发明开关电源可以为不同范围的输入电压提供合适的滤波容量，且可以提高高压输入时的PF值和解决低压输入时大电容输出电压起伏波动大和冲击电流的问题，同时减小系统体积，降低成本。

技术领域

本发明涉及开关电源领域，尤其涉及宽电压输入的开关电源及填谷电路。

背景技术

工业与民用领域中都经常需要将各种电网的交流电整流为直流电，为了让开关电源满足全球电网标准就需要将开关电源的输入电压设计为满足宽范围输入电压要求，这样不仅给电源设计带来了难度，而且增加了电路中无源器件的选型规格，增加了电路的体积和重量，同时也会带来较大的成本压力，开关电源的输入部分通常由桥式整流电路和滤波电容构成，二者均为非线性器件，由于大容量电容的存在，使得桥式整流电路中的二极管的导通角变得很窄，仅在交流电压输入的峰值部分才会导通，导致交流输入电流发生严重失真，变成尖峰脉冲，这种电流波形中包含大量的谐波分量，不仅会对电网造成影响，而且使得有功功率和功率因数大幅度降低。且当开关电源的主功率电路使用双管串联方案时，存在主功率开关管瞬态不均压现象。

请参考图1，图1为现有的开关电源中的填谷电路与主功率电路的连接图，其中，填谷电路包括电容C1、电容C2、二极管D1、二极管D2、二极管D3、开关S1以及开关S2；主功率电路包括依序串联连接的第一绕组L1、第一开关管Q3、第二绕组L2以及第二开关管Q4。

传统的开关电源具有的串联充电，并联放电的特点，即在高压输入条件下，开关S1和及开关S2关断，电容C1和电容C2组成串联回路进行充电；在低压输入条件下，开关S1和及开关S2导通，电容C1和电容C2并联给负载放电，如此，不但使得高压输入时功率因数(PF值)提高，且可有效减小低压输入时输出电压起伏的波动大的问题和抑制冲击电流。然而该开关电源存在的缺陷为：由于开关电源的主功率电路使用多管串联方案，在开关电源瞬态工作的场合(如短路情况)，第一开关管Q3和第二开关管Q4会出现不均压的情况。

发明内容

有鉴于此，本发明主要可用于解决主功率使用多管串联的开关电源在工作中尤其是瞬态工作中主功率开关管不均压问题，本发明目的是通过以下技术方案实现的：

第一种方案：一种开关电源，包括：主功率电路以及填谷电路，所述主功率电路具有第一绕组、第二绕组、第一开关管以及第二开关管；

所述填谷电路具有第一储能单元、第二储能单元、二极管以及第三开关管；

所述第一储能单元的正极用于与所述开关电源的正输入端连接，且所述第一储能单元的正极和所述第一绕组的第一端连接，所述第一储能单元的负极分别连接所述第一开关管的源级、所述二极管的阳极和所述第三开关管的漏极；所述第一绕组的第二端与所述第一开关管的漏极连接；所述二极管的阴极连接所述第二储能单元的正极和所述第二绕组的第一端，所述第二绕组的第二端与第二开关管的漏极相连接；所述第二储能单元的负极分别与第二开关管的源级和第三开关管的源级相连并接入地。

第二种方案：一种开关电源，包括：主功率电路以及填谷电路，所述主功率电路具有第一绕组、第二绕组、第一开关管以及第二开关管，

所述填谷电路具有第一储能单元、第二储能单元、二极管以及第三开关管；