一種交錯式控制開關電源的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種交錯式控制開關電源，屬于電源控制技術領域。
【背景技術】
[0002]開關電源以其體積小、重量輕、效率高而在電源領域中占主導地位，傳統的開關電源通常采用橋式整流電路將交流電壓轉換成單向脈動直流電壓，并使用大電容濾除交流成分得到脈動較小的直流電壓，再應用DC/DC轉換電路輸出穩定的直流電壓驅動負載，電路組成框圖如圖1所示，使用大電容濾波會產生較大的脈沖電流，造成輸入電流失真，從而產生大量的諧波分量，降低電路的功率因數，為此，通常在DC/DC轉換電路前另加一有源功率因數控制(Power Factor Correct1n，簡稱:PFC)電路，改良輸入電流波形，為后級提供電壓預穩，電路組成框圖如圖2所示，然而，由于PFC電路及DC/DC轉換電路中的開關三極管工作于硬開關模式，在開通與關斷過程中產生的交疊損失大，開關三極管需承受的電流與電壓應力大，導致了電路的功率因數及效率的降低，同時由于切換損失正比于電路的切換頻率，導致電路無法使用切換頻率較高的電感與電容，增加了電路的體積。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型針對現有技術的不足，提出了一種交錯式控制開關電源電路，以電容升壓電路及開關三極管降壓電路為基礎，電容升壓電路作為PFC電路，開關三極管降壓電路作為DC/DC轉換電路，通過交錯控制兩個開關三極管的導通與截止，將輸入的交流電壓轉換成直流電壓提供給負載并實現有源功率因數控制，無需外加任何復雜的輔助電路，開關三極管均工作在零電壓切換狀態，元件數量少，成本低，電路體積小，通過軟開關技術降低了電路切換損失，減小了開關三極管承受的電流與電壓應力，提高了電路的功率因數及工作效率。
[0004]本實用新型所采用的方案是:包括EMI濾波器、整流橋堆、電容升壓電路、開關三極管降壓電路和控制電路，其特征在于:EMI濾波器與交流輸入電壓及整流橋堆連接，整流橋堆與電容升壓電路及EMI濾波器連接，電容升壓電路分別與整流橋堆、控制電路及開關三極管降壓電路連接，開關三極管降壓電路分別與電容升壓電路、控制電路及負載連接。
[0005]所述的EMI濾波器的輸入端與交流輸入電壓連接，EMI濾波器的輸出L端與整流橋堆中的二極管Dl的正端、二極管D3的負端相連，EMI濾波器的輸出N端與整流橋堆中的二極管D2的正端、二極管D4的負端相連。
[0006]所述的整流橋堆由二極管D1、D2、D3、D4組成，二極管Dl的負端與二極管D2的負端、電容升壓電路二極管D5的負端、開關三極管Tl的漏極、二極管D7的正端、開關三極管降壓電路的二極管D6的負端、二極管D8的正端、開關三極管T2的源極匯接，二極管Dl的正端與HMI濾波器的L端、二極管D3的負端匯接，二極管D2的負端與二極管Dl的負端、電容升壓電路二極管D5的負端、開關三極管Tl的漏極、二極管D7的正端、開關三極管降壓電路的二極管D6的負端、二極管D8的正端、開關三極管T2的源極匯接，二極管D2的正端與EMI濾波器的N端、二極管D4的負端匯接，二極管D3、D4的負端與電感LI的左端、L2的下端匯接。
[0007]所述的電容升壓電路由二極管D5、D7、電感L2、L1、開關三極管Tl、電容Cl組成，二極管D5的負端與整流橋堆電路二極管Dl、D2的負端、開關三極管Tl的漏極、二極管D7的正端、開關三極管降壓電路的二極管D6的負端、二極管D8的正端、開關三極管T2的源極匯接，二極管D5的正端與電感L2的上端相接，電感L2下端、電感LI的左端與整流橋堆二極管D3、D4的正端匯接，電感LI的右端與電容Cl的上端、開關三極管Tl的源極、開關三極管降壓電路的濾波電容C2的下端、二極管D6的正端、負載的GND端匯接，電容Cl的下端與二極管D7的負端、開關三極管降壓電路T2的漏極匯接，二極管D7的正端與開關三極管降壓電路T2的源極、整流橋堆二極管Dl、D2的正極、開關三極管Tl的漏極、開關三極管降壓電路的二極管D8的正極、二極管D6的負端匯接，開關三極管Tl的柵極與控制電路的VGSl輸出端相接，開關三極管Tl的源極與電容Cl的上端、電感LI的右端、開關三極管降壓電路的二極管D6的正極、負載的GND端匯接。
[0008]所述的開關三極管降壓電路由二極管D8、D6、開關三極管T2、電感L3、濾波電容C2組成，二極管D6的負端與二極管D8的正端、電容升壓電路開關三極管Tl的漏極、二極管D5的負極、整流橋堆二極管Dl、D2的負端匯接，二極管D6的正極與電容升壓電路開關三極管Tl的源極、電容Cl的上端、電感LI的右端、負載的GND端匯接，二極管D8的正極與二極管D6的負極、電容升壓電路開關三極管Tl的漏極、二極管D5的負極、整流橋堆二極管Dl、D2的負端匯接，二極管D8的負端與電感L3的左端相接，電感L3的右端與電容C2的上端、控制電路輸入端、負載的Vott端相接，開關三極管T2的源極與電容升壓電路的二極管D7的正極、開關三極管Tl的漏極、二極管D5的正極、二極管D6的負極、二極管D8的正極、整流橋堆二極管Dl、D2的負端匯接，開關三極管T2的柵極與控制電路的VGS2輸出端相接，電容C2的上端與電感L3的右端、負載的Votit端、控制電路的輸入端相接，電容C2下端與負載的下端、二極管D6的正端、電容升壓電路的電容Cl的上端、開關三極管Tl的源極、電感LI的右端匯接。
[0009]所述的控制電路輸出端VGSl、VGS2分別與電容升壓電路TI的柵極、開關三極管降壓電路的開關三極管T2的柵極相接，控制電路的輸入端與開關三極管降壓電路的電感L3的右端、電容C2的上端及負載的Vot端相接。
[0010]與現有技術相比，通過交錯控制兩個開關三極管的導通與截止，實現有源功率因數控制并給負載提供所需的直流電壓，無需外加任何復雜的輔助電路，開關三極管均工作在零電壓切換狀態，通過軟開關技術降低了電路切換損失，減小了開關三極管承受的電流與電壓應力，提高了電路的功率因數及工作效率，元件數量少，成本低，電路體積小。
【附圖說明】
[0011]圖1為【背景技術】所述傳統的開關電源電路組成框圖。
[0012]圖2為【背景技術】所述帶有PFC電路的開關電源組成框圖。
[0013]圖3為本實用新型交錯式控制開關電源組成框圖。
[0014]圖4為本實用新型實施例的交錯式控制開關電源電路。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0016]如圖4所示，本實施例提供一種交錯式控制開關電源，包括EMI濾波器、整流橋堆、電容升壓電路、開關三極管降壓電路和控制電路，其特征在于:EMI濾波器與交流輸入電壓及整流橋堆連接，整流橋堆與電容升壓電路連接，電容升壓電路分別與整流橋堆、控制電路及開關三極管降壓電路連接，開關三極管降壓電路分別與電容升壓電路、控制電路及負載連接，EMI濾波器的輸入端與交流輸入電壓連接，EMI濾波器的輸出L端與整流橋堆中的二極管Dl的正端、二極管D3的負端相連，EMI濾波器的輸出N端與整流橋堆中的二極管D2的正端、二極管D4的負端相連；整流橋堆由二極管D1、D2、D3、D4組成，二極管Dl的負端與二極管D2的負端、電容升壓電路二極管D5的負端、開關三極管Tl的漏極、二極管D7的正端、開關三極管降壓電路的二極管D6的負端、二極管D8的正端、開關三極管T2的源極匯接，二極管Dl的正端與EMI濾波器的L端、二極管D3的負端匯接，二極管D2的負端與二極管Dl的負端、電容升壓電路二極管D5的負端、開關三極管Tl的漏極、二極管D7的正端、開關三極管降壓電路的二極管D6的負端、二極管D8的正端、開關三極管T2的源極匯接，二極管D2的正端與EMI濾波器的N端、二極管D4的負端匯接，二極管D3、D4的負端與電感LI的左端、L2的下端匯接；電容升壓電路由二極管D5、D7、電感L2、L1、開關三極管Tl、電容Cl組成，二極管D5的負端與整流橋堆電路二極管Dl、D2的負端、開關三極管Tl的漏極、二極管D7的正端、開關三極管降壓電路的二極管D6的負端、二極管D8的正端、開關三極管T2的源極匯接，二極管D5的正端與電感L2的上端相接，電感L2下端、電感LI的左端與整流橋堆二極管D3、D4的正端匯接，電感LI的右端與電容Cl的上端、開關三極管Tl的源極、開關三極管降壓電路的濾波電容C2的下端、二極管D6的正端、負載的GND端匯接，電容Cl的下端與二極管D7的負端、開關三極管降壓電路T2的漏極匯接，二極管D7的正端與開關三極管降壓電路T2的源極、整流橋堆二極管Dl、D2的正極、開關三極管Tl的漏極、開關三極管降壓電路的二極管D8的正極、二極管D6的負端匯接，開關三極管Tl的柵極與控制電路的VGSl輸出端相接，開關三極管Tl的源極與電容Cl的上端、電感LI