專利名稱：開關(guān)電源電路及其恒定功率輸出方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種開關(guān)電源電路及其恒定功率輸出方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，通常的開關(guān)電源包括恒壓電源，恒流電源和恒功率電源。其中恒功率電源主要是用于提供一種輸出功率恒定不變的開關(guān)電源，現(xiàn)有技術(shù)中，為了保證輸出功率恒定不變，通常采用的方法是同時檢測輸出的電壓和電流值，并通過計算出輸出功率，然后將計算獲得的輸出功率和基準比較后，再調(diào)整輸出電壓，以實現(xiàn)恒定功率輸出。由于需要實時根據(jù)負載的電阻大小調(diào)整輸出電壓，因此實現(xiàn)恒定功率輸出較難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種開關(guān)電源電路，旨在簡化電路結(jié)構(gòu)，降低實現(xiàn)恒定功率輸出的難度。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種開關(guān)電源電路，該開關(guān)電源電路包括反激式變壓器、用于控制反激式變壓器充放電的電子開關(guān)，以及用于控制所述電子開關(guān)處于固定開啟/關(guān)閉頻率的控制模塊，且該控制模塊控制反激式變壓器在所述電子開關(guān)開啟前，處于完全放電狀態(tài)。優(yōu)選地，所述控制模塊包括振蕩器、RS鎖存器和電流檢測單元，其中RS鎖存器的置位端與振蕩器的輸出端連接，復位端與電流檢測單元的輸出端連接，輸出端與所述電子開關(guān)的控制端連接以控制所述電子開關(guān)的開啟和關(guān)閉；所述電流檢測單元用于檢測反激式變壓器充電時的電流大小，并當檢測的電流大于第一閾值時輸出脈沖信號至RS鎖存器的復位端，控制RS鎖存器的輸出端輸出低電平，以控制電子開關(guān)關(guān)閉；所述振蕩器用于輸出固定頻率的脈沖信號至RS鎖存器的置位端，控制RS鎖存器的輸出端輸出高電平，以控制所述電子開關(guān)開啟。優(yōu)選地，所述控制模塊還包括與所述電子開關(guān)適配的驅(qū)動單元，該驅(qū)動單元設(shè)置在電子開關(guān)與RS鎖存器輸出端之間。優(yōu)選地，所述開關(guān)電源電路還包括電源，所述反激式變壓器包括原邊繞組和副邊繞組，所述電流檢測單元包括基準源、比較器和電流采樣電阻，其中所述反激式變壓器的原邊繞組的一端與電源正極連接，另一端通過所述電子開關(guān)與電流采樣電阻的一端連接，該電流采樣電阻的另一端與所述電源的負極連接；比較器的同相輸入端與電流采樣電阻連接電子開關(guān)的一端連接，反相輸入端與基準源連接，輸出端為電流檢測單元的輸出端，與所述RS鎖存器的復位端連接。優(yōu)選地，所述開關(guān)電源電路還包括第一二極管和第一電容，其中第一二極管的陽極與所述副邊繞組的一端，陰極與第一電容的正極連接，第一電容的負極與所述副邊繞組的另一端連接。優(yōu)選地，所述開關(guān)電源電路還包括LED光源，該LED光源的正輸入端與所述第一電容的正極連接，負輸入端與所述第一電容的負極連接。優(yōu)選地，所述LED光源包括至少2個串聯(lián)的發(fā)光二極管。本發(fā)明還提供一種利用上述開關(guān)電源電路的恒定功率輸出方法，該恒定功率輸出方法包括以下步驟:輸出脈沖信號控制電子開關(guān)開啟；在電子開關(guān)開啟經(jīng)過第一預置時間段后，控制所述電子開關(guān)關(guān)閉；當反激式變壓器處于完全放電狀態(tài)后，返回執(zhí)行所述輸出脈沖信號控制電子開關(guān)開啟步驟。優(yōu)選地，所述脈沖信號為固定頻率的脈沖信號。優(yōu)選地，所述在電子開關(guān)開啟經(jīng)過第一預置時間段后，控制所述電子開關(guān)關(guān)閉的步驟為，當所述反激式變壓器的電流達到第一閾值時，控制所述電子開關(guān)關(guān)閉。本發(fā)明通過控制模塊輸出固定頻率的控制信號至控制電子開關(guān)，從而使得電子開關(guān)開啟/關(guān)閉的的頻率固定，并保證了電子開關(guān)開啟前，反激式變壓器的電流為O。因此使得開關(guān)電源電路中的反激式變壓器中的電流處于不連續(xù)狀態(tài)，從而實現(xiàn)了輸出恒定功率。相對于現(xiàn)有技術(shù)中通過檢測輸出的電流和電壓計算輸出功率，然后將計算獲得的輸出功率與基準比較后，再調(diào)整輸出電壓，以實現(xiàn)恒定功率輸出。本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)簡單，同時降低了實現(xiàn)恒定功率輸出的難度。


圖1為本發(fā)明開關(guān)電源電路一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明恒定功率輸出方法一實施例的流程示意圖。本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施例方式應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。參照圖1，圖1為本發(fā)明開關(guān)電源電路一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施提供的開關(guān)電源電路包括反激式變壓器T、用于控制反激式變壓器T充放電的電子開關(guān)K，以及用于控制電子開關(guān)K處于固定開啟/關(guān)閉頻率的控制模塊10，且該控制模塊10控制反激式變壓器T在電子開關(guān)K開啟前，處于完全放電狀態(tài)。應當說明的是，本實施例中，完全放電狀態(tài)為反激式變壓器T在充電時所儲存的電能被放完，即在電子開關(guān)K開啟前反激式變壓器T的電流為O。本發(fā)明通過控制模塊10輸出固定頻率的控制信號至控制電子開關(guān)K，從而使得電子開關(guān)K開啟/關(guān)閉的頻率固定，并保證了電子開關(guān)K開啟前，反激式變壓器T的電流為O。因此使得開關(guān)電源電路中的反激式變壓器T中的電流處于不連續(xù)狀態(tài)，從而實現(xiàn)了輸出恒定功率。相對于現(xiàn)有技術(shù)中通過檢測輸出的電流和電壓計算輸出功率，然后將計算獲得的輸出功率與基準比較后，再調(diào)整輸出電壓，以實現(xiàn)恒定功率輸出。本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)簡單，同時降低了實現(xiàn)恒定功率輸出的難度。具體地，上述控制模塊10包括振蕩器11、RS鎖存器12和電流檢測單元13，其中RS鎖存器12的置位端與振蕩器11的輸出端連接，復位端與電流檢測單元13的輸出端連接，輸出端與電子開關(guān)K的控制端連接以控制電子開關(guān)K的開啟和關(guān)閉；電流檢測單元13用于檢測反激式變壓器充電時的電流大小，并當檢測的電流大于第一閾值時輸出脈沖信號至RS鎖存器12的復位端，控制RS鎖存器12的輸出端輸出低電平，以控制電子開關(guān)關(guān)閉；振蕩器11用于輸出固定頻率的脈沖信號至RS鎖存器12的置位端，控制RS鎖存器12的輸出端輸出高電平，以控制電子開關(guān)K開啟。上述開關(guān)電源電路還包括電源Ul，反激式變壓器T包括原邊繞組和副邊繞組，電流檢測單元13包括基準源Vref、比較器U2和電流采樣電阻R1，其中反激式變壓器T的原邊繞組的一端與電源Ul正極連接，另一端通過所述電子開關(guān)K與電流采樣電阻Rl的一端連接，該電流采樣電阻Rl的另一端與所述電源Ul的負極連接；比較器U2的同相輸入端與電流采樣電阻RS連接電子開關(guān)K的一端連接，反相輸入端與基準源Vref連接，輸出端為電流檢測單元13的輸出端，與所述RS鎖存器12的復位端連接。工作時，首先由振蕩器11輸出一脈沖信號至RS鎖存器12置位端，該RS鎖存器12將從輸出端輸出一高電平信號至電子開關(guān)K的控制端，從而控制電子開關(guān)K開啟，電源Ul將對反激式變壓器T的原邊繞組充電。此時，流過該反激式變壓器T原邊繞組的電流將線性增長，同時使得電流采樣電阻Rl兩端的電壓不斷升高；當電流采樣電阻Rl兩端的電壓大于基準源Vref的電壓時，比較器U2將輸出一高電平信號至RS鎖存器12復位端，該RS鎖存器12將從輸出端輸出一低電平信號至電子開關(guān)K的控制端,從而控制電子開關(guān)K關(guān)閉，反激式變壓器T將處于放電狀態(tài)，當流過反激式變壓器T原邊繞組的電流為O后，再由振蕩器11輸出一脈沖信號再次控制電子開關(guān)K開啟。應當說明的是，上述第一閾值的大小可由基準源Vref的電壓大小進行確定，本實施例中，基準源Vref的電壓大小可根據(jù)實際需要進行設(shè)置，在此不作進一步的限定。進一步地，上述控制模塊10還包括與電子開關(guān)K適配的驅(qū)動單元14，該驅(qū)動單元14設(shè)置在電子開關(guān)與RS鎖存器12輸出端之間。本實施例中，當上述RS鎖存器12接收到振蕩器11輸出的脈沖信號后，輸出高電平信號至驅(qū)動單元14，驅(qū)動單元14將根據(jù)該高電平信號驅(qū)動電子開關(guān)K開啟。由于加入驅(qū)動單元14，從而更好的保證電子開關(guān)K的開啟和關(guān)閉，更加適于使用。具體地，上述開關(guān)電源電路還包括第一二極管Dl、第一電容Cl和LED光源20，其中第一二極管Dl的陽極與副邊繞組的一端，陰極與第一電容Cl的正極連接，第一電容Cl的負極與副邊繞組的另一端連接；LED光源20的正輸入端與所述第一電容Cl的正極連接，負輸入端與所述第一電容Cl的負極連接本實施例中，第一電容Cl的正極和負極為開關(guān)電源電路的輸出端,將LED光源并聯(lián)于第一電容Cl的兩端，從而得到恒定功率的電壓輸出。工作時，當?shù)谝欢O管Dl的陽極電壓小于第一電容Cl兩端電壓時，可由第一電容Cl為LED光源20進行供電，因此可提高開關(guān)電源電路輸出電壓的平滑度，從而提高LED光源20的亮度。具體地，上述LED光源20包括至少2個串聯(lián)的發(fā)光二極管。例如，本實施例中，LED光源20包括第一發(fā)光二極管LEDl和第二發(fā)光二極管LED2，其中第一發(fā)光二極管LEDl的陽極為上述LED光源20的正輸入端、與第一電容Cl的正極連接，陰極與第二發(fā)光二極管LED2的陽極連接；該第二發(fā)光二極管LED2的陰極為LED光源20的負輸出端、與第一電容Cl的負極連接。可以理解的是，在其他實施例中，在第一發(fā)光二極管LEDl和第二發(fā)光二極管LED2之間還可根據(jù)實際需要串聯(lián)若干個發(fā)光二極管，在此不作進一步地限定。本發(fā)明還一種開關(guān)電源電路的恒定功率輸出方法，該開關(guān)電源電路為上述實施例中的開關(guān)電源電路。參照圖2，圖2為本發(fā)明恒定功率輸出方法一實施例的流程示意圖。本實施例提供的恒定功率輸出方法包括以下步驟:步驟S10，輸出脈沖信號控制電子開關(guān)開啟；步驟S20，在電子開關(guān)開啟經(jīng)過第一預置時間段后，控制所述電子開關(guān)關(guān)閉；步驟S30，當反激式變壓器處于完全放電狀態(tài)后，返回執(zhí)行步驟S10。本實施例中，可通過上述振蕩器輸出脈沖信號控制電子開關(guān)開啟，通過檢測單元檢測反激式變壓器的電流輸出控制信號控制電子開關(guān)關(guān)閉。應當說明的是，本實施例中的開關(guān)電源電路的具體結(jié)構(gòu)和原理可參照前述，在此不再贅述。具體地，本實施例中，上述脈沖信號為固定頻率的脈沖信號。上述步驟S20具體為，當所述反激式變壓器的電流達到第一閾值時，控制所述電子開關(guān)關(guān)閉。該第一閾值的大小可根據(jù)時間需要進行設(shè)置，在此不作進一步地限定。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)電源電路，其特征在于，包括反激式變壓器、用于控制反激式變壓器充放電的電子開關(guān)，以及用于控制所述電子開關(guān)處于固定開啟/關(guān)閉頻率的控制模塊，且該控制模塊控制反激式變壓器在所述電子開關(guān)開啟前，處于完全放電狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述控制模塊包括振蕩器、RS鎖存器和電流檢測單元，其中RS鎖存器的置位端與振蕩器的輸出端連接，復位端與電流檢測單元的輸出端連接，輸出端與所述電子開關(guān)的控制端連接以控制所述電子開關(guān)的開啟和關(guān)閉； 所述電流檢測單元用于檢測反激式變壓器充電時的電流大小，并當檢測的電流大于第一閾值時輸出脈沖信號至RS鎖存器的復位端，控制RS鎖存器的輸出端輸出低電平，以控制電子開關(guān)關(guān)閉； 所述振蕩器用于輸出固定頻率的脈沖信號至RS鎖存器的置位端，控制RS鎖存器的輸出端輸出高電平，以控制所述電子開關(guān)開啟。
3.如權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述控制模塊還包括與所述電子開關(guān)適配的驅(qū)動單元，該驅(qū)動單元設(shè)置在電子開關(guān)與RS鎖存器輸出端之間。
4.如權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述開關(guān)電源電路還包括電源，所述反激式變壓器包括原邊繞組和副邊繞組，所述電流檢測單元包括基準源、比較器和電流采樣電阻，其中所述反激式變壓器的原邊繞組的一端與電源正極連接，另一端通過所述電子開關(guān)與電流采樣電阻的一端連接，該電流采樣電阻的另一端與所述電源的負極連接；t匕較器的同相輸入端與電流采樣電阻連接電子開關(guān)的一端連接，反相輸入端與基準源連接，輸出端為電流檢測單元的輸出端，與所述RS鎖存器的復位端連接。
5.如權(quán)利要求4所述的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述開關(guān)電源電路還包括第一二極管和第一電容，其中第一二極管的陽極與所述副邊繞組的一端，陰極與第一電容的正極連接，第一電容的負極與所述副邊繞組的另一端連接。
6.如權(quán)利要求5所述的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述開關(guān)電源電路還包括LED光源，該LED光源的正輸入端與所述第一電容的正極連接，負輸入端與所述第一電容的負極連接。
7.如權(quán)利要求6所述的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述LED光源包括至少2個串聯(lián)的發(fā)光二極管。
8.一種開關(guān)電源電路的恒定功率輸出方法，其特征在于，包括以下步驟: 輸出脈沖信號控制電子開關(guān)開啟； 在電子開關(guān)開啟經(jīng)過第一預置時間段后，控制所述電子開關(guān)關(guān)閉； 當反激式變壓器處于完全放電狀態(tài)后，返回執(zhí)行所述輸出脈沖信號控制電子開關(guān)開啟步驟。
9.如權(quán)要求8所述的開關(guān)電源電路的恒定功率輸出方法，其特征在于，所述脈沖信號為固定頻率的脈沖信號。
10.如權(quán)要求8所述的開關(guān)電源電路的恒定功率輸出方法，其特征在于，所述在電子開關(guān)開啟經(jīng)過第一預置時間段后控制所述電子開關(guān)關(guān)閉的步驟為，當所述反激式變壓器的電流達到第一閾值時，控制所述電子開關(guān)關(guān)閉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種開關(guān)電源電路及其恒定功率輸出方法，所述開關(guān)電源電路包括反激式變壓器、用于控制反激式變壓器充放電的電子開關(guān)，以及用于控制所述電子開關(guān)處于固定開啟/關(guān)閉頻率的控制模塊，且該控制模塊控制反激式變壓器在所述電子開關(guān)開啟前，處于完全放電狀態(tài)。本發(fā)明簡化了電路結(jié)構(gòu)，降低了實現(xiàn)恒定功率輸出的難度。
文檔編號H05B37/02GK103151928SQ20131009162
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月20日
發(fā)明者王堅 申請人:深圳Tcl新技術(shù)有限公司