专利名称：一种开关电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及一种开关电源。
背景技术：
开关电源，是利用现代电力电子学，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定 输出电压的一种电源。请参见图1，为现有的大功率开关电源的电路结构示意图；如图1所示，现有的大 功率开关电源包括电源、控制IC(Integrated Circuit，集成电路板)、MosFET(Metal-Oxid e-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属-氧化层-半导体-场效晶体管，简称 场效应晶体管)M1和M2、包括初级绕组和次级绕组的变压器T、谐振电容C、全波整流二极管 DSl和DS2、以及相互并联的两个电容CSl和CS2，CSl和CS2共同构成滤波电容器。其中，Ml 和M2串联连接构成开关元件，该开关元件的输入端与控制IC连接，在控制IC的控制下进 行开通和关断，该开关元件的输出端连接到变压器T的初级绕组，该M1、M2、T和谐振电容C 共同构成一组半桥谐振线路，该半桥谐振线路构成开关电源的LLC(LogiCal LinkControl, 逻辑链路控制)谐振线路，作为开关电源的输出回路；变压器T的次级绕组连接DSl和DS2 的阳极，DSl和DS2的阴极作为输出端连接到滤波电容器。具体实现中，控制IC提供驱动信号，控制Ml和M2的开通和关断，Ml和M2的开通 和关断，使谐振电容C充/放电，从而使变压器T的初级绕组被谐振电容C的充/放电产生 的电流驱动，从次级绕组输出功率，经DSl和DS2整流后，再由滤波电容器滤波后输出。发明人发现，现有的大功率开关电源中采用一组半桥谐振线路构成开关电源的 LLC谐振线路，作为开关电源的输出回路，这种方案中，在满足大功率输出的前提下，LLC谐 振线路中需要选用磁芯较大的变压器T，同时需要选用额定电流较大的MosFET，才能保证 开关电源的稳定性和可靠性，而满足上述大规格的元器件，其成本较高，降低了开关电源的 实用性；另外，由于受到元器件规格的限制，现有的方案无法满足超薄、高功率的开关电源 的功率需求，从而降低了实用性。
实用新型内容本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种开关电源，选用规格较小 的元器件即可满足大功率开关电源所需的输出功率，其线路结构简单，成本较低，且开关电 源的稳定性和可靠性较高。为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种开关电源，包括控制IC 和滤波电容器，还包括至少两组半桥谐振线路，所述各组半桥谐振线路相互并联，构成所述开关电源的 LLC谐振线路；所述LLC谐振线路的输入端与所述控制IC相连接，所述LLC的输出端与所述滤波 电容器相连接。[0010]其中，所述半桥谐振电路包括两个串联连接的场效应晶体管、一个变压器和一个 谐振电容器。其中，所述变压器包括初级绕组和次级绕组。其中，所述两个串联连接的场效应晶体管构成开关元件，所述开关元件的输入端 与所述控制IC相连接，所述开关元件的输出端通过所述谐振电容器连接到所述变压器的 初级绕组。其中，所述变压器的次级绕组连接有两个全波整流二极管，所述两个全波整流二 极管的阳极连接到所述变压器的次级绕组，所述两个全波整流二极管的阴极作为所述半桥 谐振电路的输出端连接到所述滤波电容器。其中，所述滤波电容器由两个电容相互并联构成。实施本实用新型实施例，具有如下有益效果本实用新型实施例在现有的开关电源的基础上，采用两组或两组以上相互并联的 半桥谐振线路共同构成开关电源的LLC谐振线路，相互并联的半桥谐振线路平均分担整个 开关电源所需的输出功率，减轻了每组半桥谐振线路的负担，使用小规格元器件即可满足 每组半桥谐振线路的功率要求，从而降低了生产成本；同时，采用相互并联的半桥谐振线路 构成的LLC谐振线路作为开关电源的输出回路，其整个线路的结构相对简单，且可提高开 关电源的稳定性和可靠性，从而提高了开关电源的实用性。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前 提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有的大功率开关电源的电路结构示意图；图2为本实用新型的开关电源的实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。请参见图2，为本实用新型的开关电源的实施例的电路结构示意图；所述开关电 源包括控制IC10，用于控制开关电源的驱动信号，具体地，所述控制IClO用于提供驱动 信号，控制半桥谐振线路中的MosFET的开通和关断；两组半桥谐振线路20 (图中仅对其一进行标号)，所述各组半桥谐振线路相互并 联，构成所述开关电源的LLC谐振线路；滤波电容器30，所述滤波电容器30由两个电容C3和C4相互并联构成，用于滤除 开关电源的各种噪声信号，达到滤波作用和抑制噪声的作用。[0025]如图2所述，所述两组半桥谐振线路20构成的LLC谐振线路的输入端与所述控制 IClO相连接，所述LLC的输出端与所述滤波电容器30相连接。所述半桥谐振电路20包括两个串联连接的场效应晶体管、一个变压器和一个谐 振电容器。进一步参见图2，其中一组半桥谐振电源20包括两个MosFET管Ql和Q2、变压 器Tl和谐振电容器Cl。其中，变压器Tl包括初级绕组和次级绕组；Ql和Q2相互串联连接 构成开关元件，该开关元件的输入端(Ql和Q2串联后的一端)与控制IClO相连接，受控制 IClO的控制而开通和关断，该开关元件的输出端(Ql和Q2串联后的另一端)通过谐振电容 器Cl连接到所述变压器Tl的初级绕组；变压器Tl的次级绕组连接有两个全波整流二极管 Dl和D2，Dl和D2的阳极连接到变压器Tl的次级绕组，Dl和D2的阴极则作为本组半桥谐 振电路20的输出端连接到滤波电容器30。另一组半桥谐振电路20包括两个MosFET管Q3和Q4、变压器T2和谐振电容器 C2。其中，变压器T2包括初级绕组和次级绕组；Q3和Q4相互串联连接构成开关元件，该开 关元件的输入端(Q3和Q4串联后的一端)与控制IClO相连接，受控制IClO的控制而开通 和关断，该开关元件的输出端(Q3和Q4串联后的另一端)通过谐振电容器C2连接到所述 变压器T2的初级绕组；变压器T2的次级绕组连接有两个全波整流二极管D3和D4，D3和 D4的阳极连接到变压器T2的次级绕组，D3和D4的阴极则作为本组半桥谐振电路20的输 出端连接到滤波电容器30。下面将对本实用新型的开关电源的装配和动作原理进行详细介绍。将开关电源所需要的各元器件按照图2所示的电路结构进行连接，即完成了本实 用新型的开关电源的装配过程。控制IClO提供驱动信号，同时对两组半桥谐振线路20中的MosFET进行控制，第 一组半桥谐振线路20中的Ql和Q2在控制IClO的控制下开通和关断，使谐振电容器Cl充 /放电，从而使变压器Tl的初级绕组被谐振电容Cl的充/放电产生的电流驱动，从次级绕 组输出功率，经Dl和D2整流后，再输出到滤波电容器30 ；第二组半桥谐振线路20中的Q3 和Q4在控制IClO的控制下开通和关断，使谐振电容器C2充/放电，从而使变压器T2的初 级绕组被谐振电容C2的充/放电产生的电流驱动，从次级绕组输出功率，经D3和D4整流 后，再输出到滤波电容器30 ；由于控制IClO对两组半桥谐振线路20同时起控，因此，两组 半桥谐振线路20输出的功率同时传输至滤波电容器30，经滤波电容器30滤波后输出。本实施例中，采用一个控制IClO同时控制两组半桥谐振线路20构成的LLC谐振 线路，两组半桥谐振线路20可平均分担整个开关电源所需的输出功率，因此，使用小规格 元器件即可满足每组半桥谐振线路的功率要求，本实施例中，所选用的元器件规格可以为 现有方案中各元器件规格的50%-60%，从而降低了元器件的购置成本，同时可保证开关 电源的稳定性和可靠性，更适合于超薄、高功率的开关电源的功率需求。需要说明的是，本实施例采用两组半桥谐振线路构成LLC谐振线路仅为举例，还 可以采用两组以上的半桥谐振线路来构成LLC谐振线路，在采用两组以上的半桥谐振线路 来构成LLC谐振线路时，需要考虑各组半桥谐振线路之间的耦合问题，为了保证开关电源 的稳定性，优选采用两组或三组半桥谐振线路并联构成LLC谐振线路。另外，本实施例采用 一个控制IC控制两组半桥谐振线路也仅为举例，其还可以采用多个控制IC，分别控制每组半桥谐振线路，但采用多个控制IC时，需要考虑开关电源的成本问题，优选采用一个控制 IC对各组半桥谐振线路进行同时起控。进一步，本实施例中各元器件的具体规格由实际所 需的功率确定，采用本实施例的方案，在同等功率条件下，其所选用的元器件的规格为现有 的方案中各元器件规格的50% -60%，当然，当两组以上的半桥谐振线路并联构成LLC谐振 线路时，根据平均分配的原则，各元器件规格则可进一步减少，这些情况下可类似分析，在 此不赘述。本实用新型实施例在现有的开关电源的基础上，采用两组或两组以上相互并联的 半桥谐振线路共同构成开关电源的LLC谐振线路，相互并联的半桥谐振线路平均分担整个 开关电源所需的输出功率，减轻了每组半桥谐振线路的负担，使用小规格元器件即可满足 每组半桥谐振线路的功率要求，从而降低了生产成本；同时，采用相互并联的半桥谐振线路 构成的LLC谐振线路作为开关电源的输出回路，其整个线路的结构相对简单，且可提高开 关电源的稳定性和可靠性，从而提高了开关电源的实用性。以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用 新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依 本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。
权利要求1.一种开关电源，包括控制IC和滤波电容器，其特征在于，还包括至少两组半桥谐振线路，所述各组半桥谐振线路相互并联，构成所述开关电源的LLC 谐振线路；所述LLC谐振线路的输入端与所述控制IC相连接，所述LLC的输出端与所述滤波电容 器相连接。
2.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述半桥谐振电路包括两个串联连接 的场效应晶体管、一个变压器和一个谐振电容器。
3.如权利要求2所述的开关电源，其特征在于，所述变压器包括初级绕组和次级绕组。
4.如权利要求3所述的开关电源，其特征在于所述两个串联连接的场效应晶体管构成开关元件，所述开关元件的输入端与所述控制 IC相连接，所述开关元件的输出端通过所述谐振电容器连接到所述变压器的初级绕组。
5.如权利要求4所述的开关电源，其特征在于所述变压器的次级绕组连接有两个全波整流二极管，所述两个全波整流二极管的阳极 连接到所述变压器的次级绕组，所述两个全波整流二极管的阴极作为所述半桥谐振电路的 输出端连接到所述滤波电容器。
6.如权利要求1-5任一项所述的开关电源，其特征在于，所述滤波电容器由两个电容 相互并联构成。
专利摘要本实用新型实施例公开了一种开关电源，包括控制IC和滤波电容器，还包括至少两组半桥谐振线路，所述各组半桥谐振线路相互并联，构成所述开关电源的LLC谐振线路；所述LLC谐振线路的输入端与所述控制IC相连接，所述LLC的输出端与所述滤波电容器相连接。采用本实用新型，选用规格较小的元器件即可满足大功率开关电源所需的输出功率，其线路结构简单，成本较低，且开关电源的稳定性和可靠性较高。
文档编号H02M7/217GK201878029SQ20102067243
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者乔景明, 吴杨 申请人:康佳集团股份有限公司