一种辅助电路和电源系统的制作方法

本技术涉及电源转换，具体涉及一种辅助电路和电源系统。

背景技术：

1、在开关电源产品中，为了改善开关电源的电磁干扰emi特性，需要在开关电源的整流桥前的交流输入端增加滤波网路，x电容就是其中的重要组成元件，x电容可以有效滤除来自母线交流电压的差模干扰，然而在加入了x电容改善emi后，在交流电压断开后的瞬间，x电容中可能存在大量电荷需要及时泄放，否则就会有导致人体触电的危险，比如，用电器的电源拔掉插头后，人体不小心立刻触碰到用电器的电源插头，如果此时x电容上的电压还没有放电到人体安全电压，就会导致人体触电。现有技术对x电容放电的通常做法是并联电阻至x电容上，而这种方式在开关电源正常工作时也会带来较大损耗，尤其是在目前追求低待机功耗的市场环境下，并联电阻放电的方式难以同时满足x电容快速放电和开关电源低待机功耗的要求。所以有必要改进在现有技术的不足。

技术实现思路

1、第一方面，本实用新型提供了一种辅助电路，应用于具有变压器和x电容的电源系统中，所述变压器至少具有辅助绕组和主级绕组，所述辅助电路包括：

2、采样模块，与所述x电容耦接，被配置于采样x电容上的电压并输出采样电压；

3、辅助绕组，具有两端，其中第一端耦接所述采样电压，或经过电容后耦接所述采样电压；

4、辅助模块，与所述辅助绕组的第二端耦接，至少包括第二功率开关；

5、通过控制所述第二功率开关的状态，辅助电路使所述电源系统的x电容在电源系统掉电时能够快速放电。

6、优选的，所述辅助电路还能提供电电压对外供电，或所述辅助电路还能检测变压器的退磁状态，并输出表示变压器退磁结束的退磁信号。

7、优选的，所述采样模块包括第一采样二极管、第二采样二极管和保持电容，其中，第一采样二极管的阳极与所述x电容的第一端耦接，第二采样二极管的阳极与所述x电容的第二端耦接，第一采样二极管的阴极和第二采样二极管的阴极耦接保持电容，保持电容上产生所述采样电压。

8、优选的，所述辅助模块至少具有两个端口，第一个端口耦接辅助绕组的第二端，第二个端口耦接第二控制信号，第二控制信号控制所述第二功率开关的导通和截止。

9、优选的，所述辅助模块包括第二功率开关和供电电容，第二功率开关的第一端耦接辅助模块的第一个端口，第二功率开关的控制端耦接辅助模块的第二个端口，第二功率开关的第二端耦接供电电容并输出供电电压对外供电，在电源系统掉电时，第二功率开关将所述x电容上的能量转移到供电电容上产生供电电压对外供电，同时实现对x电容的快速放电；或

10、所述辅助模块包括第二功率开关、常导通开关、供电电容和检测模块，其中常导通开关的第一端耦接辅助模块的第一个端口，常导通开关的第二端耦接第二功率开关的第一端，常导通开关的控制端耦接检测模块，通过检测常导通开关的控制端，检测模块输出表示变压器退磁结束的退磁信号；第二功率开关的控制端耦接辅助模块的第二个端口，第二功率开关的第二端耦接供电电容并输出供电电压对外供电，在电源系统掉电时，第二功率开关和常导通开关将所述x电容上的能量转移到供电电容上产生供电电压对外供电，同时实现对x电容的快速放电。

11、优选的，所述辅助电路在变压器的主级绕组开始充电之前，所述第二功率开关先导通一个脉冲时间的一部分或全部，使流过第二功率开关的电流流过所述辅助绕组。

12、优选的，所述变压器的主级绕组与第一功率开关串联连接，所述辅助绕组与主级绕组具有相同位置的同名端，在第一功率开关从截止状态切换成导通状态前的一个脉冲时间的一部分或全部，第二功率开关导通，电流流入辅助绕组，通过变压器的主级绕组和辅助绕组之间的耦合关系，第一功率开关两端的跨压从第一功率开关截止时的第一电位降低到更低的第二电位后，第一功率开关再从截止状态切换成导通状态，使第一功率开关的开关损耗更低；或

13、所述变压器的主级绕组与第一功率开关串联连接，所述辅助绕组与主级绕组具有相反位置的同名端，在第一功率开关从截止状态切换成导通状态前的一个脉冲时间的第一期间，第二功率开关导通，电流流入辅助绕组，通过变压器的主级绕组和辅助绕组之间的耦合关系，第一功率开关两端的跨压从第一功率开关截止时的电位上升到第一电位；在第一功率开关从截止状态切换成导通状态前的一个脉冲时间的第二期间，第二功率开关截止，通过变压器的主级绕组和辅助绕组之间的耦合关系，第一功率开关两端的跨压从第一电位降低到更低的第二电位后，第一功率开关再从截止状态切换成导通状态，使第一功率开关的开关损耗更低。

14、第二方面，本实用新型提供了一种电源系统，至少包括第一方面任一项所述的辅助电路，所述电源系统还包括输入电容、输出电容、控制模块和功率级；所述功率级至少包括变压器的主级绕组、第一功率开关和续流模块，所述控制模块输出的第一控制信号耦接第一功率开关的控制端，控制第一功率开关的导通和截止；所述控制模块输出的第二控制信号耦接第二功率开关的控制端，控制第二功率开关的导通和截止；所述功率级与输入电容、输出电容的连接关系，能组合形成降压电源系统、升压电源系统、反激电源系统和升降压电源系统中的任一种。

15、优选的，所述控制模块控制第一功率开关从截止状态切换成导通状态之前，控制所述辅助电路中的第二功率开关先导通一个脉冲时间的一部分或全部，使流过第二功率开关的电流流过所述辅助绕组。

16、优选的，所述电源系统的变压器的辅助绕组与主级绕组具有相同位置的同名端，在第一功率开关从截止状态切换成导通状态前的一个脉冲时间的一部分或全部，第二功率开关导通，电流流入辅助绕组，通过变压器的主级绕组和辅助绕组之间的耦合关系，第一功率开关两端的跨压从第一功率开关截止时的第一电位降低到更低的第二电位后，第一功率开关再从截止状态切换成导通状态，使第一功率开关的开关损耗更低；或

17、所述电源系统的变压器的辅助绕组与主级绕组具有相反位置的同名端，在第一功率开关从截止状态切换成导通状态前的一个脉冲时间的第一期间，第二功率开关导通，电流流入辅助绕组，通过变压器的主级绕组和辅助绕组之间的耦合关系，第一功率开关两端的跨压从第一功率开关截止时的电位上升到第一电位；在第一功率开关从截止状态切换成导通状态前的一个脉冲时间的第二期间，第二功率开关截止，通过变压器的主级绕组和辅助绕组之间的耦合关系，第一功率开关两端的跨压从第一电位降低到更低的第二电位后，第一功率开关再从截止状态切换成导通状态，使第一功率开关的开关损耗更低。

18、本实用新型技术包括以下优点：

19、基于本实用新型的一种辅助电路，通过控制第二功率开关的状态，辅助电路使电源系统的x电容在电源系统掉电时能够快速放电，相对于现有技术，本实用新型提高了电源系统的效率。

技术特征：

1.一种辅助电路，应用于具有变压器和x电容的电源系统中，所述变压器至少具有辅助绕组和主级绕组，其特征在于，所述辅助电路包括：

2.根据权利要求1所述的辅助电路，其特征在于，所述辅助电路还能提供供电电压对外供电，或所述辅助电路还能检测变压器的退磁状态，并输出表示变压器退磁结束的退磁信号。

3.根据权利要求1所述的辅助电路，其特征在于，所述采样模块包括第一采样二极管、第二采样二极管和保持电容，其中，第一采样二极管的阳极与所述x电容的第一端耦接，第二采样二极管的阳极与所述x电容的第二端耦接，第一采样二极管的阴极和第二采样二极管的阴极耦接保持电容，保持电容上产生所述采样电压。

4.根据权利要求1所述的辅助电路，其特征在于，所述辅助模块至少具有两个端口，第一个端口耦接辅助绕组的第二端，第二个端口耦接第二控制信号，第二控制信号控制所述第二功率开关的导通和截止。

5.根据权利要求4所述的辅助电路，其特征在于，所述辅助模块包括第二功率开关和供电电容，第二功率开关的第一端耦接辅助模块的第一个端口，第二功率开关的控制端耦接辅助模块的第二个端口，第二功率开关的第二端耦接供电电容并输出供电电压对外供电，在电源系统掉电时，第二功率开关将所述x电容上的能量转移到供电电容上产生供电电压对外供电，同时实现对x电容的快速放电；或

6.根据权利要求1所述的辅助电路，其特征在于，所述辅助电路在变压器的主级绕组开始充电之前，所述辅助电路的第二功率开关先导通一个脉冲时间的一部分或全部，使流过第二功率开关的电流流过所述辅助绕组。

7.根据权利要求6所述的辅助电路，其特征在于，所述变压器的主级绕组与第一功率开关串联连接，所述辅助绕组与主级绕组具有相同位置的同名端，在第一功率开关从截止状态切换成导通状态前的一个脉冲时间的一部分或全部，第二功率开关导通，电流流入辅助绕组，通过变压器的主级绕组和辅助绕组之间的耦合关系，第一功率开关两端的跨压从第一功率开关截止时的第一电位降低到更低的第二电位后，第一功率开关再从截止状态切换成导通状态，使第一功率开关的开关损耗更低；或

8.一种电源系统，至少包括权利要求1至7任一项所述的辅助电路，其特征在于，所述电源系统还包括输入电容、输出电容、控制模块和功率级；所述功率级至少包括变压器的主级绕组、第一功率开关和续流模块，所述控制模块输出的第一控制信号耦接第一功率开关的控制端，控制第一功率开关的导通和截止；所述控制模块输出的第二控制信号耦接第二功率开关的控制端，控制第二功率开关的导通和截止；所述功率级与输入电容、输出电容的连接关系，能组合形成降压电源系统、升压电源系统、反激电源系统和升降压电源系统中的任一种。

9.根据权利要求8所述的电源系统，其特征在于，所述控制模块控制第一功率开关从截止状态切换成导通状态之前，控制所述辅助电路中的第二功率开关先导通一个脉冲时间的一部分或全部，使流过第二功率开关的电流流过所述辅助绕组。

10.根据权利要求9所述的电源系统，其特征在于，所述电源系统的变压器的辅助绕组与主级绕组具有相同位置的同名端，在第一功率开关从截止状态切换成导通状态前的一个脉冲时间的一部分或全部，第二功率开关导通，电流流入辅助绕组，通过变压器的主级绕组和辅助绕组之间的耦合关系，第一功率开关两端的跨压从第一功率开关截止时的第一电位降低到更低的第二电位后，第一功率开关再从截止状态切换成导通状态，使第一功率开关的开关损耗更低；或

技术总结
本技术公开了一种辅助电路和电源系统，一种辅助电路，应用于具有变压器和X电容的电源系统中，所述变压器至少具有辅助绕组和主级绕组，所述辅助电路包括：采样模块、辅助绕组、辅助模块；通过控制第二功率开关的状态，辅助电路至少可以使电源系统的X电容在电源系统掉电时能够快速放电。相对于现有技术，本技术提高了电源系统的效率。

技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：恩赛半导体（成都）有限公司
技术研发日：20240130
技术公布日：2025/2/10