專利名稱：具有無源箝位電路的切換模式電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各方面涉及切換模式電源裝置，更具體地，涉及具有無源箝位
(passive clamp)電路的切換模式電源裝置，所述無源箝位電路抑制主開關(guān)的電 壓應(yīng)力以控制提供給變壓器的主線圏的功率。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的切換模式電源裝置中，例如回掃轉(zhuǎn)換器、前向轉(zhuǎn)換器等，在切 換操作期間通過存儲為變壓器的漏電感或磁化電感的能量，在主開關(guān)的兩端 生成電壓峰值(spike),從而生成功率損耗并且額外的電壓應(yīng)力被施加到主開 關(guān)。使用形成用于放電存儲為漏電感或磁化電感的能量的路徑的箝位電路來 抑制該電壓應(yīng)力。通過使用該箝位電路，可以通過存儲為漏電感或,茲化電感 的能量來防止切換設(shè)備的功率損耗發(fā)生。
在各種箝位電路中，已經(jīng)廣泛使用包括箝位二極管、箝位電容器和電阻 器的無源箝位電路。這種無源箝位電路稱作RCD(電阻器-電容器-二極管)箝位 電路。這種無源箝位電路具有簡單的結(jié)構(gòu)并且制造成本較低。
當(dāng)使用無源箝位電路時，在箝位操作期間無源箝位電路的電阻器消耗了 磁化能量。在切換模式電源裝置的功率消耗被極大減少的備用模式中，無源 箝位電路的電阻器消耗的功率占據(jù)了整個切換模式電源裝置中消耗的功率的 絕大部分。結(jié)果，減少備用功率受到限制。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明各方面提供了 一種具有無源箝位電路的切換模式電源裝置，其中 在備用模式中不消耗功率，從而可以明顯地減少備用模式中由切換模式電源 裝置消耗的整個功率。
本發(fā)明的附加方面和/或優(yōu)點將在下面的描述中部分闡述，部分將從描述 中顯而易見，或者通過本發(fā)明的實踐獲知。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種切換模式電源裝置，包括變壓器、用 于調(diào)節(jié)提供給變壓器的初級線圈的功率的主開關(guān)、用于抑制主開關(guān)的電壓應(yīng) 力的無源箝位電路、和用于在切換模式電源裝置的備用模式中禁止無源箝位 電路的箝位操作的控制電路。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，所述裝置可以還包括開關(guān)，用于接通或斷開無源 箝位電路，并且控制電路可以在備用模式中斷開開關(guān)以禁止箝位操作。根據(jù) 本發(fā)明的各方面，開關(guān)可以使用光電耦合器來實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，無源箝位電路可以包括箝位二極管、箝位電容器 和電阻器。根據(jù)本發(fā)明的各方面，箝位電容器和電阻器可以相互并聯(lián)連接， 并且箝位二極管可以與并聯(lián)的箝位電容器和電阻器串聯(lián)連接。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，開關(guān)可以連接于主開關(guān)和箝位二極管之間，或者 可以連接于箝位二極管與并聯(lián)的箝位電容器和電阻器之間，或者可以連接于 將電壓提供給初級線圈的輸入端與并聯(lián)的箝位電容器和電阻器之間。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，控制電路可以根據(jù)與變壓器的次級線圏連接的輸 出電路的輸出電壓來生成控制信號以禁止無源箝位電路的箝位操作。根據(jù)本
比較結(jié)果生成控制信號以禁止無源箝位電路的箝位操作。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，控制電路可以根據(jù)流經(jīng)主開關(guān)的電流來生成控制 信號以禁止無源箝位電路的箝位操作。根據(jù)本發(fā)明的各方面，控制電路可以
較結(jié)果生成控制信號以禁止無源箝位電路的箝位操作。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，控制電路可以根據(jù)從切換模式電源裝置的外部生 成的、指示備用模式的信號生成控制信號以禁止無源箝位電路的操作。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種切換模式供電方法，包括確定切 換模式電源裝置是否處于備用模式；和如果切換模式電源裝置處于備用模式 作為比較結(jié)果，則禁止切換模式電源裝置的無源箝位電路的箝位操作。
除了上述的示例實施例和方面，通過參考附圖以及下列描述的研究，另 外的方面和實施例將更明顯。
從示例實施例的下列詳細(xì)描述和結(jié)合附圖閱讀的權(quán)利要求中，對本發(fā)明各方面的良好理解將變得明顯，所有都形成本發(fā)明公開的一部分。盡管下列 所寫和所示的公開聚焦于本發(fā)明的公開的示例實施例，但是應(yīng)當(dāng)清楚地理解
為，所述公開是說明和舉例性的并且本發(fā)明不限于此。本發(fā)明的精神和范圍
僅由所附權(quán)利要求的范圍限定。下面表示附圖的簡要說明，其中
通過結(jié)合附圖詳細(xì)描述本末發(fā)的示例性實施例，本發(fā)明的上面和其他特
征和優(yōu)點將變得更加明顯，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的切換模式電源裝置的電路圖2是根據(jù)本發(fā)明另 一實施例的切換模式電源裝置的電路圖3是根據(jù)本發(fā)明另 一 實施例的切換模式電源裝置的電路圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的包括控制電路的切換模式電源裝置的電路
圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的包括控制電路的切換模式電源裝置的電
路圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的包括控制電路的切換模式電源裝置的電 路圖；和
圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的切換模式供電方法的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)參考本發(fā)明的目前實施例，附圖中圖示了本發(fā)明的示例，全文 中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。下面描述實施例以便參考附圖來解釋本 發(fā)明。
現(xiàn)在將參考附圖來更全面地描述本發(fā)明的各個方面，其中示出了本發(fā)明 的示例性實施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件，因此省略對它們 的描述。另外，當(dāng)在描述本發(fā)明的各個方面時確定一構(gòu)造的相關(guān)已知功能或 詳細(xì)描述可能使本發(fā)明的關(guān)鍵點模糊時，將省略對其的詳細(xì)描述。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的切換模式電源裝置的電路圖。在目前實施例 中，將描述具有一個輸出的切換模式電源裝置。然而，切換模式電源裝置可 被構(gòu)造成根據(jù)操作環(huán)境和需要而輸出N個輸出功率(其中N是自然數(shù))。如果 有N個輸出，則變壓器包括N個次級線圈，并且次級輸出電路可以分別連接 到N個次級線圈。
如圖l所示，切換模式電源裝置包括變壓器T,該變壓器T包括初級線圈Ll和次級線圈L2，該次級線圈L2相對于初級線圈Ll具有預(yù)定的繞組比。 初級電路連接到初級線圈Ll,并且輸出電路連接到次級線圈L2。這里，初 級電路和輸出電路通過變壓器T而彼此絕緣。
初級電路包括主開關(guān)Qi;脈寬調(diào)制(PWM)控制器30，用于使用PWM 信號來控制主開關(guān)Qi;和無源箝位電路IO，用于執(zhí)行箝位操作，從而抑制主 開關(guān)Qi的電壓應(yīng)力。
響應(yīng)于PWM控制器30施加到主開關(guān)Qi的PWM信號，主開關(guān)Qi執(zhí)行 切換操作，以便控制變壓器T的能量充電或傳遞操作。主開關(guān)Qi可被實現(xiàn)為 金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)，如圖1所示，但是不限于此。 PWM控制器30可以反饋回輸出電路的輸出電壓，以便控制主開關(guān)Qi的切換 操作。
輸出電路包括整流器20，用于對傳遞到變壓器T的次級線圈L2的電源 進(jìn)行整流。根據(jù)本發(fā)明的多方面，整流器20被實現(xiàn)為包括二極管D2和電容 器C2的半波整流器電路；然而，整流器20不限于此，因此可以使用其他類 型的整流器電路，例如全波整流器電路。可以在電容器C2的兩端形成輸出一 輸出電壓Vo的輸出端。
無源箝位電路10被構(gòu)造成執(zhí)行箝位操作并且包括箝位二極管Dc、箝位 電容器Cc、電阻器Rc和開關(guān)S，該開關(guān)S接通或斷開該無源箝位電路10。 參考圖1,箝位電容器Cc和電阻器Rc彼此并聯(lián)連接。箝位電容器Cc和電阻 器Rc中的每一個的一端連接到輸入電壓Vi的正端，箝位電容器Cc和電阻器 Rc中的每一個的另一端連接到箝位二極管Dc的負(fù)端。箝位二極管Dc的陽極 端經(jīng)由開關(guān)S連接到主開關(guān)Qi的漏極端。
箝位二極管Dc、箝位電容器Cc和電阻器Rc執(zhí)行的箝位操作如下。即， 當(dāng)箝位二極管Dc被開關(guān)S接通時，電流流經(jīng)無源箝位電路10,并且主開關(guān) Qi的兩端的電壓被固定為一個值，該值是通過將輸入電壓Vi和箝位電容器 Cc的兩端處的電壓相加而獲得的。另外，當(dāng)箝位二極管Dc被開關(guān)S斷開時， 箝位電容器Cc中存儲的磁化能量在箝位二極管Dc接通的同時消耗在電阻器 Rc上。當(dāng)開關(guān)S接通時，執(zhí)行箝位操作。當(dāng)開關(guān)S斷開時，電流不流經(jīng)無源 箝位電路10 ，因此不執(zhí)行箝位操作。
控制電路40在切換模式電源裝置的正常操作模式下接通開關(guān)S,而在備 用模式下斷開開關(guān)S。結(jié)果，控制電路40在正常操作模式下啟動無源箝位電路10的箝位操作，而在備用模式下禁止無源箝位電路10的箝位操作。開關(guān) S可以使用光電耦合器、雙極結(jié)晶體管(BJT)、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體 管(MOSFET)等來實現(xiàn)。如果使用光電耦合器來實現(xiàn)開關(guān)S，則控制電路40 可以包括光電二極管，并且開關(guān)S可以是光電晶體管。
切換模式電源裝置的備用模式是一種被設(shè)置成消耗最小功率的模式，并 且可以是其中施加非常小的負(fù)載給輸出電路的輸出端的情況或者其中根據(jù)從 控制設(shè)備(例如，位于切換模式電源裝置外部的微計算機，即，外部控制設(shè)備) 輸出的控制信號設(shè)置備用模式的情況。
圖2是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的切換模式電源裝置的電路圖。參考圖2， 根據(jù)目前實施例的切換模式電源裝置與圖1所示的切換模式電源裝置的不同 之處在于用于接通或斷開無源箝位電路的開關(guān)的位置。也就是，用于接通或 斷開無源箝位電路10A的開關(guān)S連接于輸入電壓Vi的正端與彼此并聯(lián)連接 的箝位電容器Cc和電阻器Rc之間。切換模式電源裝置的其他構(gòu)造和詳細(xì)操 作與圖1所示的切換模式電源裝置的基本相同，因此將省略對其的描述。
圖3是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的切換模式電源裝置的電路圖。參考圖3, 根據(jù)目前實施例的切換模式電源裝置與圖1和2所示的切換模式電源裝置的 不同之處在于用于接通或斷開無源箝位電路的開關(guān)的位置。也就是，用于接 通或斷開無源箝位電路10B的開關(guān)S連接于彼此并聯(lián)連接的箝位電容器Cc 和電阻器Rc與二極管Dc之間。切換模式電源裝置的其他構(gòu)造和詳細(xì)操作與 圖1所示的切換模式電源裝置的基本相同，因此將省略對其的描述。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的包括控制電路40的切換模式電源裝置的電路 圖。根據(jù)目前實施例的控制電路40A根據(jù)輸出電路的輸出電壓Vo生成一控 制信號，用于啟動或禁止無源箝位電路10的箝位操作。如先前所述，當(dāng)施加 非常小的負(fù)載給輸出電路的輸出端時，切換模式電源裝置處于備用模式。施 加到輸出端的負(fù)載越小，則輸出電壓越高。在目前實施例中，如果輸出電壓 大于預(yù)定電壓，則控制電路40A被實現(xiàn)來禁止無源箝位電路10的操作。
控制電路40A包括電阻器Ral，其一端連接到輸出電路的輸出端；二 極管Da,具有連接到電阻器Ral的另一端的陽極；電阻器Ra2，其一端連接 到二極管Da的陰極；電阻器Ra3，連接于電阻器Ra2的另一端與地之間；電 阻器Ra4,其一端連接到電源電壓Vcc;電阻器Ra5,其連接于電阻器Ra4 的另一端與地之間；比較器42,具有連接到電阻器Ra2的另一端的(-)端和連接到電阻器Ra5的一端的(+)端；電阻器Ra6,其一端連接到比較器42的輸出 端；和光電二極管PC1-1，具有連接到電阻器Ra6的另一端的陽極和連接到 地的陰極。
現(xiàn)在將參考圖4來描述根據(jù)目前實施例的控制電路40A的更詳細(xì)的操 作。在目前實施例中，開關(guān)S使用包括光電二極管PC1-1和光電晶體管PC1-2 的光電耦合器來實現(xiàn)。
輸出電壓Vo被電阻器Ral、 Ra2和Ra3按照預(yù)定的電壓比被檢測，并且 輸出電壓Vo被提供給比較器42的(-)端。二極管Da阻止電流從比較器42流 經(jīng)輸出電路的輸出端。電源電壓Vcc被電阻器Ra4和Ra5劃分為兩個電壓， 從而預(yù)定的參考電壓被提供給比較器42的(+)端。如果按照預(yù)定的電壓比檢 測的輸出電壓Vo小于預(yù)定的參考電壓，則電流流經(jīng)與比較器42的輸出端連 接的電阻器Ra6和光電二極管PC1-1。 一旦電流流經(jīng)電阻器Ra6,則光電二 極管PC1-1發(fā)光，并且光電晶體管PCl-2接通。然而，如果按照預(yù)定的電壓 比檢測的輸出電壓Vo大于預(yù)定的參考電壓，則電流不流經(jīng)比較器42的輸出 端。當(dāng)電流不流經(jīng)比較器42的輸出端時，光電二極管PC1-1不發(fā)光，并且光 電晶體管PCl-2截止。因此，如果輸出電壓Vo大于預(yù)定電壓，則光電晶體管 PC1-2截止，并且無源箝位電路10的箝位操作被禁止。
輸出電壓反饋電路50將有關(guān)輸出電壓Vo的信息反饋回PWM控制器30。 輸出電壓反饋電路50包括電阻器Ral，其一端連接到輸出電路的輸出端； 光電二極管PC2，具有連接到電阻器Ral的另一端的陽極；分路調(diào)節(jié)器SR, 具有與光電二極管PC2的陰極連接的陰極以及連接到地的陽極；電阻器Rfl ， 其連接于輸出電路的輸出端與分路調(diào)節(jié)器SR的參考端之間；電阻器Rf3,連 接于分路調(diào)節(jié)器SR的參考端與地之間；以及電阻器Rf2和電容器Cf,它們 串聯(lián)連接在光電二極管PC2的陰極與電阻器Rf3的一端之間。由于這樣的構(gòu) 造，光電二極管PC2輸出與關(guān)于輸出電壓的信息對應(yīng)的信號，盡管未示出， 但是信號經(jīng)由光電晶體管和光電二極管PC2被發(fā)送到PWM控制器30。
圖5是根據(jù)本發(fā)明另 一實施例的包括控制電路40的切換模式電源裝置的 電路圖。根據(jù)目前實施例的控制電路40B根據(jù)流經(jīng)初級電路的電流，即流經(jīng) 主開關(guān)Qi的電流，生成一控制信號，用于啟動或禁止無源箝位電路10的箝 位操作。當(dāng)切換模式電源裝置處于備用模式時，流經(jīng)初級電路的電流極大地 減小。因此，電阻器Rbl被放置在主開關(guān)Qi與地之間，用于檢測流經(jīng)主開關(guān)Qi的電流。在這種情況下，流經(jīng)主開關(guān)Qi的電流越小，則施加到電阻器Rbl 的兩端的電壓越小。在目前實施例中，如果施加到電阻器Rbl兩端的電壓小 于預(yù)定電壓，則可以禁止無源箝位電路10的操作。
控制電路40B包括電阻器Rbl，其一端連接到主開關(guān)Qi,其另一端連 接到地；電阻器Rb2,其一端連接到電阻器Rbl的一端；電阻器Rb3，連接 于電阻器Rb2的另一端與地之間；電阻器Rb4,其一端連接到電源電壓Vcc; 電阻器Rb5，其連接于電阻器Rb4的另一端與地之間；比較器44,具有連接 到電阻器Rb2的另一端的(-)端和連接到電阻器Rb4的另一端的(+)端；電阻器 Rb6,其一端連接到比較器44的輸出端；和光電二極管PC3-1，具有連接到 電阻器Rb6的另一端的陽極和連接到地的陰極。
現(xiàn)在將參考圖5來描述根據(jù)目前實施例的控制電路40B的更詳細(xì)的操作。 在目前實施例中，開關(guān)S使用包括光電二極管PC3-1和光電晶體管PC3-2的 光電耦合器來實現(xiàn)。然而，開關(guān)S不限于此。
檢測，并且被提供給比較器44的(+)端。電源電壓Vcc被電阻器Rb4和Rb5 劃分為兩個電壓，從而預(yù)定的參考電壓被提供給比較器.44的(-)端。如果按 照預(yù)定的電壓比檢測的并且被施加到電阻器Rbl兩端的電壓大于預(yù)定的參考 電壓，則電流流經(jīng)與比較器44的輸出端連接的電阻器Rb6和光電二極管 PC3-1。因此光電二極管PC3-1發(fā)光，并且光電晶體管PC3-2接通。然而，如 果按照預(yù)定的電壓比檢測的并且施加到電阻器Rbl兩端的電壓小于預(yù)定的參 考電壓，則電流不流經(jīng)比較器44的輸出端。因此，光電二極管PC3-1不發(fā)光， 并且光電晶體管PC3-2截止。因此，如果施加到電阻器Rbl兩端的電壓小于 預(yù)定電壓，即，如果流經(jīng)主開關(guān)Qi的電流小于預(yù)定的電流，則光電晶體管 PC3-2截止，并且無源箝位電路10的箝位操作被禁止。
圖6是根據(jù)本發(fā)明另 一實施例的包括控制電路40的切換模式電源裝置的 電路圖。根據(jù)目前實施例的控制電路40C根據(jù)從諸如切換模式電源裝置外部 放置的微計算機之類的控制設(shè)備輸出的控制信號，生成用于啟動或禁止無源 箝位電路10的箝位操作的控制信號。
圖6所示的備用模式信號是在切換模式電源裝置外部放置的控制設(shè)備中 生成的信號，并且指示當(dāng)前模式是否是備用模式。例如，如果備用模式信號 處于高狀態(tài)，則狀態(tài)備用模式信號指示正常操作狀態(tài)，如果備用模式信號處于低狀態(tài)，則備用模式信號指示備用模式狀態(tài)。
控制電路40C包括電阻器Rc,其一端連接到輸出電路的輸出端的一端， 并且其另一端連接到控制設(shè)備的備用模式信號輸出端；和光電二極管PC4-1, 其陽極連接到電阻器Rc的另 一端以及其陰極連接到地。
現(xiàn)在將參考圖6來描述根據(jù)目前實施例的控制電路40C的更詳細(xì)的操作。 在目前實施例中，開關(guān)S使用包括光電二極管PC4-1和光電晶體管PC4-2的 光電耦合器來實現(xiàn)；然而開關(guān)S不限于此。如果備用模式信號處于指示正常 操作狀態(tài)的高狀態(tài)，則電流流經(jīng)光電二極管PC4-1,光電二極管PC4-1發(fā)光， 并且光電晶體管PC4-2接通。然而，如果備用模式信號處于指示備用操作狀 態(tài)的低狀態(tài)，則電流不流經(jīng)光電二極管PC4-1，光電二極管PC4-1不發(fā)光， 并且光電晶體管PC4-2截止。因此，當(dāng)從放置于切換模式電源裝置外部的控 制設(shè)備輸出的備用模式信號指示備用模式狀態(tài)時，光電晶體管PC4-2截止， 并且禁止無源箝位電路10的箝位操作。
圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的切換模式供電方法的流程圖。參考圖7,根 據(jù)目前實施例的切換模式供電方法包括以圖4至圖6所示的控制電路40A、 40B、40C中的時序處理的操作。因此，圖4至圖6所示的控制電路40A、40B、 40C的上面描述在根據(jù)目前實施例的切換模式供電方法的情況下也是有效 的。
在操作71,控制電路40確定當(dāng)前模式是否是備用模式。備用模式是一 種其中消耗最小功率量的模式。控制電路40確定非常小的負(fù)載被施加到輸出 電路的輸出端的情況(即，圖4和圖5)或者備用模式根據(jù)從控制設(shè)備(例如， 放置于切換模式電源裝置外部的微計算機(即，圖6))輸出的控制信號被設(shè)置 作為備用模式的情況。
在操作72,如果在操作71確定當(dāng)前模式是正常模式(不是備用模式)，則 控制電路40接通開關(guān)S、 PCl-2、 PC3-2、 PC4-2,以便啟動無源箝位電路10、 IOA、 IOB、 IOC、 IOD、 IOE的箝位操作。
在操作73,如果在操作71確定當(dāng)前模式是備用模式，則控制電路40截 止開關(guān)S、 PCl-2、 PC3-2、 PC4-2,以便禁止無源箝位電路10、 IOA、 IOB、 IOC、 IOD、 IOE的箝位操作。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的各方面，無源箝位電路的箝位操作在切換模式 電源裝置的備用模式中不執(zhí)行，從而電流不流經(jīng)無源箝位電路的電阻器。因此，由于在無源箝位電路中不消耗功率，因此切換模式電源裝置中消耗的功 率可能被顯著地減少。
由于在備用模式中流經(jīng)初級電路的電流非常小，因此被存儲為變壓器的 漏電感或磁化電感的能量非常小，并且在主開關(guān)兩端生成的電壓峰值足夠小。 因此，即使在備用模式中不執(zhí)行無源箝位電路的箝位操作，也不生成開關(guān)元 件的電壓應(yīng)力。類似地，根據(jù)本發(fā)明的各方面，無源箝位電路在切換模式電 源裝置的正常操作狀態(tài)下執(zhí)行箝位操作，因此可以抑制主開關(guān)的電壓應(yīng)力， 并且無源箝位電路的箝位操作在備用模式下禁止，從而可以顯著地減少備用 模式中的功率消耗。
盡管已經(jīng)考慮本發(fā)明的示例實施例示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解并且隨著技術(shù)發(fā)展，在不背離本發(fā)明的真實范圍的情 況下，可以進(jìn)行各種變化和修改，并且可以用等效物替代其元件。許多修改、 置換、添加和子組合可被進(jìn)行來將本發(fā)明的示教適用于特定形勢，而不背離
本發(fā)明的范圍。例如，盡管開關(guān)有時被描述為MOSFET或者光電耦合器，但 是開關(guān)不限于此，從而開關(guān)可以是任何形式的可控電流中斷設(shè)備。因此，往 往本發(fā)明不限于所描述的各個示例實施例，本發(fā)明包括落入所附權(quán)利要求的 范圍之內(nèi)的所有實施例。
相關(guān)申請的交叉參考
本申請要求在35U.S.CS119下生成的、于2007年8月13日提交的韓國 專利申請No. 2007-81437的所有權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用融入本文。
權(quán)利要求
1.一種切換模式電源裝置，包括變壓器，其具有連接到電源的初級線圈和連接到輸出電路的次級線圈；主開關(guān)，用于控制從電源提供給變壓器的初級線圈的功率；放置于主開關(guān)和變壓器的初級線圈之間的無源箝位電路，用于抑制主開關(guān)的電壓應(yīng)力；和控制電路，用于在切換模式電源裝置的備用模式中禁止無源箝位電路的箝位操作。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，還包括 開關(guān)，用于接通或斷開無源箝位電路，其中控制電路在正常模式中接通開關(guān)以啟動箝位操作，并且在備用模式 中斷開開關(guān)以禁止箝位操作。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中開關(guān)是光電耦合器。
4. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中無源箝位電路包括 并聯(lián)連接的箝位電容器和電阻器；和連接到主開關(guān)的箝位二極管，其中，當(dāng)箝位二極管接通時，電阻器消耗箝位電容器中存儲的能量。
5. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中無源箝位電路包括 并聯(lián)連接的箝位電容器和電阻器；和與并聯(lián)的箝位電容器和電阻器串聯(lián)連接的箝位二極管。
6. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其中開關(guān)連接于主開關(guān)和箝位二極管之間。
7. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其中開關(guān)連接于箝位二極管與并聯(lián)的箝位 電容器和電阻器之間。
8. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其中開關(guān)連接于將電壓提供給初級線圈的 電壓輸入端與并聯(lián)的箝位電容器和電阻器之間。
9. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中控制電路根據(jù)輸出電路的輸出電壓來 生成控制信號以禁止無源箝位電路的箝位操作。
10. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其中控制電路將輸出電壓與預(yù)定的參考 電壓進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果生成控制信號以禁止無源箝位電路的箝位操 作。
11. 如權(quán)利要求IO所述的裝置，其中，如果輸出電壓大于預(yù)定的參考電 壓，則推制電路禁止箝位操作。
12. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中控制電路根據(jù)流經(jīng)主開關(guān)的電流來 生成控制信號以禁止無源箝位電路的箝位操作。
13. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其中控制電路還包括 連接到主開關(guān)和電壓源的電阻器，其中控制電路將電阻器兩端的電壓與預(yù)定的參考電壓進(jìn)行比較，并根據(jù) 比較結(jié)果生成控制信號以禁止無源箝位電路的箝位操作。
14. 如權(quán)利要求13所述的裝置，其中，如果電阻器兩端的電壓小于預(yù)定 的參考電壓，則控制電路禁止箝位操作。
15. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中控制電路根據(jù)從切換模式電源裝置 的外部生成的、指示備用模式的信號來生成控制信號以禁止無源箝位電路的 操作。
16. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中控制電路是脈寬調(diào)制控制器。
17. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中輸出電路是整流器。
18. 如權(quán)利要求17所述的裝置，其中整流器是半波整流器電路。
19. 一種切換模式供電方法，包括 確定切換模式電源裝置是否處于備用模式；和如果切換模式電源裝置處于備用模式，則禁止切換模式電源裝置的無源 箝位電路的箝位操作。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中根據(jù)從外部控制設(shè)備輸出的控制信 號來確定備用模式。
21. 如權(quán)利要求19所述的方法，還包括如果切換模式電源裝置不處于備用模式，則啟動無源箝位電路的箝位操作。
22. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中確定備用模式包括 確定切換模式電源裝置的輸出電壓；和 將所確定的輸出電壓與預(yù)定的參考電壓進(jìn)行比較。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，禁止箝位操作包括 如果所確定的輸出電壓大于預(yù)定的參考電壓，則生成斷開無源箝位電路的開關(guān)的信號，以便禁止無源箝位電路的箝位操作。
24. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中確定備用模式包括 確定流經(jīng)切換模式電源裝置的主開關(guān)的電流； 確定與所確定的電流對應(yīng)的相應(yīng)電壓；和 將所確定的相應(yīng)電壓與預(yù)定的參考電壓進(jìn)行比較。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，禁止箝位操作包括 如果所確定的相應(yīng)電壓小于預(yù)定的參考電壓，則生成斷開無源箝位電路的開關(guān)的信號，以便禁止無源箝位電路的箝位操作。
全文摘要
一種切換模式電源裝置，包括變壓器、用于調(diào)節(jié)提供給變壓器的初級線圈的功率的主開關(guān)、用于抑制主開關(guān)的電壓應(yīng)力的無源箝位電路、和用于在切換模式電源裝置的備用模式中禁止無源箝位電路的箝位操作的控制電路。在備用模式中，在無源箝位電路中不消耗功率，因此可以顯著地減少備用模式中消耗的功率。
文檔編號H02M3/335GK101369779SQ200810081989
公開日2009年2月18日 申請日期2008年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月13日
發(fā)明者洪亨源, 鄭智勛 申請人:三星電子株式會社