一种PWM控制芯片供电电路及开关电源的制作方法

一种pwm控制芯片供电电路及开关电源
技术领域
1.本实用新型涉及电源技术领域，更具体地说，涉及一种pwm控制芯片供电电路及开关电源。


背景技术：

2.目前用于户外的电源产品在电源的内置了防雷击浪涌电路，起到了防护雷击浪涌的作用。但实际使用过程中雷击浪涌通过了内置的防雷击浪涌电路后仍有残压的存在且因防雷击浪涌电路起到防护作用需要一定的反应时间，因此对电路中耐压低的元器件还是有极大的可能损坏，特别是对于电源中的控制芯片一类的元器件。为了解决上述问题有两种方案，第一种是采用多级防雷电路及选择反应时间更快的压敏电阻、放电管、tvs管等器件，但采用多级防雷电路及反应更快元器的方案防护无针对性，且会带来电源体积增大及成本高的问题。第二种方案是直接在芯片的电源引脚上并入了稳压管，此种方案可以对控制芯片有一定的保护作用，但因单独的稳压管防护能力有限在雷击浪涌电压过高时芯片与稳压管都有损坏风险，同时芯片的电源引脚上并入了稳压管的方案还存在当雷击浪涌电压为负压时不能对芯片的供电部分的电路中耐压低的元器件进行保护的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种pwm控制芯片供电电路及开关电源。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种pwm控制芯片供电电路，包括：用于提供电源输入的电源输入单元，以及稳压单元、隔离单元和第一限压单元；
5.所述电源输入单元连接所述稳压单元的第一端，所述稳压单元的第二端连接所述隔离单元的第一端，所述隔离单元的第二端连接所述第一限压单元的第一端，其中，所述第一限压单元的第二端用于连接pwm控制芯片的供电端。
6.优选地，所述隔离单元包括二极管d2，所述二极管d2的阳极连接所述稳压单元的第二端，所述二极管d2的阴极连接所述第一限压单元的第一端；和/或
7.所述第一限压单元包括电阻r7、滤波电容c1和滤波电容c2，所述电阻 r7的第一端连接所述隔离单元的第二端，所述电阻r7的第二端用于连接所述 pwm控制芯片的供电端，且所述电阻r7的第二端还分别连接所述滤波电容 c1和所述滤波电容c2的第一端，所述滤波电容c1和所述滤波电容c2的第二端接地。
8.优选地，在本技术的所述的pwm控制芯片供电电路中，还包括第二限压单元，所述第二限压单元的第一端连接所述第一限压单元的第二端，所述第二限压单元的第二端接地。
9.优选地，在本技术的所述的pwm控制芯片供电电路中，所述第二限压单元包括稳压管zd2，所述稳压管zd2的阴极连接所述第一限压单元的第二端，所述稳压管zd2的阳极接地。
10.优选地，在本技术的所述的pwm控制芯片供电电路中，所述稳压单元包括电流放大
单元、分压电阻和稳压管；
11.所述分压电阻的第一端连接所述电源输入单元和所述电流放大单元的第一端，所述分压电阻的第二端连接所述稳压管的第一端和所述电流放大单元的第三端，所述稳压管的第二端接地，所述电流放大单元的第二端连接所述隔离单元的第一端。
12.优选地，在本技术的所述的pwm控制芯片供电电路中，所述电流放大单元包括三极管q1；所述三极管q1的集电极连接所述分压电阻的第一端，所述三极管q1的基极连接所述分压电阻的第二端和所述稳压管的第二端，所述三极管q1的发射极连接所述隔离单元的第一端。
13.优选地，在本技术的所述的pwm控制芯片供电电路中，所述电源输入单元包括交流输入单元、整流单元和限流单元；
14.所述整流单元分别连接所述交流输入单元和所述限流单元的第一端，所述限流单元的第二端分别连接所述分压电阻的第一端和所述电流放大单元的第一端，其中所述交流输入单元用于提供交流输入。
15.优选地，在本技术的所述的pwm控制芯片供电电路中，所述限流单元包括电阻r5和电阻r6，所述电阻r5和所述电阻r6并联连接后一端连接所述整流单元、另一端连接所述电流放大单元的第一端；和/或
16.所述整流单元包括整流二极管d1，所述整流二极管d1的阳极连接所述交流输入单元，所述整流二极管d1的阴极连接所述限流单元的第一端；和/ 或
17.所述交流输入单元包括变压器，所述整流单元连接所述变压器的输出线圈，所述变压器的输入线圈用于与交流输入电性连接。
18.优选地，在本技术的所述的pwm控制芯片供电电路中，还包括滤波电容 ce1，所述滤波电容ce1的第一端连接所述限流单元的第二端，所述滤波电容 ce1的第二端接地。
19.另，本技术还构造一种开关电源，包括：功率变换电路，pwm控制芯片，以及如上面任意一项所述的供电电路；
20.其中，所述供电电路连接所述pwm控制芯片的供电端；所述pwm控制芯片连接所述功率变换电路，用于生成驱动电平以驱动所述功率变换电路动作。
21.实施本实用新型的一种pwm控制芯片供电电路及开关电源，具有以下有益效果：可直接对电源芯片做防雷保护，具有较强的针对性，效果好，材料成本低，起到相同防雷击浪涌效果的同时不增大电源体积，同时还能对芯片供电部分的电路中耐压低的元器件进行保护。
附图说明
22.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
23.图1是本实用新型一种pwm控制芯片供电电路一实施例的逻辑框图；
24.图2是本实用新型一种pwm控制芯片供电电路另一实施例的逻辑框图；
25.图3是本实用新型一种pwm控制芯片供电电路一实施例的电路原理图。
具体实施方式
26.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细
说明本实用新型的具体实施方式。
27.如图1所示，在本实用新型的一种pwm控制芯片200供电电路第一实施例中，包括：用于提供电源输入的电源输入单元110，以及稳压单元120、隔离单元140和第一限压单元150；电源输入单元110连接稳压单元120的第一端，稳压单元120的第二端连接隔离单元140的第一端，隔离单元140的第二端连接第一限压单元150的第一端，其中，第一限压单元150的第二端用于连接 pwm控制芯片200的供电端。具体的，电源输入端提供电源输入，稳压单元120 用于对电源输入单元的电源输入输入进行稳压后通过隔离单元140和第一限压单元150输入至pwm控制芯片200，pwm控制芯片200上电工作。在电源输入单元110由于雷击浪涌产生大电压时，稳压单元120的输出端电压增加，第一限压单元150进行限压以防止高电压直接进入pwm控制芯片200的供电端以损坏pwm控制芯片200。同时隔离单元140防止后级的高电压进入稳压单元120 以损坏稳压单元120。
28.如图3所示，在一实施例中，隔离单元140包括二极管d2，二极管d2 的阳极连接稳压单元120的第二端，二极管d2的阴极连接第一限压单元150 的第一端；具体的，稳压单元120的第二端与第一限压单元150之间的隔离单元140可以通过二极管d2实现，当出现雷击浪涌时，地的电压被抬高，而由于隔离单元140即二极管d2的反向隔离作用，使得该高电压不会进入到稳压单元120以使稳压单元120失效。
29.可选的，第一限压单元150包括电阻r7、滤波电容c1和滤波电容c2，电阻r7的第一端连接隔离单元140的第二端，电阻r7的第二端用于连接pwm 控制芯片200的供电端，其电阻r7的第二端分别连接滤波电容c1和滤波电容c2的第一端，滤波电容c1和滤波电容c2的第二端接地。具体的，第一限压单元150可以通过限流电阻进行限流，同时电阻r7与并联的电容c1和电容 c2形成充电电路，以削弱瞬间高压脉冲。同时可以通过合理的配置电阻r7和电容c1、电容c2的值，使得由于雷击浪涌产生的瞬间高压脉冲不超过pwm控制芯片200的正常工作电压范围。
30.如图2所示，在一实施例中，本实用新型的pwm控制芯片200供电电路还包括第二限压单元160，第二限压单元160的第一端连接第一限压单元150的第二端，第二限压单元160的第二端接地。即可以通过第二限压单元160的限压作用进一步保证pwm控制芯片200的供电电压不超限。同时第一限压单元 150的限流和分压，可以保证第二限压单元160的电压不超限。
31.可选的，第二限压单元160包括稳压管zd2，稳压管zd2的阴极连接第一限压单元150的第二端，稳压管zd2的阳极接地。具体的，第二限压单元160 中，可以通过稳压管zd2实现限压。
32.如图2所示，在一实施例中，稳压单元120包括电流放大单元121、分压电阻122和稳压管123；分压电阻122的第一端连接电源输入单元和电流放大单元121的第一端，分压电阻122的第二端连接稳压管123的第一端和电流放大单元121的第三端，稳压管123的第二端接地，电流放大单元121的第二端连接隔离单元140的第一端。具体的，稳压单元120中，通过分压电阻122 进行分压，并通过稳压管123进行稳压，同时通过电流放大单元121对稳压输出进行电流放大，以对pwm控制芯片200进行供电。如图3所示，其中分压电阻122可以为电阻r4，稳压管123可以为稳压二极管zd1，其中稳压二极管 zd1的阳极接地，稳压二极管zd1的阴极连接电阻r4的第二端和电流放大单元121的第三端。
33.可选的，电流放大单元121包括三极管q1；三极管q1的集电极连接分压电阻的第一端，三极管q1的基极连接分压电阻的第二端和稳压管的第二端，三极管q1的发射极连接隔离单元的第一端。具体的，电流放大单元121可以有三极管q1组成，三极管q1的基极连接稳压二极管zd1的阴极，对稳压二极管zd1的输出电流进行放大。该放大电流经隔离单元140输入至pwm控制芯片。
34.如图2至图3所示，在一实施例中，电源输入单元110包括交流输入单元111、整流单元112和限流单元113；整流单元112分别连接交流输入单元111 和限流单元113的第一端，限流单元113的第二端分别连接分压电阻122的第一端和电流放大单元121的第一端。具体的，电源输入单元110可以连接交流输入单元111，该交流输入单元111输出的交流经整流单元112进行整流以得到直流输出，并通过限流单元113对该直流输出进行限流后输入至分压电阻 122和电流放大单元121。
35.在一实施例中，限流单元113包括电阻r5和电阻r6，电阻r5和电阻r6 并联连接后一端连接整流单元112、另一端连接电流放大单元121的第一端；即可以通过并联连接的电阻r5和电阻r6对整流单元112的直流输出进行限流。
36.在一实施例中，整流单元112包括整流二极管d1，整流二极管d1的阳极连接交流输入单元111，整流二极管d1的阴极连接限流单元113的第一端；即，可以通过整流二极管d1实现整流。
37.在一实施例中，交流输入单元111包括变压器，整流单元112连接变压器的输出线圈，变压器的输入线圈用于与交流输入电性连接；具体的，交流输入单元111可以为变压器，变压器的输入端直接或间接连接市电交流输入，变压器的输出端线圈连接整流单元112。在一具体实施例中，该输出线圈t1-a可以为设备的电源模块中的主变压器的辅助绕组，例如，通常采用的辅助供电形式电流。
38.在一实施例中，本实用新型的pwm控制芯片200供电电路还包括滤波电容 ce1，滤波电容ce1的第一端连接限流单元113的第二端，滤波电容ce1的第二端接地。具体的，滤波电容ce1用于对稳压单元120的输入端的电压进行滤波。
39.以如图3所示的具体实施例进行说明，当发生雷击浪涌时，稳压管zd1 阳极电势被抬升至40v，则三极管q1的发射极电势为57.3v，因为电阻r7的存在，电容c1和电容c2的充电速度大幅下降，并且很多能量在电阻r7上被消耗掉了，通过合理的配置电阻r7和电容c1的值可以使这个瞬时高压脉冲难以突破芯片的正常工作电压范围以保护pwm控制芯片，并通过稳压管zd2做双保险，保障pwm控制芯片u1的vcc电压不至于超过稳压管zd2的规格值，电阻r7的存在同时也对稳压管zd2起到了保护作用。同样当雷击浪涌造成稳压管zd1阳极产生了一个-40v高压时，那么稳压管zd1的阴极电势便是-22v,而三极管q1的发射结电压等于之前正常工作时pwm控制芯片u1的vcc电压 17.3v，那么三极管q1的be结就存在一个39.3v的反向偏置电压，已经超过了一般三级管5v的be结反向偏置电压规格，导致三极管q1损坏，通过二极管d2的隔离作用使得该39.3v的反偏电压降落在二极管d2上而保护了三极管 q1。
40.另，本实用新型的一种开关电源，包括：功率变换电路，pwm控制芯片200，以及如上面任意一项的供电电路；其中，供电电路连接pwm控制芯片200的供电端；pwm控制芯片200连接功率变换电路，用于生成驱动电平以驱动功率变换电路动作。即，在该开关电源中，通过pwm控制芯片200控制功率变换电路实现电压的变化，以得到需要的输出电压，其中pwm控制
芯片200的供电可以采用上面任意的供电电路进行供电。
41.可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。