一种电源系统的制作方法

1.本发明涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种电源系统。


背景技术：

2.现有的开关电源芯片及其应用的电源系统，特别是采用光电耦合传感器做隔离方式的电源系统，很容易受到来自电磁辐射的干扰，如来自环境中射频辐射信号等的干扰，而引起系统工作异常，在这种辐射环境中电源系统应用，特别如光电耦合方式架构的电源系统难得到大范围推广和应用。
3.因此，如何能够解决电磁辐射干扰而引起的电源系统工作异常成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种电源系统，解决相关技术中存在的电磁辐射干扰而引起的电源系统工作异常的问题。
5.作为本发明的一个方面，提供一种电源系统，其中，包括：输入电路、能量传输电路、隔离电路、输出反馈电路、主控电路和补偿电路，所述输入电路与所述能量传输电路连接，所述能量传输电路和所述补偿电路均与所述主控电路连接，所述隔离电路与所述补偿电路连接，所述输出反馈电路与所述隔离电路连接；所述能量传输电路用于将输入电路的能量传输至输出反馈电路；所述主控电路用于控制所述能量传输电路的工作；所述隔离电路用于将所述输入电路和所述输出反馈电路进行隔离；所述补偿电路用于在所述隔离电路接收到电磁辐射信号形成对地通路后补偿所述输出反馈电路的信号能量。
6.进一步地，所述补偿电路与所述主控电路的电源供电端连接，所述补偿电路包括一端与所述主控电路的电源供电端连接，另一端与所述隔离电路的输出端连接的补偿电阻。
7.进一步地，所述补偿电路还包括补偿滤波电容，所述补偿滤波电容的两端分别与所述补偿电阻的两端连接。
8.进一步地，所述补偿电路还包括补偿稳压二极管，所述补偿稳压二极管的阴极与所述补偿电阻的另一端连接，所述补偿稳压二极管的阳极与所述隔离电路的输出端连接。
9.进一步地，所述补偿电路与所述主控电路的基准电压端连接，所述补偿电路包括补偿电阻和补偿稳压二极管，所述补偿电阻的一端与所述主控电路的基准电压端连接，所述补偿电阻的另一端与所述补偿稳压二极管的阴极连接，所述补偿稳压二极管的阳极与所述隔离电路的输出端连接。
10.进一步地，所述隔离电路包括光电耦合器，所述光电耦合器的输入端与所述输出
反馈电路连接，所述光电耦合器的第一输出端与所述补偿电路连接，所述光电耦合器的第二输出端连接信号地。
11.进一步地，所述主控电路包括电源芯片，所述电源芯片的内置功率管漏极与所述能量传输电路连接，所述电源芯片的基准电压端或者电源供电端与所述补偿电路连接。
12.进一步地，所述主控电路包括电源芯片和mos管，所述电源芯片内置驱动电路输出端与所述mos管的驱动端连接，所述mos管的第一端与所述能量传输电路连接，所述mos管的第二端连接所述电源芯片的电流采样端，所述电源芯片的电源供电端与所述补偿电路连接。
13.进一步地，所述能量传输电路包括变压器。
14.进一步地，所述输入电路包括输入电源电容，所述输出反馈电路包括反馈稳压二极管、第一反馈电阻和第二反馈电阻，所述反馈稳压二极管的阴极为电源系统输出端，所述反馈稳压二极管的阳极连接所述第一反馈电阻的一端，所述第一反馈电阻的另一端连接所述第二反馈电阻的一端，所述第二反馈电阻的另一端连接信号地。
15.在本发明实施例中，通过设置补偿电路，在主控电路和隔离电路的连接端由于天线效应接收到电磁辐射信号形成对地通路；另外，由于主控电路与隔离电路的连接端接收到输出反馈电路的电压信号被干扰成低电压信号，通过设置补偿电路能够对输出反馈电路的信号能量进行补偿，并能在主控电路与隔离电路的连接端处的电压被拉低电压后抵消电磁辐射干扰，从而能够有效解决电磁辐射干扰引起电源系统的异常工作问题，保证在受到电磁辐射如射频辐射信号、微波辐射信号等干扰存在的环境下电源系统可以正常工作，提高了电源系统的抗电磁辐射干扰能力。
附图说明
16.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
17.图1为本发明提供的电源系统的结构框图。
18.图2为本发明提供的电源系统的一种实施方式的电路原理图。
19.图3为本发明提供的电源系统的另一种实施方式的电路原理图。
20.图4为本发明提供的电源系统的另一种实施方式的电路原理图。
21.图5为本发明提供的电源系统的另一种实施方式的电路原理图。
22.图6为本发明提供的电源系统的另一种实施方式的电路原理图。
23.图7为本发明提供的输出反馈电路的电路原理图。
24.图8为本发明提供的没有增加补偿电路的电压波形图。
25.图9为本发明提供的增加补偿电路的电压波形图。
具体实施方式
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
27.为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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
发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
28.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
29.在本实施例中提供了一种电源系统，图1是根据本发明实施例提供的电源系统10的结构框图，如图1所示，包括：输入电路100、能量传输电路101、隔离电路103、输出反馈电路105、主控电路108和补偿电路200，所述输入电路100与所述能量传输电路101连接，所述能量传输电路101和所述补偿电路200均与所述主控电路108连接，所述隔离电路103与所述补偿电路200连接，所述输出反馈电路105与所述隔离电路103连接；所述能量传输电路101用于将输入电路的能量传输至输出反馈电路105；所述主控电路108用于控制所述能量传输电路101的工作；所述隔离电路103用于将所述输入电路100和所述输出反馈电路105进行隔离；所述补偿电路200用于在所述隔离电路接收到电磁辐射信号形成对地通路后补偿所述输出反馈电路的信号能量。
30.在本发明实施例中，通过设置补偿电路，在主控电路和隔离电路的连接端由于天线效应接收到电磁辐射信号形成对地通路；另外，由于主控电路与隔离电路的连接端接收到输出反馈电路的电压信号被干扰成低电压信号，通过设置补偿电路能够对输出反馈电路的信号能量进行补偿，并能在主控电路与隔离电路的连接端处的电压被拉低电压后抵消电磁辐射干扰，从而能够有效解决电磁辐射干扰引起电源系统的异常工作问题，保证在受到电磁辐射如射频辐射信号、微波辐射信号等干扰存在的环境下电源系统可以正常工作，提高了电源系统的抗电磁辐射干扰能力。
31.作为一种具体地实施方式，如图2所示，所述补偿电路200与所述主控电路108的电源供电端vdd连接，所述补偿电路200包括一端与所述主控电路108的电源供电端vdd连接，另一端与所述隔离电路103的输出端连接的补偿电阻109。
32.图2所述电源系统为反激电源系统，其中电源系统的输入电路100具体可以为电源电容，能量传输单元101具体可以包括由输入线圈110和输出线圈111组成的变压器，图2中的输出端为续流二极管102与输出端电容104的一端连接，输出端电容104的另一端连接输出端信号地107。另外，输出反馈电路105连接有输出端信号地107，输出反馈电路105还连接与输出端正极，输出反馈电路105同时耦合连接隔离电路103的第一输入端ina和第二输入端inb，在本发明实施例中，所述隔离电路103具体可以为光电耦合器。所述隔离电路103的第一输出端outa连接主控电路108的反馈端子，所述隔离电路103的第二输出端outb连接输入电源信号地106，所述隔离电路103的第一输出端outa还连接补偿电路200，在本发明实施例中，所述补偿电路200具体包括补偿电阻109，补偿电阻109的另一端连接主控电路108的电源供电端vdd。
33.在本发明实施例中，所述主控电路108具体可以为电源芯片。
34.在本实施方式中，当该反激电源系统应用在系统环境中时，由于存在较强的电磁辐射干扰，电磁辐射能量会通过主控电路108的fb端和隔离电路103产生的天线效应接收到电磁辐射信号耦合形成对地通路，主控电路108的fb端接收到输出反馈电路的电压信号被干扰成较低电压信号，如若没有额外的能量予以补偿，电源系统将工作异常，而通过增加补偿电路在主控电路108的fb端的电压被拉低电压后补偿电阻能够对fb端补偿能量以抵消电磁辐射干扰，从而能够有效解决电磁辐射干扰引起电源系统的异常工作问题。具体地，补偿电阻在无辐射干扰状态下，与隔离寄生电阻组成分压电阻可提供fb端直流偏置电压，当受到辐射干扰信号时fb端子电压降低，流过电阻电流随之增加对耦合对地电流补偿，选择合适电阻值会使得fb端子在干扰情况下降低直流偏置电压工作点而不影响正常反馈。
35.作为另一种具体地实施方式，如图3所示，所述补偿电路200还包括补偿滤波电容112，所述补偿滤波电容112的两端分别与所述补偿电阻109的两端连接。
36.图3所示的电源系统为反激电源系统，其中电源系统的输入电路100具体可以为电源电容，能量传输单元101具体可以包括由输入线圈110和输出线圈111组成的变压器，图3中的输出端为续流二极管102与输出端电容104的一端连接，输出端电容104的另一端连接输出端信号地107。另外，输出反馈电路105连接有输出端信号地107，输出反馈电路105还连接与输出端正极，输出反馈电路105同时耦合连接隔离电路103的第一输入端ina和第二输入端inb，在本发明实施例中，所述隔离电路103具体可以为光电耦合器。所述隔离电路103的第一输出端outa连接主控电路108的反馈端子，所述隔离电路103的第二输出端outb连接输入电源信号地106，所述隔离电路103的第一输出端outa还连接补偿电路200，在本发明实施例中，所述补偿电路200具体为补偿电路109和与之并联的补偿滤波电容112，所述补偿电阻109的一端和所述补偿滤波电容112的一端均连接所述主控电路108的电源供电端vdd，所述补偿电路109的另一端以及所述补偿滤波电容112的另一端均连接所述隔离电路103。
37.在本实施方式中，当该反激电源系统应用在系统环境中时，由于存在较强的电磁辐射干扰，电磁辐射能量会通过主控电路108的fb端和隔离电路103产生的天线效应接收到电磁辐射信号耦合形成对地通路，主控电路108的fb端接收到输出反馈电路的电压信号被干扰成较低电压信号，如若没有额外的能量予以补偿，电源系统将工作异常，而通过增加补偿电路在主控电路108的fb端的电压被拉低电压后补偿滤波电容能够对fb端补偿能量以抵消电磁辐射干扰，从而能够有效解决电磁辐射干扰引起电源系统的异常工作问题。具体地，补偿电容能够进一步提高抗干扰能力，补偿电容与补偿电阻组成rc滤波器，同时可以吸收来自电源系统的线路噪声干扰，从而提高系统稳定性。
38.作为另一种具体地实施方式，如图4和图5所示，所述补偿电路200还包括补偿稳压二极管113，所述补偿稳压二极管113的阴极与所述补偿电阻109的另一端连接，所述补偿稳压二极管113的阳极与所述隔离电路103的输出端连接。
39.图4所示的电源系统为反激电源系统，其中电源系统的输入电路100具体可以为电源电容，能量传输单元101具体可以包括由输入线圈110和输出线圈111组成的变压器，图4中的输出端为续流二极管102与输出端电容104的一端连接，输出端电容104的另一端连接输出端信号地107。另外，输出反馈电路105连接有输出端信号地107，输出反馈电路105还连接与输出端正极，输出反馈电路105同时耦合连接隔离电路103的第一输入端ina和第二输
入端inb，在本发明实施例中，所述隔离电路103具体可以为光电耦合器。所述隔离电路103的第一输出端outa连接主控电路108的反馈端子，所述隔离电路103的第二输出端outb连接输入电源信号地106，所述隔离电路103的第一输出端outa还连接补偿电路200，在本发明实施例中，所述补偿电路200具体包括补偿稳压二极管113和补偿电阻109，其中补偿稳压二极管113的阳极连接所述隔离电路103的第一输出端outa，补偿稳压二极管113的阴极连接补偿电阻109的一端，补偿电阻109的另一端连接主控电路108的电源供电端vdd。
40.在本发明实施例中，所述主控电路108包括电源芯片，所述电源芯片的内置功率管漏极与所述能量传输电路101连接，所述电源芯片的电源供电端vdd与补偿电路连接。
41.图5所示的电源系统为正激电源系统，其中电源系统的输入电路100具体可以为电源电容，能量传输单元101具体可以包括由输入线圈110和输出线圈111组成的变压器，图5中的输出端为续流二极管102与输出端电容104的一端连接，续流二极管102的阴极分别连接反向二极管114的阴极以及电感115的一端，电感115的另一端连接输出端电容104的一端和输出端正极，输出端电容104另一端连接输出端信号地107。另外，输出反馈电路105连接有输出端信号地107，输出反馈电路105还连接与输出端正极，输出反馈电路105同时耦合连接隔离电路103的第一输入端ina和第二输入端inb，所述隔离电路103的第一输出端outa连接主控电路108的反馈端子，所述隔离电路103的第二输出端outb连接输入电源信号地106, 所述隔离电路103的第一输出端outa还连接补偿电路200，在本发明实施例中，所述补偿电路200具体包括补偿稳压二极管113和补偿电阻109，其中补偿稳压二极管113的阳极连接所述隔离电路103的第一输出端outa，补偿稳压二极管113的阴极连接补偿电阻109的一端，补偿电阻109的另一端连接主控电路108的电源供电端vdd。
42.在本实施方式中，当该正激电源系统应用在系统环境中时，由于存在较强的电磁辐射干扰，电磁辐射能量会通过主控电路108的fb端和隔离电路103产生的天线效应接收到电磁辐射信号耦合形成对地通路，主控电路108的fb端接收到输出反馈电路的电压信号被干扰成较低电压信号，如若没有额外的能量予以补偿，电源系统将工作异常，而通过增加补偿电路在主控电路108的fb端的电压被拉低电压后稳压二极管会由正常的截止状态变成导通状态，从而产生能够对fb端补偿能量以抵消电磁辐射干扰，从而能够有效解决电磁辐射干扰引起电源系统的异常工作问题。
43.作为另一种具体地实施方式，如图6所示，所述补偿电路200与所述主控电路108的基准电压端vref连接，所述补偿电路200包括补偿电阻109和补偿稳压二极管113，所述补偿电阻109的一端与所述主控电路108的基准电压端vref连接，所述补偿电阻109的另一端与所述补偿稳压二极管113的阴极连接，所述补偿稳压二极管113的阳极与所述隔离电路103的输出端连接。
44.图6所示电源系统为反激电源系统，其中电源系统的输入电路100具体可以为电源电容，能量传输单元101具体可以包括由输入线圈110和输出线圈111组成的变压器，图3中的输出端为续流二极管102与输出端电容104的一端连接，输出端电容104的另一端连接输出端信号地107。另外，输出反馈电路105连接有输出端信号地107，输出反馈电路105还连接与输出端正极，输出反馈电路105同时耦合连接隔离电路103的第一输入端ina和第二输入端inb，在本发明实施例中，所述隔离电路103具体可以为光电耦合器。所述隔离电路103的第一输出端outa连接主控电路108的反馈端子，所述隔离电路103的第二输出端outb连接输
入电源信号地106，所述隔离电路103的第一输出端outa还连接补偿电路200，在本发明实施例中，所述补偿电路200具体包括补偿稳压二极管113和补偿电阻109，其中补偿稳压二极管113的阳极连接所述隔离电路103的第一输出端outa，补偿稳压二极管113的阴极连接补偿电阻109的一端，补偿电阻109的另一端连接主控电路108的基准电压端vref。
45.在该实施方式中，在本实施方式中，当该反激电源系统应用在系统环境中时，由于存在较强的电磁辐射干扰，电磁辐射能量会通过主控电路108的fb端和隔离电路103产生的天线效应接收到电磁辐射信号耦合形成对地通路，主控电路108的fb端接收到输出反馈电路的电压信号被干扰成较低电压信号，如若没有额外的能量予以补偿，电源系统将工作异常，而通过增加补偿电路在主控电路108的fb端的电压被拉低电压后稳压二极管会由正常的截止状态变成导通状态，补偿电阻即便受到干扰，由于稳压管处于导通状态，补偿电阻此时可以起到一个限流作用，降低在辐射干扰状态下的电流损耗，系统可以处于一个低功耗工作状态，从而产生能够对fb端补偿能量以抵消电磁辐射干扰，进而能够有效解决电磁辐射干扰引起电源系统的异常工作问题。
46.在本发明实施例中，所述主控电路108包括电源芯片和mos管117，所述电源芯片的内置驱动电路输出端（图中未示出）与所述mos管117的驱动端连接，所述mos管117的第一端与所述能量传输电路101连接，所述mos管117的第二端连接所述电源芯片的电流采样端，所述电源芯片的电源供电端与所述补偿电路连接。
47.另外，在本发明实施例中，所述输入电路100包括输入电源电容，如图7所示，所述输出反馈电路105包括反馈稳压二极管1051、第一反馈电阻1052和第二反馈电阻1053，所述反馈稳压二极管1051的阴极为电源系统输出端vout+，所述反馈稳压二极管1051的阳极连接所述第一反馈电阻1052的一端，所述第一反馈电阻1052的另一端连接所述第二反馈电阻1053的一端，所述第二反馈电阻1053的另一端连接信号地。
48.如图8所示为没有增加补偿电路的电压波形图，图9所示为增加补偿电路的电压波形图，由此可以看出增加补偿电路后，在受到电磁辐射干扰后，无论是输出电压波形还是fb端子电压波形均能够保持相对平稳，可见补偿电路能够对fb端补偿能量以抵消电磁辐射干扰，有效解决了电磁辐射干扰引起电源系统的异常工作问题。
49.综上，本发明提供的电源系统，设置补偿电路结构，且该补偿电路结构仅需要包括1至2个无源元器件，在主控电路和隔离电路的连接端由于天线效应接收到电磁辐射信号形成对地通路；另外，由于主控电路与隔离电路的连接端接收到输出反馈电路的电压信号被干扰成低电压信号，通过设置补偿电路能够对输出反馈电路的信号能量进行补偿，并能在主控电路与隔离电路的连接端处的电压被拉低电压后抵消电磁辐射干扰，从而能够有效解决电磁辐射干扰引起电源系统的异常工作，即可非常有效提高电源系统对电磁辐射如来自环境中的射频辐射、微波辐射等的抗干扰能力，提高电源系统可应用可靠性。
50.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种电源系统，其特征在于，包括：输入电路、能量传输电路、隔离电路、输出反馈电路、主控电路和补偿电路，所述输入电路与所述能量传输电路连接，所述能量传输电路和所述补偿电路均与所述主控电路连接，所述隔离电路与所述补偿电路连接，所述输出反馈电路与所述隔离电路连接；所述能量传输电路用于将输入电路的能量传输至输出反馈电路；所述主控电路用于控制所述能量传输电路的工作；所述隔离电路用于将所述输入电路和所述输出反馈电路进行隔离；所述补偿电路用于在所述隔离电路接收到电磁辐射信号形成对地通路后补偿所述输出反馈电路的信号能量。2.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述补偿电路与所述主控电路的电源供电端连接，所述补偿电路包括一端与所述主控电路的电源供电端连接，另一端与所述隔离电路的输出端连接的补偿电阻。3.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述补偿电路还包括补偿滤波电容，所述补偿滤波电容的两端分别与所述补偿电阻的两端连接。4.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述补偿电路还包括补偿稳压二极管，所述补偿稳压二极管的阴极与所述补偿电阻的另一端连接，所述补偿稳压二极管的阳极与所述隔离电路的输出端连接。5.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述补偿电路与所述主控电路的基准电压端连接，所述补偿电路包括补偿电阻和补偿稳压二极管，所述补偿电阻的一端与所述主控电路的基准电压端连接，所述补偿电阻的另一端与所述补偿稳压二极管的阴极连接，所述补偿稳压二极管的阳极与所述隔离电路的输出端连接。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的电源系统，其特征在于，所述隔离电路包括光电耦合器，所述光电耦合器的输入端与所述输出反馈电路连接，所述光电耦合器的第一输出端与所述补偿电路连接，所述光电耦合器的第二输出端连接信号地。7.根据权利要求1至5中任意一项所述的电源系统，其特征在于，所述主控电路包括电源芯片，所述电源芯片的内置功率管漏极与所述能量传输电路连接，所述电源芯片的基准电压端或者电源供电端与所述补偿电路连接。8.根据权利要求1至5中任意一项所述的电源系统，其特征在于，所述主控电路包括电源芯片和mos管，所述电源芯片的内置驱动电路输出端与所述mos管的驱动端连接，所述mos管的第一端与所述能量传输电路连接，所述mos管的第二端连接所述电源芯片的电流采样端，所述电源芯片的电源供电端与所述补偿电路连接。9.根据权利要求1至5中任意一项所述的电源系统，其特征在于，所述能量传输电路包括变压器。10.根据权利要求1至5中任意一项所述的电源系统，其特征在于，所述输入电路包括输入电源电容，所述输出反馈电路包括反馈稳压二极管、第一反馈电阻和第二反馈电阻，所述反馈稳压二极管的阴极为电源系统输出端，所述反馈稳压二极管的阳极连接所述第一反馈电阻的一端，所述第一反馈电阻的另一端连接所述第二反馈电阻的一端，所述第二反馈电阻的另一端连接信号地。

技术总结
本发明涉及开关电源技术领域，具体公开了一种电源系统，包括：输入电路、能量传输电路、隔离电路、输出反馈电路、主控电路和补偿电路，所述输入电路与所述能量传输电路连接，所述能量传输电路和所述补偿电路均与所述主控电路连接，所述隔离电路与所述补偿电路连接，所述输出反馈电路与所述隔离电路连接；所述能量传输电路用于将输入电路的能量传输至输出反馈电路；所述主控电路用于控制所述能量传输电路的工作；所述隔离电路用于将所述输入电路和所述输出反馈电路进行隔离；所述补偿电路用于在所述隔离电路接收到电磁辐射信号形成对地通路后补偿所述输出反馈电路的信号能量。本发明提供的电源系统能够解决电磁辐射干扰引起的电源系统工作异常的问题。电源系统工作异常的问题。电源系统工作异常的问题。


技术研发人员：朱华军 魏小康 夏佑政
受保护的技术使用者：无锡芯朋微电子股份有限公司
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/8/1