一种GaN开关电源

1.一种GaN开关电源，其特征在于，所述GaN开关电源包括：
交流输入模块，用于将AC输入安全接入并滤除共模杂波后传输至AC‑AC模块；
AC‑AC模块，用于实现电流从低频高压交流到高频低压交流的转换，通过GaN功率管连接开关变压器的初级线圈与所述开关变压器构成反激式开关电源；
输出整流滤波模块，用于将所述AC‑AC模块的高频低压交流电转换为所需直流电压；
PWM控制模块，用于根据输出直流电的幅度来调整所述AC‑AC模块中GaN开关管的开关频率或开关时间以实现对直流电的幅度控制。
2.如权利要求1所述的一种GaN开关电源，其特征在于，所述AC‑AC模块包括：
输入整流滤波模块，连接所述交流输入模块，用于将所述交流输入模块输出的交流电转换为高压直流电并传输至开关变压模块的直流输入端，同时产生辅助高压HV传输至所述PWM控制模块的高压输入端；
开关变压模块，用于在所述PWM控制模块的控制下将所述输入整流滤波模块输出的高压直流电转换为高频低压交流电并传输至所述输出整流滤波模块。
3.如权利要求2所述的一种GaN开关电源，其特征在于，所述开关变压模块包括：
GaN开关管电路，用于在所述PWM控制模块的控制下通过所述GaN开关管电路高速接通和断开高压直流电的传输通路；
钳位电路，用于钳位变压器电路的开关变压器漏感所产生的感生电动势；
变压器电路，用于将流经开关变压器初级线圈的高频高压交流电转换为高频低压交流电。
4.如权利要求3所述的一种GaN开关电源，其特征在于，所述PWM控制模块包括：
PWM控制电路，用于在光藕隔离电路输出的反馈信号的控制下输出PWM控制信号；
光藕隔离电路，用于将采样的直流电通过电‑光‑电隔离输出至PWM控制电路；
电压检测电路，用于完成对输出直流电的采样并传输至所述光藕隔离电路。
5.如权利要求4所述的一种GaN开关电源，其特征在于：所述交流输入模块包括第一共模扼流线圈(L3)、第二共模扼流线圈(L4)和共模滤波电容(CX2)，市电火线L连接至第一共模扼流线圈(L3)的第一线圈的一端，第一共模扼流线圈(L3)的第一线圈的另一端连接共模滤波电容(CX2)的一端和第二共模扼流线圈(L4)的第一线圈的一端，第二共模扼流线圈(L4)的第一线圈的另一端连接所述输入整流滤波模块，市电零线N连接至第一共模扼流线圈(L3)的第二线圈的一端，第一共模扼流线圈(L3)的第二线圈的另一端连接共模滤波电容(CX2)的另一端和第二共模扼流线圈(L4)的第二线圈的一端，第二共模扼流线圈(L4)的第二线圈的另一端连接所述输入整流滤波模块。
6.如权利要求5所述的一种GaN开关电源，其特征在于，所述输入整流滤波模块包括输入整流堆(BD2)、滤波电感(L5)、第一至第三高压滤波电容(EC1‑EC3)、第一至第三高压毛刺祛除电容(C5‑C7)、第一整流二极管(D6)、第二整流二极管(D7)和辅助高压限流电阻(R43)，所述第二共模扼流线圈(L4)的第一线圈连接第一整流二极管(D6)的阳极和输入整流堆(BD2)的第一交流输入端，第二共模扼流线圈(L4)的第二线圈的另一端连接第二整流二极管(D7)的阳极和输入整流堆(BD2)的第二交流输入端，第一整流二极管(D6)的阴极与第二整流二极管(D7)的阴极相连并连接至辅助高压限流电阻(R43)的一端，辅助高压限流电阻(R43)的另一端即辅助高压输出，整流堆(BD2)的直流输出正端与第一高压滤波电容(EC1)的正端、第一高压毛刺祛除电容(C5)的一端和滤波电感(L5)的一端相连，滤波电感(L5)的另一端与第二高压滤波电容(EC2)、第三高压滤波电容(EC3)的正端、第二高压毛刺祛除电容(C6)、第三高压毛刺祛除电容(C7)的一端组成整流高压输出端，整流堆(BD2)的直流输出负端与第一高压滤波电容(EC1)的负端、第一高压毛刺祛除电容(C5)的另一端、第二高压滤波电容(EC2)、第三高压滤波电容(EC3)的负端以及第二高压毛刺祛除电容(C6)、第三高压毛刺祛除电容(C7)的另一端相连组成整流高压输负端即直流高压地。
7.如权利要求6所述的一种GaN开关电源，其特征在于：所述GaN开关管电路包括GaN开关管(M1)和第二钳位电容(C19)，所述GaN开关管(M1)的漏极和第二钳位电容(C19)的一端连接所述变压器电路及钳位电路，GaN开关管(M1)的源极与第二钳位电容(C19)的另一端相连，并连接所述PWM控制模块，GaN开关管(M1)的栅极连接所述PWM控制模块。
8.如权利要求7所述的一种GaN开关电源，其特征在于：所述钳位电路包括第一放电电阻(R28)、第二放电电阻(R30)、第三限流电阻(R29)、第一钳位电容(C8)和阻断二极管(D9)，所述整流高压输出端连接至第一放电电阻(R28)、第二放电电阻(R30)与第一钳位电容(C8)的第一公共端以及所述变压器电路，第一放电电阻(R28)、第二放电电阻(R30)与第一钳位电容(C8)的第二公共端通过第三限流电阻(R29)连接至阻断二极管(D9)的阴极，阻断二极管(D9)的阳极与GaN开关管(M1)的漏极和第二钳位电容(C19)的一端以及所述变压器电路连接。
9.如权利要求8所述的一种GaN开关电源，其特征在于：所述变压器电路包括第一至第六变压器滤波电容(CY1‑CY6)和开关变压器(T1)，第一变压器滤波电容(CY1)与第二变压器滤波电容(CY2)的公共端以及开关变压器(T1)的初级线圈异名端连接第一放电电阻(R28)、第二放电电阻(R30)与第一钳位电容(C8)的第一公共端，开关变压器(T1)的初级线圈同名端连接至阻断二极管(D9)的阳极与GaN开关管(M1)的漏极和第二钳位电容(C19)的一端，第一变压器滤波电容(CY1)的另一端与第三变压器滤波电容(CY3)的一端相连，第二变压器滤波电容(CY2)的另一端与第三变压器滤波电容(CY3)的另一端和开关变压器(T1)的次级线圈同名端相连组成直流输出端，第四变压器滤波电容(CY4)与第五变压器滤波电容(CY5)的公共端以及开关变压器(T1)的辅助输出异名端连接至直流高压地，第五变压器滤波电容(CY5)的另一端与第六变压器滤波电容(CY6)的一端相连，第六变压器滤波电容(CY6)的另一端与第四变压器滤波电容(CY4)的另一端和开关变压器(T1)的次级线圈异名端相连并连接至所述输出整流滤波模块。
10.如权利要求9所述的一种GaN开关电源，其特征在于：所述输出整流滤波模块包括输出第一输出滤波电容(EC4)、第二输出滤波电容(EC5)、第一假负载电阻(R39)、第二假负载电阻(R40)、输出指示发光二极管(LED1)、发光二极管限流电阻(R41)、整流芯片(BD3)、输出开关管(M2)、输出开关管消毛刺电容(C23)、消毛刺电阻(R54)、漏极电阻(R31)、栅极电阻(R32)、滤波电容(C12)和爬升设置电阻(R33)，所述第六变压器滤波电容(CY6)的另一端与第四变压器滤波电容(CY4)的另一端和开关变压器(T1)的次级线圈异名端相连并连接至输出开关管消毛刺电容(C23)的一端、漏极电阻(R31)的一端以及输出开关管(M2)的漏极，所述输出开关管消毛刺电容(C23)的另一端与消毛刺电阻(R54)的一端相连，消毛刺电阻(R54)的另一端与输出开关管(M2)的源极相连组成系统地，整流芯片(BD3)的第一脚、第一输出滤波电容(EC4)、第二输出滤波电容(EC5)的正端、第一假负载电阻(R39)、第二假负载电阻(R40)的一端、输出指示发光二极管(LED1)的阳极连接至直流输出端，输出指示发光二极管(LED1)的阴极连接至发光二极管限流电阻(R41)的一端，整流芯片(BD3)的第二脚、第一输出滤波电容(EC4)、第二输出滤波电容(EC5)的负端、第一假负载电阻(R39)、第二假负载电阻(R40)的另一端、发光二极管限流电阻(R41)的另一端连接至系统地，爬升设置电阻(R33)连接在整流芯片(BD3)的第三脚和系统地之间，滤波电容(C12)连接在整流芯片(BD3)的第四脚和系统地之间，漏极电阻(R31)的另一端连接至整流芯片(BD3)的第六脚，输出开关管(M2)的栅极经栅极电阻(R32)连接至整流芯片(BD3)的第五脚。

一种GaN开关电源\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及开关电源技术领域，特别是涉及一种GaN(氮化镓)开关电源。\n背景技术\n[0002] 随着技术的发展，开关电源越来越往小型化、大功率化、节能方向发展；随着生活水平的提高，电池续航的加大，人们对手机、平板、小家电的充电速度、充电器体积提出了更高的要求。\n[0003] 传统变压器式充电器体积大，充电速度慢，虽然市面上有小体积开关电源式充电器，但牺牲的是功率和充电速度，且易发热，存在安全隐患。目前需要一种可以克服上述缺陷的开关电源。\n实用新型内容\n[0004] 为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型之目的在于提供一种GaN开关电源，通过使用GaN开关管提高开关频率，达到了有效减小开关电源体积，以及提高能效的目的。\n[0005] 为达上述它目的，本实用新型一种GaN开关电源，其特征在于，所述GaN 开关电源包括：\n[0006] 交流输入模块，用于将AC输入安全接入并滤除共模杂波后传输至AC‑AC 模块；\n[0007] AC‑AC模块，用于实现电流从低频高压交流到高频低压交流的转换，通过 GaN功率管连接开关变压器的初级线圈与所述开关变压器构成反激式开关电源；\n[0008] 输出整流滤波模块，用于将所述AC‑AC模块的高频低压交流电转换为所需直流电压；\n[0009] PWM控制模块，用于根据输出直流电的幅度来调整所述AC‑AC模块中GaN 开关管的开关频率或开关时间以实现对直流电Vout的幅度控制。\n[0010] 优选地，所述AC‑AC模块包括：\n[0011] 输入整流滤波模块，连接所述交流输入模块，用于将所述交流输入模块输出的交流电转换为高压直流电并传输至开关变压模块的直流输入端，同时产生辅助高压HV传输至所述PWM控制模块的高压输入端；\n[0012] 开关变压模块，用于在所述PWM控制模块的控制下将所述输入整流滤波模块输出的高压直流电转换为高频低压交流电并传输至所述输出整流滤波模块。\n[0013] 优选地，所述开关变压模块包括：\n[0014] GaN开关管电路，用于在所述PWM控制模块的控制下通过所述GaN开关管电路高速接通和断开高压直流电的传输通路；\n[0015] 钳位电路，用于钳位变压器电路的开关变压器漏感所产生的感生电动势；\n[0016] 变压器电路，用于将流经开关变压器初级线圈的高频高压交流电转换为高频低压交流电。\n[0017] 优选地，所述PWM控制模块包括：\n[0018] PWM控制电路，用于在光藕隔离电路输出的反馈信号FB的控制下输出 PWM控制信号；\n[0019] 光藕隔离电路，用于将采样的直流电通过电‑光‑电隔离输出至PWM控制电路；\n[0020] 电压检测电路，用于完成对输出直流电的采样并传输至所述光藕隔离电路。\n[0021] 优选地，所述交流输入模块包括第一共模扼流线圈(L3)、第二共模扼流线圈(L4)和共模滤波电容(CX2)，市电火线L连接至第一共模扼流线圈(L3) 的第一线圈的一端，第一共模扼流线圈(L3)的第一线圈的另一端连接共模滤波电容(CX2)的一端和第二共模扼流线圈(L4)的第一线圈的一端，第二共模扼流线圈(L4)的第一线圈的另一端连接所述输入整流滤波模块，市电零线N 连接至第一共模扼流线圈(L3)的第二线圈的一端，第一共模扼流线圈(L3) 的第二线圈的另一端连接共模滤波电容(CX2)的另一端和第二共模扼流线圈 (L4)的第二线圈的一端，第二共模扼流线圈(L4)的第二线圈的另一端连接所述输入整流滤波模块。\n[0022] 优选地，所述输入整流滤波模块包括输入整流堆(BD2)、滤波电感(L5)、第一至第三高压滤波电容(EC1‑EC3)、第一至第三高压毛刺祛除电容(C5‑C7)、第一整流二极管(D6)、第二整流二极管(D7)和辅助高压限流电阻(R43)，所述第二共模扼流线圈(L4)的第一线圈连接第一整流二极管(D6)的阳极和输入整流堆(BD2)的第一交流输入端，第二共模扼流线圈(L4)的第二线圈的另一端连接第二整流二极管(D7)的阳极和输入整流堆(BD2)的第二交流输入端，第一整流二极管(D6)的阴极与第二整流二极管(D7)的阴极相连并连接至辅助高压限流电阻(R43)的一端，辅助高压限流电阻(R43)的另一端即辅助高压输出，整流堆(BD2)的直流输出正端与第一高压滤波电容(EC1)的正端、第一高压毛刺祛除电容(C5)的一端和滤波电感(L5)的一端相连，滤波电感(L5)的另一端与第二高压滤波电容(EC2)、第三高压滤波电容(EC3) 的正端、第二高压毛刺祛除电容(C6)、第三高压毛刺祛除电容(C7)的一端组成整流高压输出端，整流堆(BD2)的直流输出负端与第一高压滤波电容(EC1) 的负端、第一高压毛刺祛除电容(C5)的另一端、第二高压滤波电容(EC2)、第三高压滤波电容(EC3)的负端以及第二高压毛刺祛除电容(C6)、第三高压毛刺祛除电容(C7)的另一端相连组成整流高压输负端即直流高压地。\n[0023] 优选地，所述GaN开关管电路包括GaN开关管(M1)和第二钳位电容(C19)，所述GaN开关管(M1)的漏极和第二钳位电容(C19)的一端连接所述变压器电路及钳位电路，GaN开关管(M1)的源极与第二钳位电容(C19)的另一端相连，并连接所述PWM控制模块，GaN开关管(M1)的栅极连接所述PWM 控制模块。\n[0024] 优选地，所述钳位电路包括第一放电电阻(R28)、第二放电电阻(R30)、第三限流电阻(R29)、第一钳位电容(C8)和阻断二极管(D9)，所述整流高压输出端连接至第一放电电阻(R28)、第二放电电阻(R30)与第一钳位电容(C8) 的第一公共端以及所述变压器电路，第一放电电阻(R28)、第二放电电阻(R30) 与第一钳位电容(C8)的第二公共端通过第三限流电阻(R29)连接至阻断二极管(D9)的阴极，阻断二极管(D9)的阳极与GaN开关管(M1)的漏极和第二钳位电容(C19)的一端以及所述变压器电路连接。\n[0025] 优选地，所述变压器电路包括第一至第六变压器滤波电容(CY1‑CY6)和开关变压器(T1)，第一变压器滤波电容(CY1)与第二变压器滤波电容(CY2) 的公共端以及开关变压器(T1)的初级线圈异名端连接第一放电电阻(R28)、第二放电电阻(R30)与第一钳位电容(C8)的第一公共端，开关变压器(T1) 的初级线圈同名端连接至阻断二极管(D9)的阳极与(GaN)开关管(M1)的漏极和第二钳位电容(C19)的一端，第一变压器滤波电容(CY1)的另一端与第三变压器滤波电容(CY3)的一端相连，第二变压器滤波电容(CY2)的另一端与第三变压器滤波电容(CY3)的另一端和开关变压器(T1)的次级线圈同名端相连组成直流输出端，第四变压器滤波电容(CY4)与第五变压器滤波电容 (CY5)的公共端以及开关变压器(T1)的辅助输出异名端连接至直流高压地，第五变压器滤波电容(CY5)的另一端与第六变压器滤波电容(CY6)的一端相连，第六变压器滤波电容(CY6)的另一端与第四变压器滤波电容(CY4)的另一端和开关变压器(T1)的次级线圈异名端相连并连接至所述输出整流滤波模块。\n[0026] 优选地，所述输出整流滤波模块包括输出第一输出滤波电容(EC4)、第二输出滤波电容(EC5)、第一假负载电阻(R39)、第二假负载电阻(R40)、输出指示发光二极管(LED1)、发光二极管限流电阻(R41)、整流芯片(BD3)、输出开关管(M2)、输出开关管消毛刺电容(C23)、消毛刺电阻(R54)、漏极电阻(R31)、栅极电阻(R32)、滤波电容(C12)和爬升设置电阻(R33)，所述第六变压器滤波电容(CY6)的另一端与第四变压器滤波电容(CY4)的另一端和开关变压器(T1)的次级线圈异名端相连并连接至输出开关管消毛刺电容(C23) 的一端、漏极电阻(R31)的一端以及输出开关管(M2)的漏极，所述输出开关管消毛刺电容(C23)的另一端与消毛刺电阻(R54)的一端相连，消毛刺电阻 (R54)的另一端与输出开关管(M2)的源极相连组成系统地，整流芯片(BD3) 的第一脚、第一输出滤波电容(EC4)、第二输出滤波电容(EC5)的正端、第一假负载电阻(R39)、第二假负载电阻(R40)的一端、输出指示发光二极管 (LED1)的阳极连接至直流输出端，输出指示发光二极管(LED1)的阴极连接至发光二极管限流电阻(R41)的一端，整流芯片(BD3)的第二脚、第一输出滤波电容(EC4)、第二输出滤波电容(EC5)的负端、第一假负载电阻(R39)、第二假负载电阻(R40)的另一端、发光二极管限流电阻(R41)的另一端连接至系统地，爬升设置电阻(R33)连接在整流芯片(BD3)的第三脚和系统地之间，滤波电容(C12)连接在整流芯片(BD3)的第四脚和系统地之间，漏极电阻(R31)的另一端连接至整流芯片(BD3)的第六脚，输出开关管(M2)的栅极经栅极电阻(R32)连接至整流芯片(BD3)的第五脚。\n[0027] 与现有技术相比，本实用新型一种GaN开关电源通过利用GaN开关管提高开关频率，实现了有效减小开关电源体积，以及提高能效的目的，本实用新型实现了常用交流电到常用直流电的转换，可运用于小家电、手机、平板等充电，本实用新型中采用GaN作为开关管，利用GaN的高频特性，提高开关电源频率，由此减小开关电源中其它元器件的体积，如变压器变成平面变压器，提高了能量密度，让整体开关电源的体积减小了1/3左右。\n附图说明\n[0028] 图1为本实用新型一种GaN开关电源的结构示意图；\n[0029] 图2为本发明具体实施例中GaN开关电源的电路结构图。\n具体实施方式\n[0030] 以下通过特定的具体实例并结合附图说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。\n[0031] 图1为本实用新型一种GaN开关电源的结构示意图，图2为本发明具体实施例中GaN开关电源的电路结构图。如图1及图2所示，本实用新型一种GaN 开关电源1，包括：交流输入模块2、AC‑AC模块3、输出整流滤波模块4和PWM 控制模块5，可稳定输出DC 5V或12V电源，可应用于手机平板小家电等设备充电。\n[0032] 其中，交流输入模块2由AC接入端口J1、保险丝F1、第一共模扼流线圈 L3、第二共模扼流线圈L4和共模滤波电容CX2组成，用于将AC输入安全接入并滤除共模杂波后传输至输入整流模块31，具体地，第一共模扼流线圈L3、第二共模扼流线圈L4和共模滤波电容CX2组成EMI抑制模块，用于滤除市电上的共模干扰，在本实用新型具体实施例中，AC输入为常用AC，例如市电220V 或110V交流电等；\n[0033] AC‑AC模块3用于实现电流从低频高压交流到高频低压交流的转换，其包括输入整流滤波模块31与开关变压模块32，输入整流滤波模块31由输入整流堆BD2、滤波电感L5、第一至第三高压滤波电容EC1‑EC3、第一至第三高压毛刺祛除电容C5‑C7、第一整流二极管D6、第二整流二极管D7和辅助高压限流电阻R43组成，用于将交流输入模块2输出的低频高压交流电转换为高压直流电并传输至开关变压模块32的直流输入端，同时产生辅助高压HV传输至PWM 控制模块5的高压输入端；开关变压模块32由GaN开关管电路321、钳位电路 322、变压器电路323组成，用于在PWM控制模块5的控制下将输入整流滤波模块31输出的高压直流电转换为高频交流电并传输至输出整流滤波模块4，具体地，GaN开关管电路321由GaN开关管M1和第二钳位电容C19组成，用于在PWM控制模块5的控制下高速接通和断开高压直流电的传输通路，钳位电路 322由第一放电电阻R28、第二放电电阻R30、第三限流电阻R29、第一钳位电容C8和阻断二极管D9组成，用于钳位变压器漏感所产生的感生电动势，变压器电路\n323由第一至第六变压器滤波电容CY1‑CY6和开关变压器T1组成，用于将流经变压器初级线圈的高频高压交流电转换为高频低压交流电和辅助输出 VAUX，开关变压器T1包括初级线圈和次线线圈，GaN开关管M1连接所述开关变压器T1的初级线圈并与所述开关变压器T1构成反激式开关电源；\n[0034] 输出整流滤波模块4由输出第一至第二输出滤波电容EC4‑EC5、第一至第二假负载电阻R39‑R40、输出指示发光二极管LED1、发光二极管限流电阻R41、整流芯片BD3、输出开关管M2、输出开关管消毛刺电容C23、消毛刺电阻R54、漏极电阻R31、栅极电阻R32、滤波电容C12和爬升设置电阻R33组成，用于将开关变压模块32输出的高频低压交流电转换为所需直流电压Vout，如5V或 12V；\n[0035] PWM控制模块5由PWM控制电路51、光藕隔离电路52和电压检测电路 53组成，用于根据输出直流电Vout的幅度来调整开关变压模块32的开关频率以实现对直流电Vout的幅度控制，具体地，PWM控制电路51由PWM芯片U1、电容C2‑C4、电容C15‑C18、电感L6、电阻R45、限流电阻R46、二极管D8、第一至第三隔离电阻R47‑49、反向二极管D10、栅极电阻R50、源极电阻R51‑53 和失效设置电阻R42组成，用于在光藕隔离电路52输出的反馈信号FB的控制下输出PWM控制信号，光藕隔离电路52由光藕芯片U2组成，用于将采样的直流电Vout通过电‑光‑电隔离输出至PWM控制电路51，电压检测电路53由第一偏置电阻R37、第二偏置电阻R38、第一检测滤毛刺电容C14、第一至第二检测限流电阻R34‑R35、第二检测消毛刺电容C13，检测消毛刺电阻R36和晶闸管 U3组成，用于完成对输出直流电Vout的采样并传输至光藕隔离电路52。\n[0036] 具体地，市电火线L经保险丝F1连接至第一共模扼流线圈L3的第一线圈的一端，第一共模扼流线圈L3的第一线圈的另一端连接共模滤波电容CX2的一端和第二共模扼流线圈L4的第一线圈的一端，第二共模扼流线圈L4的第一线圈的另一端连接第一整流二极管D6的阳极和输入整流堆BD2的第一交流输入端(1脚)，市电零线N连接至第一共模扼流线圈L3的第二线圈的一端，第一共模扼流线圈L3的第二线圈的另一端连接共模滤波电容CX2的另一端和第二共模扼流线圈L4的第二线圈的一端，第二共模扼流线圈L4的第二线圈的另一端连接第二整流二极管D7的阳极和输入整流堆BD2的第二交流输入端(3脚)，第一整流二极管D6的阴极与第二整流二极管D7的阴极相连并连接至辅助高压限流电阻R43的一端，辅助高压限流电阻R43的另一端即辅助高压输出HV，整流堆BD2的直流输出正端(2脚)与第一高压滤波电容EC1的正端、第一高压毛刺祛除电容C5的一端和滤波电感L5的一端相连，滤波电感L5的另一端与第二至第三高压滤波电容EC2‑EC3的正端、第二至第三高压毛刺祛除电容C6‑C7 的一端组成整流高压输出端，整流堆BD2的直流输出负端(4脚)与第一高压滤波电容EC1的负端、第一高压毛刺祛除电容C5的另一端、第二至三高压滤波电容EC2‑EC3的负端以及第二至第三高压毛刺祛除电容C6‑C7的另一端相连组成整流高压输负端即直流高压地PGND；\n[0037] 该整流高压输出端连接至第一放电电阻R28、第二放电电阻R30与第一钳位电容C8的第一公共端、第一变压器滤波电容CY1与第二变压器滤波电容CY2 的公共端以及开关变压器T1的初级线圈异名端(1脚)，第一放电电阻R28、第二放电电阻R30与第一钳位电容C8的第二公共端通过第三限流电阻R29连接至阻断二极管D9的阴极，开关变压器T1的初级线圈同名端(2脚)连接至阻断二极管D9的阳极与GaN开关管M1的漏极和第二钳位电容C19的一端，GaN 开关管M1的源极与第二钳位电容C19的另一端相连，第一变压器滤波电容CY1 的另一端与第三变压器滤波电容CY3的一端相连，第二变压器滤波电容CY2的另一端与第三变压器滤波电容CY3的另一端和开关变压器T1的次级线圈同名端S相连组成直流输出端Vout，第四变压器滤波电容CY4与第五变压器滤波电容 CY5的公共端以及开关变压器T1的辅助输出异名端(4脚)连接至直流高压地 PGND，第五变压器滤波电容CY5的另一端与第六变压器滤波电容CY6的一端相连，第六变压器滤波电容CY6的另一端与第四变压器滤波电容CY4的另一端和开关变压器T1的次级线圈异名端F相连并连接至输出开关管消毛刺电容C23 的一端、漏极电阻R31的一端和输出开关管M2的漏极；\n[0038] 输出开关管消毛刺电容C23的另一端与消毛刺电阻R54的一端相连，消毛刺电阻R54的另一端与输出开关管M2的源极相连组成系统地GND，整流芯片 BD3的1脚、第一至第二输出滤波电容EC4‑EC5的正端、第一至第二假负载电阻R39‑R40的一端、输出指示发光二极管LED1的阳极连接至直流输出端Vout，输出指示发光二极管LED1的阴极连接至发光二极管限流电阻R41的一端，整流芯片BD3的2脚、第一至第二输出滤波电容EC4‑EC5的负端、第一至第二假负载电阻R39‑R40的另一端、发光二极管限流电阻R41的另一端连接至系统地 GND，爬升设置电阻R33连接在整流芯片BD3的3脚和系统地GND之间，滤波电容C12连接在整流芯片BD3的4脚和系统地GND之间，漏极电阻R31的另一端连接至整流芯片BD3的6脚，输出开关管M2的栅极经栅极电阻连接至整流芯片BD3的5脚；\n[0039] 直流输出端Vout还连接至第一偏置电阻R37的一端和第一检测限流电阻 R34的一端，第一检测限流电阻R34的另一端与第二检测限流电阻R35的一端和光耦隔离管U2的阳极相连，第一偏置电阻R37的另一端连接第二偏置电阻 R38的一端、第二检测消毛刺电容C13的一端、第一检测滤毛刺电容C14的一端以及晶闸管U3控制级，第二检测消毛刺电容C13的另一端经检测消毛刺电阻 R36连接至晶闸管U3的阴极、光耦隔离管U2的阴极和第二检测限流电阻R35 的另一端，晶闸管U3的阳极、第一检测滤毛刺电容C14的另一端和第二偏置电阻R38的另一端接系统地GND；\n[0040] 辅助高压HV连接至PWM芯片U1的高压端HV(10脚)，变压器T1的辅助输出同名端(5脚)连接至二极管D8的阳极和电阻R45的一端，电容C18的一端和PWM芯片U1的电源输入端VCC(8脚)相连，电阻R45的另一端连接至PWM芯片U1的ZCD/OPP端(4脚)、电容C16的一端和电阻R44的一端，二极管D8的阴极通过限流电阻R46连接至电容C3‑C4的第一公共端、电感L6 的一端，电感L6的另一端连接至PWM芯片U1的FMAX端(2脚)和电容C2 的一端，电容C3‑C4的第二公共端与电容C2的另一端、电容C16的另一端、电容C18的另一端、电阻R44的另一端和PWM芯片U1的地端GND(6脚)接直流高压地PGND，失效设置电阻R42连接在PWM芯片U1的失效设置端FAULT (1脚)和直流高压地PGND间，PWM芯片U1的输出端DRV(7脚)通过第一隔离电阻R47连接至反向二极管D10的阴极和第二隔离电阻R48的一端，反向二极管D10的阳极和第二隔离电阻R48的另一端连接栅极电阻R50的一端和GaN开关管M1的栅极，栅极电阻R50的另一端与GaN开关管M1的源极相连并连接至源极电阻R51‑53的第一公共端和第三隔离电阻R49的一端，第三隔离电阻R49的另一端连接至PWM芯片U1的片选端CS和电容C17的一端，光耦隔离管U2的集电极连接至PWM芯片U1的反馈端FB(3脚)和电容C15 的一端，源极电阻R51‑53的第二公共端、电容C17的另一端、电容C15的另一端和光耦隔离管U2的发射极接直流高压地PGND。\n[0041] 在本实用新型具体实施例中，所述GaN开关管可以为内置MOS管的GaN 开关管(Si MOS管与GaN管封装在一起形成GaN开关管)，也可以为非内置 MOS的GaN开关管，驱动电路设计让其Vgs的高电位稳定在5V‑6V，导通阻抗趋于稳定，开关管进入完全导通状态。\n[0042] 在一个具体的实施例中，本实用新型开关电源的输出端口可护展成手机充电器，通用开关电源，小家电充电，系统电路电源端设计。\n[0043] 在一个具体的实施例中，本实用新型开关电源的输出端口可护展成手机充电器，通用开关电源可体积减小1/3‑1/2；能耗节约4％，功率密度，散热带来极大的提升。\n[0044] 在一个具体的实例中，为了更好的实现GaN开关电源小体积化，大功率化，考虑AC‑AC模块3在充电过程中会有热量产生，为了提高电路产品可靠性，可增加散热内衬接地和散热。散热内衬可用铜片根据模块体积或外壳折形封装；且采用接地设计，提高安全。\n[0045] 综上所述，本实用新型实现了常用交流到常用直流转换，可运用于小家电、手机、平板等充电，本实用新型中采用GaN作为开关管，利用GaN的高频开关特性，提高开关电源频率，由此减小开关电源中其它元器件的体积，如变压器变成平面变压器，提高了能量密度，让整体开关电源的体积减小了1/3左右。\n[0046] 上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。