專利名稱:一種電器設(shè)備電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種電器設(shè)備電源。
背景技術(shù):
近年來,隨著人們生活水平的日益提高,電視機、攝像機、照相機等家用電器設(shè)備在人們?nèi)粘I詈蜕钪性絹碓狡占?,各種電器設(shè)備已經(jīng)成為人們生活不可缺少的組成部分。對于各種電器設(shè)備,通常需要與電源相連接,對于目前的電源電路,通常采用副邊反饋調(diào)節(jié)式SSR電路結(jié)構(gòu)以及原邊反饋調(diào)節(jié)式PSR電路結(jié)構(gòu)。其中,對于副邊反饋調(diào)節(jié)式SSR電路結(jié)構(gòu),其需要采用較多的電子部件,生產(chǎn)成本較高,并且電磁兼容性不好,需要設(shè)計復(fù)雜的電磁干擾EMI濾波電路進行配套濾波,因此市場競爭力差,影響到在市場上的廣泛普及。而對于原邊反饋調(diào)節(jié)式PSR電路結(jié)構(gòu),其存在負載能力較弱的問題,目前僅適用于IOW以下的小功率型穩(wěn)壓電源電路,并且輸出電壓的穩(wěn)定性較差,輸出電壓容易隨著負載變化而發(fā)生顯著變化,嚴(yán)重影響了電源的使用性能。因此,目前迫切需要開發(fā)出一種電器設(shè)備電源,其輸出電壓不容易受到負載的影響,具有較高的穩(wěn)定性和的可靠性,并且支持較大功率輸出,只需要具有采用較少的電子部件,因此,生產(chǎn)成本較低,電磁兼容性好,有利于為各種負載提供穩(wěn)定供電,保證電器設(shè)備等負載的正常運行。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明的目的是提供一種電器設(shè)備電源,其輸出電壓不容易受到負載的影響,具有較高的穩(wěn)定性和的可靠性,并且支持較大功率輸出,只需要具有采用較少的電子部件,因此,生產(chǎn)成本較低,電磁兼容性好,有利于為各種負載提供穩(wěn)定供電,保證電器設(shè)備等負載的正常運行,具有重大的生產(chǎn)實踐意義。為此,本發(fā)明提供了一種電器設(shè)備電源,其特征在于,包括
交流輸入電路,與外部交流電源相連接,接收外部交流電源輸出的交流電壓,然后輸出給電磁干擾濾波電路;
電磁干擾濾波電路,與交流輸入電路相連接,用于對交流輸入電路所輸出的交流電壓濾除電磁干擾,具體為濾除電磁干擾的傳導(dǎo)干擾和輻射干擾,然后輸出給升壓整流濾波電路;
升壓整流濾波電路,與電磁干擾濾波電路相連接,用于對電磁干擾濾波電路輸出的交流電壓進行升壓和整流,形成直流電壓,然后在濾波后輸出給直流斬波脈寬調(diào)制電路;
直流斬波脈寬調(diào)制電路,與升壓整流濾波電路相連接,用于將升壓整流濾波電路輸出的直流電壓進行脈沖寬度調(diào)制,形成預(yù)設(shè)頻率范圍的直流電壓,然后輸出給變壓器;
變壓電路,與直流斬波脈寬調(diào)制電路相連接,用于對直流斬波脈寬調(diào)制電路輸出的直流電壓進行降壓處理,然后輸出給同步整流濾波電路;
同步整流濾波電路,與變壓電路相連接,用于對變壓電路輸出的直流電壓進行同步濾波,然后輸出給雙路直流穩(wěn)壓輸出電路;
雙路直流穩(wěn)壓輸出電路,與同步整流濾波電路相連接,用于在接收到同步整流濾波電路輸出的一路直流電壓后,轉(zhuǎn)換為兩路預(yù)設(shè)恒定電壓,然后輸出給外部需要用電的電器設(shè)備。其中,所述交流輸入電路包括有第一電壓輸入端Vinl,所述第一電壓輸入端Vinl與一個壓敏電阻VAl相并聯(lián),所述第一電壓輸入端Vinl與壓敏電阻VAl之間的連線上具有一個過電流保護器件。其中,所述過電流保護器件為保險絲。其中,所述電磁干擾濾波電路包括一個濾波器LFl,所述濾波器LFl的輸入端Al與所述交流輸入電路中的第一電壓輸入端Vinl相并聯(lián),所述濾波器LFl的輸入端Al還分別與一個電容Cl、由電阻R100、電阻R200和電阻R300組成的串聯(lián)支路相并聯(lián);
所述濾波器LFl的輸出端BI與一個電容C2相并聯(lián)。其中,所述升壓整流濾波電路包括一個整流橋DBl,所述整流橋DBl與所述電磁干擾濾波電路中濾波器LFl的輸出端BI相并聯(lián),所述整流橋DBl與第一電壓輸出端Voutl相連接,所述第一電壓輸出端Voutl還通過電解電容ClOO接地。其中,所述直流斬波脈寬調(diào)制電路包括第一集成電路IC1,所述第一集成電路ICl包括針腳f 7 ;
在所述第一集成電路ICl中,所述針腳I分別與電阻R5、電容C6相接,所述電阻R5通過電阻R6接地,所述電容C6接地;
所述針腳2分別接電阻Rl I和電阻Rl2,所述電阻Rl2通過電阻Rl3接地,所述電阻Rl I通過電阻RlO與第三電壓輸出端Vout3相接;
所述針腳3分別接電阻R4和電容C5,所述電容C5接地,所述電阻R4通過電容C4接
地;
所述針腳4分別接電阻R9和電容C7,所述電容C7接地,所述電阻R9依次接電阻R8和電阻R7,所述電阻R7與二極管D2的負極相接,所述二極管D2的正極與第三電壓輸出端Vout3的一端相接,所述第三電壓輸出端Vout3的另一端接地;
所述針腳5接地,所述針腳6空置;
所述針腳7分別接二極管Dl的正極和第二電壓輸出端Vout2的一端,所述二極管Dl的負極分別接電阻R3和電容C3,所述電阻R3通過電阻R2與第二電壓輸入端Vin2相接,所述第二電壓輸入端Vin2與第一電壓輸出端Voutl相連接,所述第二電壓輸入端Vin2分別與電容C3、第二電壓輸出端Vout2的另一端相接。其中,所述變壓電路包括一個隔離變壓器TM1,所述隔離變壓器TMl的初級電壓輸入端LI與第二電壓輸出端Vout2相接,所述隔離變壓器TMl的初級電壓輸入端L2與第三電壓輸出端Vout3相接;
所述隔離變壓器TMl次級電壓輸出端L3的接地端與初級電壓輸入端LI的接地端通過一個電容C200相接。其中,所述同步整流濾波電路包括有第二集成電路IC2,所述第二集成電路IC2包括針腳I 8 ;
在所述第二集成電路IC2中,所述針腳1、2、4、7接地,所述針腳3依次接電阻R22和功率場效應(yīng)管MOSFET Q的柵極G,所述功率場效應(yīng)管MOSFET Q的漏極D分別接所述隔離變壓器TMl次級電壓輸出端L3的另一端、電阻R23和電容C20,所述電容C20分別接電阻R20和電阻R21,所述電阻R20和電阻R21接地;所述功率場效應(yīng)管MOSFET Q的源極S分別與電阻R20和電阻R21相接;
所述針腳5分別接電阻R23和電阻R24,所述電阻R24接地;
所述針腳6分別接電阻R25和電阻R26,所述電阻R26接地;
所述針腳8分別接電感LlO、電解電容C22、電阻R25和電容C21,所述電容C21接地,所述電解電容C22接地,所述電感LlO與所述同步整流濾波電路的第四電壓輸出端Vout4相接,所述第四電壓輸出端Vout4通過一個電解電容C23接地。其中,所述雙路直流穩(wěn)壓輸出電路包括第三集成電路IC3,所述第三集成電路IC3包括針腳I、;
在所述第三集成電路IC3中,所述針腳I分別接電感L20、電阻R250,所述電感L20與第五電壓輸出端Vout5相連接;
所述針腳2通過電容C102與電阻R250相接;
所述針腳3分別接電阻R260和電阻R270,所述電阻R260與第三電壓輸入端Vin3相接,所述電阻R270接地;
所述針腳4分別接電容ClOl、電容C30,電容C8、電容C9和第三電壓輸入端Vin3,所述第三電壓輸入端Vin3與第四電壓輸出端Vout4相接,所述電容ClOl通過一個電容C201接地,所述電容C30通過一個電容C40接地,所述電容C8和C9接地;
所述針腳5接地,所述針腳6分別接電阻R230和電阻R240,所述電阻R230與電容C220并聯(lián)后與第六電壓輸出端Voute相連接,所述電阻R240接地;
所述針腳7與電感L30相接,所述電感L30與所述電阻R230和第六電壓輸出端Vout6之間的節(jié)點相接;
所述針腳8分別接第五電壓輸出端Vout5、電容C16和電容C17,所述電容C16和電容C17分別接地。其中,所述第五電壓輸出端Vout5分別與電容C14、電容C15相接,所述電容C14和電容C15分別接地;
所述第六電壓輸出端Vout6分別與電容C24、電容C25相接,所述電容C24和電容C25分別接地。由以上本發(fā)明提供的技術(shù)方案可見,與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明提供了一種電器設(shè)備電源,其由于采用了雙路直流穩(wěn)壓輸出電路,因此輸出電壓不容易受到負載的影響,具有較高的穩(wěn)定性和的可靠性,并且通過采用同步整流電路,可以提高整流效率,從而支持較大功率輸出,有利于為各種負載提供穩(wěn)定供電,保證電器設(shè)備等負載的正常運行,具有重大的生產(chǎn)實踐意義。此外,對于本發(fā)明提供的電器設(shè)備電源,由于其只需要具有采用較少的電子部件,因此,生產(chǎn)成本較低,電磁兼容性好,有利于廣泛的生產(chǎn)普及。
圖I為本發(fā)明提供的一種電器設(shè)備電源的結(jié)構(gòu)方框圖2為本發(fā)明提供的一種電器設(shè)備電源中交流輸入電路、電磁干擾濾波電路和升壓整流濾波電路的連接電路圖3為本發(fā)明提供的一種電器設(shè)備電源中直流斬波脈寬調(diào)制電路的電路圖4為本發(fā)明提供的一種電器設(shè)備電源中變壓電路和同步整流濾波電路的連接電路
圖5為本發(fā)明提供的一種電器設(shè)備電源中雙路直流穩(wěn)壓輸出電路的電路圖。
具體實施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案,下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。參見圖1,本發(fā)明提供了一種電器設(shè)備電源,包括交流輸入電路101、電磁干擾濾波電路102、升壓整流濾波電路103、直流斬波脈寬調(diào)制電路104、變壓電路105、同步整流濾波電路106和雙路直流穩(wěn)壓輸出電路107,其中
交流輸入電路101,與外部交流電源相連接,接收外部交流電源輸出的交流電壓,然后輸出給電磁干擾濾波電路102 ;
電磁干擾濾波電路102,與交流輸入電路101相連接,用于對交流輸入電路101所輸出的交流電壓濾除電磁干擾,具體為濾除電磁干擾的傳導(dǎo)干擾和輻射干擾,然后輸出給升壓整流濾波電路103 ;
升壓整流濾波電路103,與電磁干擾濾波電路102相連接,用于對電磁干擾濾波電路102輸出的交流電壓進行升壓和整流,形成直流電壓,然后在濾波后輸出給直流斬波脈寬調(diào)制電路104 ;
直流斬波脈寬調(diào)制電路104,與升壓整流濾波電路103相連接,用于將升壓整流濾波電路103輸出的直流電壓進行脈沖寬度調(diào)制,形成預(yù)設(shè)頻率范圍的直流電壓,然后輸出給變壓器105 ;
變壓電路105,與直流斬波脈寬調(diào)制電路104相連接,用于對直流斬波脈寬調(diào)制電路104輸出的直流電壓進行降壓處理,然后輸出給同步整流濾波電路106 ;
同步整流濾波電路106,與變壓電路105相連接,用于對變壓電路105輸出的直流電壓進行同步濾波,然后輸出給雙路直流穩(wěn)壓輸出電路107 ;
雙路直流穩(wěn)壓輸出電路107,與同步整流濾波電路106相連接,用于在接收到同步整流濾波電路106輸出的一路直流電壓后,轉(zhuǎn)換為兩路預(yù)設(shè)恒定電壓,然后輸出給外部需要用電的電器設(shè)備。為了清楚了解上述本發(fā)明的各個電路,下面說明各個電路的具體結(jié)構(gòu)。參見圖2,在本發(fā)明中,所述交流輸入電路101包括有第一電壓輸入端Vinl (具體可以表現(xiàn)為一個電源接線端子),所述第一電壓輸入端Vinl與一個壓敏電阻VAl相并聯(lián),所述第一電壓輸入端Vinl與壓敏電阻VAl之間的連線上具有一個保險絲F1。需要說明的是,所述壓敏電阻VAl為雷擊放電保護裝置,英文名Varistor,由兩個對接的二極管構(gòu)成,其作用是在第一電壓輸入端Vinl受到雷擊瞬間導(dǎo)通放電,以達到保護后端負載的目的。在本發(fā)明中,第一電壓輸入端Vinl用于輸入外部的交流電壓,例如可以大小為85疒265V、頻率為47Hz 63Hz的交流電壓。在本發(fā)明中,所述保險絲Fl在電路中起到的作用為過電流保護作用,具體實現(xiàn)上,保險絲還可以由其他的過電流保護器件代替。在本發(fā)明中,所述第一電壓輸入端Vinl的兩端分別固定有鉚釘EY1、鉚釘EY2,所述鉚釘EY1、鉚釘EY2在電路板上用于固定重量或體積較大的元器件,增加部品的焊接牢固性。對于電磁干擾濾波電路102,需要說明的是,電磁干擾的傳導(dǎo)干擾是指通過導(dǎo)電介質(zhì)把一個電網(wǎng)絡(luò)上的信號耦合(干擾)到另一個電網(wǎng)絡(luò)。輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號耦合(干擾)到另一個電網(wǎng)絡(luò)。在高速集成電路板PCB中,高頻信號線、集成電路的引腳、各類接插件等都可能成為具有天線特性的輻射干擾源,能發(fā)射電磁波并影響其他系統(tǒng)或本 系統(tǒng)內(nèi)其他子系統(tǒng)的正常工作。參見圖2,在本發(fā)明中,所述電磁干擾濾波電路102包括一個濾波器LFl,所述濾波器LFl的輸入端Al與所述交流輸入電路101中的第一電壓輸入端Vinl相并聯(lián),所述濾波器LFl的輸入端Al還分別與一個電容Cl、由電阻R100、電阻R200和電阻R300組成的串聯(lián)支路相并聯(lián);
所述濾波器LFl的輸出端BI與一個電容C2相并聯(lián)。在本發(fā)明中,具體實現(xiàn)上,升壓整流濾波電路103可以將將正弦波交流電壓轉(zhuǎn)換成相同頻率的、具有規(guī)定紋波的直流電壓。參見圖2,在本發(fā)明中,所述升壓整流濾波電路103包括一個整流橋DB I,所述整流橋DBl與所述電磁干擾濾波電路102中濾波器LFl的輸出端BI相并聯(lián),所述整流橋DBl與第一電壓輸出端Voutl相連接,所述第一電壓輸出端Voutl還通過電解電容ClOO接地。在本發(fā)明中,所述升壓整流濾波電路103中還固定有鉚釘EY3、鉚釘EY4,所述鉚釘EY3、鉚釘EY4在電路板上用于固定重量或體積較大的元器件,增加部品的焊接牢固性。需要說明的是,對于直流斬波脈寬調(diào)制電路104,可以進行直流電壓轉(zhuǎn)換即作為DC-DC轉(zhuǎn)換器使用,同時,可以進行脈沖寬度調(diào)制PWM,就是控制脈沖信號的一個周期內(nèi),高電平時間占整個周期的比值(占空比)。參見圖3,在本發(fā)明中,所述直流斬波脈寬調(diào)制電路104包括第一集成電路ICl,所述第一集成電路ICl包括針腳f 7 ;
其中,所述針腳I分別與電阻R5、電容C6相接,所述電阻R5通過電阻R6接地,所述電容C6接地;
所述針腳2分別接電阻Rl I和電阻Rl2,所述電阻Rl2通過電阻Rl3接地,所述電阻Rl I通過電阻RlO與第三電壓輸出端Vout3相接;
所述針腳3分別接電阻R4和電容C5,所述電容C5接地,所述電阻R4通過電容C4接
地;
所述針腳4分別接電阻R9和電容C7,所述電容C7接地,所述電阻R9依次接電阻R8和電阻R7,所述電阻R7與二極管D2的負極相接,所述二極管D2的正極與第三電壓輸出端Vout3的一端相接,所述第三電壓輸出端Vout3的另一端接地;所述針腳5接地,所述針腳6空置;
所述針腳7分別接二極管Dl的正極和第二電壓輸出端Vout2的一端,所述二極管Dl的負極分別接電阻R3和電容C3,所述電阻R3通過電阻R2與第二電壓輸入端Vin2相接,所述第二電壓輸入端Vin2與第一電壓輸出端Voutl相連接,所述第二電壓輸入端Vin2分別與電容C3、第二電壓輸出端Vout2的另一端相接。需要說明的是,在所述第一集成電路ICl中,所述針腳I是控制端子ro (ProgramPin),此端子具有雙重作用,一是用于集成電路ICl的電流限制,二是在ICl關(guān)斷時延遲其關(guān)斷時間;
所述針腳2是反饋端子FB(FeedbaCk Pin),用于檢測輸出電壓變化。該端子通過采樣電阻RIO、R11、R12、R13連接至初級輔助繞組L2上。根據(jù)感生電動勢原理,當(dāng)次級輸出電壓發(fā)生變化時,次級電壓的變化率應(yīng)與初級輔助繞組L2上的電壓變化率成變壓器匝數(shù)比例關(guān)系。因此FB pin檢測輔助繞組邊L2上的變化即是檢測次級輸出電壓的變化;
所述針腳3是補償端子CP (Compensation pin),該端子外接由R4、C4、C5組成的RC電路,構(gòu)成一個控制回路補償網(wǎng)絡(luò);
所述針腳4是啟動端子BP (Bypass pin),該端子連接至初級的輔助繞組L2為集成電路ICl提供啟動電壓。同時該端子還外接一個旁路電容C7,用來選擇集成電路ICl在遇到故障后的啟動狀態(tài)??稍O(shè)置Auto-restart自動重新啟動或者Latch鎖定狀態(tài);
針腳5是源極端子S (Source pin),即內(nèi)置開關(guān)管MOSFET的源極S ;
針腳6是空置端子NC (NC pin),用于增大針腳5與針腳7之間的絕緣間距,防止高壓放電;
針腳7是漏極端子D (Drain pin),即內(nèi)置開關(guān)管MOSFET的漏極D。在本發(fā)明中,參見圖4,所述變壓電路105可以包括一個隔離變壓器TMl,所述隔離變壓器TMl是原副邊繞線圈之間是電絕緣的變壓器。參見圖4,所述變壓電路包括一個隔離變壓器TMl,所述隔離變壓器TMl的初級電壓輸入端LI與第二電壓輸出端Vout2相接,所述隔離變壓器TMl的初級電壓輸入端L2與第三電壓輸出端Vout3相接;
所述隔離變壓器TMl次級電壓輸出端L3的接地端與初級電壓輸入端LI的接地端通過一個電容C200相接。在本發(fā)明中,需要說明的是,所述同步整流濾波電路106采用通態(tài)電阻極低的功率M0SFET,來取代現(xiàn)有的整流二極管,以降低整流損耗的技術(shù)。它能大大提高直流斬波脈寬調(diào)制電路104的效率,并且不存在由肖特基勢壘電壓而造成的死區(qū)電壓。功率MOSFET屬于電壓控制型器件,它在導(dǎo)通時的伏安特性呈線性關(guān)系。用功率MOSFET做整流器時,要求柵極G的電壓相位必須與被整流的電壓的相位保持同步才能完成整流功能,故稱之為同步整流。參見圖4,對于所述同步整流濾波電路106,其包括有第二集成電路IC2,所述第二集成電路IC2包括針腳f 8 ;
其中,所述針腳1、2、4、6接地,所述針腳3依次接電阻R22和功率場效應(yīng)管MOSFET Q的柵極G,所述功率場效應(yīng)管MOSFET Q的漏極D分別接所述隔離變壓器TMl次級電壓輸出端L3的另一端、電阻R23和電容C20,所述電容C20分別接電阻R20和電阻R21,所述電阻R20和電阻R21接地;所述功率場效應(yīng)管MOSFET Q的源極S分別與電阻R20和電阻R21相接;
所述針腳8分別接電阻R23和電阻R24,所述電阻R24接地;
所述針腳7分別接電阻R25和電阻R26,所述電阻R26接地;
所述針腳5分別接電感LlO、電解電容C22、電阻R25和電容C21,所述電容C21接地,所述電解電容C22接地,所述電感LlO與所述同步整流濾波電路106的第四電壓輸出端Vout4相接,所述第四電壓輸出端Vout4通過一個電解電容C23接地。需要說明的是,在所述第二集成電路IC2中,所述針腳1、2、6是信號接地端子AGND(Analog-Ground pin),集成電路IC2小信號部分接地端子;
針腳4是接地端子GND (Ground pin), IC2大功率部分接地端子,與內(nèi)置MOSFET源極S直接相連。電路板設(shè)計時,所有小信號部分接地匯總后,與該端子單點相連。將大功率和小信號的接地端子分隔開,能夠減少干擾對集成電路穩(wěn)定性的影響;
所述針腳3是柵極驅(qū)動信號端子GATE,連接至功率MOSFET柵極G的驅(qū)動信號;
針腳5是啟動供電端子VDD,為集成電路IC2提供啟動電壓;
針腳7是復(fù)位檢測端子RES(Reset pin),通過分壓電阻R25、R26檢測輸出電壓Vout4,以實現(xiàn)集成電路IC2的復(fù)位控制線性檢測功能;
針腳8是繞組電壓檢測端子LPC,用于檢測功率MOSFET導(dǎo)通時次級繞組上的電壓。在本發(fā)明中,所述隔離變壓器TMl的次級電壓輸出端L3的兩端分別固定有鉚釘EY5、鉚釘EY6,所述鉚釘EY5、鉚釘EY6在電路板上用于固定重量或體積較大的元器件,增加部品的焊接牢固性。參見圖5,所述雙路直流穩(wěn)壓輸出電路107包括第三集成電路IC3,所述第三集成電路IC3包括針腳f 8 ;
其中,所述針腳I分別接電感L20、電阻R250,所述電感L20與第五電壓輸出端Vout5相連接;
所述針腳2通過電容C102與電阻R250相接;
所述針腳3分別接電阻R260和電阻R270,所述電阻R260與第三電壓輸入端Vin3相接,所述電阻R270接地;
所述針腳4分別接電容ClOl、電容C30,電容C8、電容C9和第三電壓輸入端Vin3,所述第三電壓輸入端Vin3與第四電壓輸出端Vout4相接,所述電容ClOl通過一個電容C201接地,所述電容C30通過一個電容C40接地,所述電容C8和C9接地;
所述針腳5接地,所述針腳6分別接電阻R230和電阻R240,所述電阻R230與電容C220并聯(lián)后與第六電壓輸出端Voute相連接,所述電阻R240接地;
所述針腳7與電感L30相接,所述電感L30與所述電阻R230和第六電壓輸出端Vout6之間的節(jié)點相接;
所述針腳8分別接第五電壓輸出端Vout5、電容C16和電容C17,所述電容C16和電容C17分別接地;
所述第五電壓輸出端Vout5分別與電容C14、電容C15相接,所述電容C14和電容C15分別接地;
所述第六電壓輸出端Vout6分別與電容C24、電容C25相接,所述電容C24和電容C25分別接地。需要說明的是,在所述第三集成電路IC3中,所述針腳I是一次降壓輸出端子SW,與電感L20連接構(gòu)成Buck降壓電路,得到兩路輸出中較高的一個電壓Vout5 ;
所述針腳2是一次降壓驅(qū)動端子BST,通過電容C102與SW端子相連接。作為兩路輸出中一次降壓MOSFET柵極G的驅(qū)動電壓;
所述針腳3是使能端子EN,集成電路IC3的使能端子。該端子電壓高于2. 8V集成電路IC3激活,電壓低于1. 5V集成電路IC3關(guān)閉停止;
所述針腳4是啟動供電端子Vin,為集成電路IC3的啟動提供電壓;
所述針腳5是接地端子GND ‘
所述針腳6是反饋端子FBL,通過采樣電阻R230、R240連接于兩路輸出中較低的一個電壓Vout6,構(gòu)成整體集成電路IC3的反饋回路;
所述針腳7是二次降壓輸出端子SWL,與電感L30連接構(gòu)成Buck降壓電路,得到兩路輸出中較低的一個電壓Vout6 ;
所述針腳8是二次降壓輸入端子Vout,與兩路輸出中較高的一個電壓Vout5相連接,在集成電路IC3內(nèi)部將一次降壓輸出的電壓Vout5作為二次降壓輸出Vout6的輸入電壓。具體實施例
對于本發(fā)明,以外部交流輸入220V/50HZ正弦波電壓,同步整流輸出A+14V,雙路輸出A+5V/A+3. 3V為例說明本發(fā)明的工作原理。外部交流輸入電壓信號通過電磁干擾濾波電路后,仍為220V/50Hz正弦波電壓,波形及幅值頻率均不發(fā)生變化,只是濾除傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。經(jīng)過高壓整流電路的全橋整流后,轉(zhuǎn)換為只有正向波的直流電壓,經(jīng)過圖2中電解電容ClOO的平波作用后,變?yōu)?IOV左右的具有IOOHz紋波的直流電壓。圖3中的第一集成電路ICl為主構(gòu)成直流斬波和脈寬調(diào)制電路,經(jīng)過該電路后變壓器的初級將獲得一個20KHf80KHz的高頻直流電壓,再經(jīng)過變壓電路中隔離電壓器TMl的匝數(shù)比變換,次級同步整流濾波后輸出具有20KHz 80KHz紋波的A+14V直流電壓。本發(fā)明由于是開環(huán)傳遞系統(tǒng),此A+14V電壓會隨著負載的增大或者減小,幅值變化率較大。將該+14V電壓作為雙路直流穩(wěn)壓輸出電路107中第三集成電路IC3的輸入Vin,最終獲得穩(wěn)定的直流輸出電壓A+5V及A+3. 3V?;谏鲜黾夹g(shù)方案可知,與現(xiàn)有的電源電路相比較,本發(fā)明具有一個同步整流電路106和一個雙路直流穩(wěn)壓輸出電路107。變壓電路105中隔離變壓器TMl的次級電壓輸出端L3連接至同步整流電路106的電壓輸入端,同步整流電路106的電壓輸出端(即第四電壓輸出端Vout4)作為雙路直流穩(wěn)壓輸出電路107的電壓輸入端(即第三電壓輸入端Vout3)0通過測試可知,本發(fā)明的同步整流電路,相比傳統(tǒng)的二極管,整流效率提高疒3%。傳統(tǒng)的PSR電源拓撲的僅能應(yīng)用于功率小于IOW的小型穩(wěn)壓電源,本發(fā)明在增加同步整流電路后,可以應(yīng)用于100W左右的功率電源。本發(fā)明通過增加雙路直流穩(wěn)壓輸出電路,可以解決傳統(tǒng)PSR輸出電壓隨負載變化率漂動較大的問題,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。該雙路直流穩(wěn)壓輸出電路的輸入Vin電壓為幾伏至十幾伏的寬輸入范圍,而其輸出則為可以為自定義設(shè)置的穩(wěn)定恒壓。當(dāng)負載增大時,同步整流電路的輸出電壓雖然發(fā)生較大變化,但是仍能滿足雙路直流穩(wěn)壓輸出電路中第三集成電路IC的電壓輸入要求,因此不影響雙路直流穩(wěn)壓輸出電路最后的電壓輸出,主板主芯片等負載以及其他電器設(shè)備仍然可以獲得所需的穩(wěn)定供電。在本發(fā)明中,所述外部需要用電的電器設(shè)備可以為任意一種電器設(shè)備,例如可以為電視機、筆記本電腦等。綜上所述,與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明提供的一種電器設(shè)備電源,其由于采用了雙路直流穩(wěn)壓輸出電路,因此輸出電壓不容易受到負載的影響,具有較高的穩(wěn)定性和的可靠性,并且通過采用同步整流電路,可以提高整流效率,從而支持較大功率輸出,有利于為各種負載提供穩(wěn)定供電,保證電器設(shè)備等負載的正常運行,具有重大的生產(chǎn)實踐意義。此外,對于本發(fā)明提供的電器設(shè)備電源,由于其只需要具有采用較少的電子部件,因此,生產(chǎn)成本較低,電磁兼容性好,有利于廣泛的生產(chǎn)普及。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種電器設(shè)備電源,其特征在于,包括 交流輸入電路,與外部交流電源相連接,接收外部交流電源輸出的交流電壓,然后輸出給電磁干擾濾波電路; 電磁干擾濾波電路,與交流輸入電路相連接,用于對交流輸入電路所輸出的交流電壓濾除電磁干擾,具體為濾除電磁干擾的傳導(dǎo)干擾和輻射干擾,然后輸出給升壓整流濾波電路; 升壓整流濾波電路,與電磁干擾濾波電路相連接,用于對電磁干擾濾波電路輸出的交流電壓進行升壓和整流,形成直流電壓,然后在濾波后輸出給直流斬波脈寬調(diào)制電路; 直流斬波脈寬調(diào)制電路,與升壓整流濾波電路相連接,用于將升壓整流濾波電路輸出的直流電壓進行脈沖寬度調(diào)制,形成預(yù)設(shè)頻率范圍的直流電壓,然后輸出給變壓器; 變壓電路,與直流斬波脈寬調(diào)制電路相連接,用于對直流斬波脈寬調(diào)制電路輸出的直流電壓進行降壓處理,然后輸出給同步整流濾波電路; 同步整流濾波電路,與變壓電路相連接,用于對變壓電路輸出的直流電壓進行同步濾波,然后輸出給雙路直流穩(wěn)壓輸出電路; 雙路直流穩(wěn)壓輸出電路,與同步整流濾波電路相連接,用于在接收到同步整流濾波電路輸出的一路直流電壓后,轉(zhuǎn)換為兩路預(yù)設(shè)恒定電壓,然后輸出給外部需要用電的電器設(shè)備。
2.如權(quán)利要求I所述的電源,其特征在于,所述交流輸入電路包括有第一電壓輸入端Vinl,所述第一電壓輸入端Vinl與一個壓敏電阻VAl相并聯(lián),所述第一電壓輸入端Vinl與壓敏電阻VAl之間的連線上具有一個過電流保護器件。
3.如權(quán)利要求2所述的電源,其特征在于,所述過電流保護器件為保險絲。
4.如權(quán)利要求2或3所述的電源,其特征在于,所述電磁干擾濾波電路包括一個濾波器LF1,所述濾波器LFl的輸入端Al與所述交流輸入電路中的第一電壓輸入端Vinl相并聯(lián),所述濾波器LFl的輸入端Al還分別與一個電容Cl、由電阻R100、電阻R200和電阻R300組成的串聯(lián)支路相并聯(lián); 所述濾波器LFl的輸出端BI與一個電容C2相并聯(lián)。
5.如權(quán)利要求4所述的電源,其特征在于,所述升壓整流濾波電路包括一個整流橋DB1,所述整流橋DBl與所述電磁干擾濾波電路中濾波器LFl的輸出端BI相并聯(lián),所述整流橋DBl與第一電壓輸出端Voutl相連接,所述第一電壓輸出端Voutl還通過電解電容ClOO接地。
6.如權(quán)利要求5所述的電源,其特征在于,所述直流斬波脈寬調(diào)制電路包括第一集成電路ICl,所述第一集成電路ICl包括針腳廣7 ; 在所述第一集成電路ICl中,所述針腳I分別與電阻R5、電容C6相接,所述電阻R5通過電阻R6接地,所述電容C6接地; 所述針腳2分別接電阻Rl I和電阻Rl2,所述電阻Rl2通過電阻Rl3接地,所述電阻Rl I通過電阻RlO與第三電壓輸出端Vout3相接; 所述針腳3分別接電阻R4和電容C5,所述電容C5接地,所述電阻R4通過電容C4接地; 所述針腳4分別接電阻R9和電容C7,所述電容C7接地,所述電阻R9依次接電阻R8和電阻R7,所述電阻R7與二極管D2的負極相接,所述二極管D2的正極與第三電壓輸出端Vout3的一端相接,所述第三電壓輸出端Vout3的另一端接地; 所述針腳5接地,所述針腳6空置; 所述針腳7分別接二極管Dl的正極和第二電壓輸出端Vout2的一端,所述二極管Dl的負極分別接電阻R3和電容C3,所述電阻R3通過電阻R2與第二電壓輸入端Vin2相接,所述第二電壓輸入端Vin2與第一電壓輸出端Voutl相連接,所述第二電壓輸入端Vin2分別與電容C3、第二電壓輸出端Vout2的另一端相接。
7.如權(quán)利要求6所述的電源,其特征在于,所述變壓電路包括一個隔離變壓器TM1,所述隔離變壓器TMl的初級電壓輸入端LI與第二電壓輸出端Vout2相接,所述隔離變壓器TMl的初級電壓輸入端L2與第三電壓輸出端Vout3相接; 所述隔離變壓器TMl次級電壓輸出端L3的接地端與初級電壓輸入端LI的接地端通過一個電容C200相接。
8.如權(quán)利要求7所述的電源,其特征在于,所述同步整流濾波電路包括有第二集成電路IC2,所述第二集成電路IC2包括針腳廣8 ; 在所述第二集成電路IC2中,所述針腳1、2、4、6接地,所述針腳3依次接電阻R22和功率場效應(yīng)管MOSFET Q的柵極G,所述功率場效應(yīng)管MOSFET Q的漏極D分別接所述隔離變壓器TMl次級電壓輸出端L3的另一端、電阻R23和電容C20,所述電容C20分別接電阻R20和電阻R21,所述電阻R20和電阻R21接地;所述功率場效應(yīng)管MOSFET Q的源極S分別與電阻R20和電阻R21相接; 所述針腳8分別接電阻R23和電阻R24,所述電阻R24接地; 所述針腳7分別接電阻R25和電阻R26,所述電阻R26接地; 所述針腳5分別接電感LlO、電解電容C22、電阻R25和電容C21,所述電容C21接地,所述電解電容C22接地,所述電感LlO與所述同步整流濾波電路的第四電壓輸出端Vout4相接,所述第四電壓輸出端Vout4通過一個電解電容C23接地。
9.如權(quán)利要求8所述的電源,其特征在于,所述雙路直流穩(wěn)壓輸出電路包括第三集成電路IC3,所述第三集成電路IC3包括針腳廣8 ; 在所述第三集成電路IC3中,所述針腳I分別接電感L20、電阻R250,所述電感L20與第五電壓輸出端Vout5相連接; 所述針腳2通過電容C102與電阻R250相接; 所述針腳3分別接電阻R260和電阻R270,所述電阻R260與第三電壓輸入端Vin3相接,所述電阻R270接地; 所述針腳4分別接電容ClOl、電容C30,電容C8、電容C9和第三電壓輸入端Vin3,所述第三電壓輸入端Vin3與第四電壓輸出端Vout4相接,所述電容ClOl通過一個電容C201接地,所述電容C30通過一個電容C40接地,所述電容C8和C9接地; 所述針腳5接地,所述針腳6分別接電阻R230和電阻R240,所述電阻R230與電容C220并聯(lián)后與第六電壓輸出端Voute相連接,所述電阻R240接地; 所述針腳7與電感L30相接,所述電感L30與所述電阻R230和第六電壓輸出端Vout6之間的節(jié)點相接; 所述針腳8分別接第五電壓輸出端Vout5、電容C16和電容C17,所述電容C16和電容C17分別接地。
10.如權(quán)利要求9所述的電源,其特征在于,所述第五電壓輸出端Vout5分別與電容C14、電容C15相接,所述電容C14和電容C15分別接地; 所述第六電壓輸出端Vout6分別與電容C24、電容C25相接,所述電容C24和電容C25分別接地。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電器設(shè)備電源,包括交流輸入電路,與外部交流電源相連接;電磁干擾濾波電路,與交流輸入電路相連接;升壓整流濾波電路,與電磁干擾濾波電路相連接;直流斬波脈寬調(diào)制電路,與升壓整流濾波電路相連接;變壓電路,與直流斬波脈寬調(diào)制電路相連接;同步整流濾波電路,與變壓電路相連接;雙路直流穩(wěn)壓輸出電路,與同步整流濾波電路相連接。本發(fā)明公開的一種電器設(shè)備電源,其由于采用了雙路直流穩(wěn)壓輸出電路,因此輸出電壓不容易受到負載的影響,具有較高的穩(wěn)定性和的可靠性,并且通過采用同步整流電路,可以提高整流效率,從而支持較大功率輸出,有利于為各種負載提供穩(wěn)定供電,保證電器設(shè)備等負載的正常運行。
文檔編號H02M7/217GK102983762SQ20121054850
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者王明珠 申請人:天津三星電子有限公司, 三星電子株式會社