本發(fā)明涉及一種開關電源領域，特別涉及一種五檔可選3a輸出的開關電源電路。

背景技術：

開關電源有兩種：一種是直流開關電源；另一種是交流開關電源。直流開關電源，是將電能質量較差的原生態(tài)電源(粗電)，如市電電源或蓄電池電源，轉換成滿足設備要求的質量較高的直流電壓(精電)。開關電源輸出的直流上面會疊加較大的紋波，紋波是由于直流穩(wěn)定電源的電壓波動而造成的一種現(xiàn)象，因為直流穩(wěn)定電源一般是由交流電源經(jīng)整流穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)而形成的，這就不可避免地在直流穩(wěn)定量中多少帶有一些交流成份，這種疊加在直流穩(wěn)定量上的交流分量就稱之為紋波。且如若至選取一定的濾波電容只能對一定的電壓紋波起作用，而由于變壓器和電路干擾等因素影響，還會存在其他的一些紋波。而紋波的影響，使得電路輸出的電流不夠純凈。

技術實現(xiàn)要素：

為此，需要提供一種能夠提供輸出純凈電流并能夠實現(xiàn)選檔輸出不同電壓的五檔可選3a輸出的開關電源電路。

為實現(xiàn)上述目的，發(fā)明人提供了一種五檔可選3a輸出的開關電源電路，包括變壓模塊、整流模塊、電容濾波模塊、穩(wěn)壓模塊、控制模塊、調檔模塊和lc濾波模塊；

所述變壓模塊包括變壓器，所述變壓器的初級兩端連接交流電源；

所述整流模塊包括整流橋，所述整流橋的交流輸入端連接變壓器的次級，所述整流橋的直流輸出端的正極連接于穩(wěn)壓模塊；

所述電容濾波模塊包括分別并聯(lián)與整流橋的直流輸出端正極和負極之間的濾波電容c1-c5；

所述控制模塊包括微控制器；

所述穩(wěn)壓模塊包括降壓開關型集成穩(wěn)壓芯片、三極管q1、第一電感l(wèi)1和續(xù)流二極管d5，所述降壓開關型集成穩(wěn)壓芯片的輸入端連接于整流橋直流輸出端的正極，所述降壓開關型集成穩(wěn)壓芯片的輸出端連接第一電感l(wèi)1的一端，所述降壓開關型集成穩(wěn)壓芯片的反饋端連接于第一電感l(wèi)1的另一端，所述降壓開關型集成穩(wěn)壓芯片的使能端連接三極管q1的集電極，所述三極管q1的基極連接于微控制器的控制io引腳，所述三極管q1的發(fā)射極接地；

所述調檔模塊包括電阻r21和可調電阻r22，所述電阻r21的一端連接于第一電感l(wèi)1的另一端，所述電阻r21的一端連接于可調電阻r22的一端，所述可調電阻r22的可調端連接于第一電感l(wèi)1的另一端，所述可調電阻r22的另一端接地；

所述lc濾波模塊包括第二電感l(wèi)2、濾波電容c7和濾波電容c8，所述第二電感l(wèi)2的一端連接于第一電感l(wèi)1的另一端，所述第二電感l(wèi)2的一端通過濾波電容c7接地，所述第二電感l(wèi)2的另一端通過濾波電容c8接地。

進一步優(yōu)化，所述降壓開關型集成穩(wěn)壓芯片為lm2576hv-adj降壓開關型集成穩(wěn)壓芯片。

進一步優(yōu)化，所述濾波電容c1-c5的電容值分別為470μf、470μf、47μf、10μf、0.1μf。

進一步優(yōu)化，所述變壓器和整流橋之間設有保險絲。

進一步優(yōu)化，所述第一電感l(wèi)1的另一端通過濾波電容c6接地，所述濾波電容c6的電容值為1000μf。

進一步優(yōu)化，所述第二電感l(wèi)2的磁導率為100mh，濾波電容c7和濾波電容c8的電容值為2200μf。

進一步優(yōu)化，還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器連接于微控制器，所述溫度傳感器用于檢測開關電源電路的溫度，并將檢測到的溫度信息發(fā)送至微控制器。

進一步優(yōu)化，還包括散熱風扇，所述散熱風扇的控制端連接于微控制器，所述散熱風扇用于給開關電源散熱。

進一步優(yōu)化，所述微控制器還用于溫度傳感器檢測溫度過高，控制降壓開關型集成穩(wěn)壓芯片停止輸出電壓。

進一步優(yōu)化，還包括控制器供電模塊，所述控制器供電模塊用于給微控制器供電，所述控制器供電模塊包括穩(wěn)壓芯片lm2576-5，所述穩(wěn)壓芯片lm2576-5的輸入端連接整流模塊的直流輸出端，所述穩(wěn)壓芯片lm2576-5的輸出端連接微控制器。

區(qū)別于現(xiàn)有技術，上述技術方案通過選取不同電容值的濾波電容對經(jīng)過整流模塊整流后的電流進行濾波，通過并聯(lián)不同的電容，不單對一定的電壓紋波進行濾波，同時并聯(lián)一些小電容除掉一些大的毛刺紋波。并且通過降壓開關型集成穩(wěn)壓芯片和調檔模塊可以進行選取不同電壓的輸出電流，滿足充電時，不同電器對不同電壓需求。

附圖說明

圖1為具體實施方式所述五檔可選3a輸出的開關電源電路的一種結構示意圖；

圖2為具體實施方式所述五檔可選3a輸出的開關電源電路的一種電路原理圖。

附圖標記說明：

110、變壓模塊，

120、整流模塊，

130、電容濾波模塊，

140、穩(wěn)壓模塊，

150、控制模塊，

160、調檔模塊，

170、lc濾波模塊，

180、溫度傳感器。

具體實施方式

為詳細說明技術方案的技術內容、構造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結合具體實施例并配合附圖詳予說明。

請參閱圖1和圖2，本實施例一種五檔可選3a輸出的開關電源電路，包括變壓模塊110、整流模塊120、電容濾波模塊130、穩(wěn)壓模塊140、控制模塊150、調檔模塊160和lc濾波模塊170；

所述變壓模塊110包括變壓器，所述變壓器的初級兩端連接交流電源；通過變壓器將輸入的220v的交流電便壓到36v。

所述整流模塊120包括整流橋，所述整流橋的交流輸入端連接變壓器的次級，所述整流橋的直流輸出端的正極連接于穩(wěn)壓模塊140；通過整流模塊120，對變壓后的36v交流電進行整流，是輸出的交流電經(jīng)整流后為直流電。

所述電容濾波模塊130包括分別并聯(lián)與整流橋的直流輸出端正極和負極之間的濾波電容c1-c5；根據(jù)整流橋的二極管導通時間、導通角、輸入電壓vindc、電壓波紋系數(shù)α、電壓頻率fac、功率p及功率因素等參數(shù)推導出穩(wěn)壓模塊140中降壓開關型集成穩(wěn)壓芯片的輸入端的輸入電容cin，如公式：

通過將整流后的波紋系小于8％，輸入的交流電頻率為45-55hz和電壓為185-255v之間，為使開關電源的電暈使用面更廣，功率按輸入為1a的大功率考慮，則為220w，而考慮大電壓波動，則為300w；則經(jīng)過公式計算得到輸入電容為976μf，而由于電容存在誤差，故取標值的80％。因為輸入濾波電容大小與整流濾波電壓波紋成反比，所以選取了一定的濾波電容只能對一定的電壓波紋起作用，這樣因為變壓器和電路干擾等因素影響，還會存在其它一些波紋。故除了考慮電容值cin，還需要并聯(lián)一些小電容除一些大的毛刺波紋，這樣輸入濾波電容c1-c5的電容值分別為：470μf、470μf、47μf、10μf、0.1μf。

所述控制模塊150包括微控制器；還包括控制器供電模塊，所述控制器供電模塊用于給微控制器供電，所述控制器供電模塊包括穩(wěn)壓芯片lm2576-5，所述穩(wěn)壓芯片lm2576-5的輸入端連接整流模塊120的直流輸出端，所述穩(wěn)壓芯片lm2576-5的輸出端連接微控制器。微控制器為單片機，單片機的工作電壓需求為5v，通過控制器供電模塊中穩(wěn)壓芯片lm2576-5將整流后的電壓進行降壓穩(wěn)壓處理后，提供微控制器的工作需要。

所述穩(wěn)壓模塊140包降壓開關型集成穩(wěn)壓芯片、三極管q1、第一電感l(wèi)1和續(xù)流二極管d5，所述降壓開關型集成穩(wěn)壓芯片的輸入端連接于整流橋直流輸出端的正極，所述降壓開關型集成穩(wěn)壓芯片的輸出端連接第一電感l(wèi)1的一端，所述第一電感l(wèi)1的另一端通過濾波電容c6接地，所述降壓開關型集成穩(wěn)壓芯片的反饋端連接于第一電感l(wèi)1的另一端，所述降壓開關型集成穩(wěn)壓芯片的使能端連接三極管q1的集電極，所述三極管q1的基極連接于微控制器的控制io引腳，所述三極管q1的發(fā)射極接地；降壓開關型集成穩(wěn)壓芯片采用穩(wěn)壓芯片lm2576hv-adj，穩(wěn)壓芯片lm2576hv-adj為3.3v、5v、12v、15v和24v可選，通過穩(wěn)壓芯片lm2576hv-adj可以輸出不同的電壓值的電壓進行滿足不同電器對不同充電電壓的要求，并且可以具有可靠的工作性能、較高的工作效率和較強的輸出電流驅動能力。lm2576hv-adj輸出端的第一電感l(wèi)1選擇可根據(jù)它的最大輸入電壓vin、輸出電壓vout、工作振蕩頻率f來選擇。它是以電壓·微秒常數(shù)(e·t)來確定，公式為e·t＝(vin-vout)*vout/vin*1000/f，lm2576hv-adj工作振蕩頻率為52khz，假設它的輸入電壓在3.5-40v，輸出電壓1.23-37v。以vin為40v，vout為5v計算，e·t確定之后，選擇l1為150μh。輸出濾波電容cout可以根據(jù)公式：

經(jīng)計算得到cout≥709μf，故開關電源電路中c6的電容值為1000μf。續(xù)流二極管d5的額定電流值應大于最大負載電流的1.2倍，考慮到負載短路的情況，續(xù)流二極管d5的額定電流值應大于lm2576hv-adj的最大電流限制，選取1n5822。由于輸出電壓為變壓輸出，為可控通斷輸出，即控制lm2576hv-adj通斷，有微控制器cpu的io進行控制。io口經(jīng)三極管q1，再經(jīng)上拉電阻輸入控制lm2576hv-adj通斷的使能端。

所述調檔模塊160包括電阻r21和可調電阻r22，所述電阻r21的一端連接于第一電感l(wèi)1的另一端，所述電阻r21的一端連接于可調電阻r22的一端，所述可調電阻r22的可調端連接于第一電感l(wèi)1的另一端，所述可調電阻r22的另一端接地；根據(jù)不同電壓等級的充電對象，輸出可調的電壓，根據(jù)公式：

其中參考電壓vref是lm2576hv-adj基準電壓1.23v，根據(jù)輸出3.3-24v可調，并r1取1kω，則設計r2，經(jīng)計算r2＝1.68-18.51kω，取標稱值1.6-22kω，故電阻r21的阻值為1kω，可調電阻r22的阻值范圍為1.6-22kω。

所述lc濾波模塊170包括第二電感l(wèi)2、濾波電容c7和濾波電容c8，所述第二電感l(wèi)2的一端連接于第一電感l(wèi)1的另一端，所述第二電感l(wèi)2的一端通過濾波電容c7接地，所述第二電感l(wèi)2的另一端通過濾波電容c8接地。為了使輸出的波紋系小于0.5％。根據(jù)紋波系數(shù)r＝0.47/濾波系數(shù)，可以得出濾波系數(shù)為94，再由clc濾波系數(shù)：130*l*c7*c8*rl/1000000，由輸出按常用的5v為計，最大輸出3a考慮，取l＝100mh，令c7＝c8并取標稱值，則第二電感l(wèi)2的磁導率為100mh，濾波電容c7和濾波電容c8的電容值為2200μf。

在本實施例中，為了保護整個開關電源電路，所述變壓器和整流橋之間設有保險絲。通過保險絲進行保護整個開關電源電路的使用安全。

在本實施例中，還包括溫度傳感器180，所述溫度傳感器180連接于微控制器，所述溫度傳感器180用于檢測開關電源電路的溫度，并將檢測到的溫度信息發(fā)送至微控制器。通過溫度傳感器180對開關電源的溫度進行檢測，并將檢測到的溫度信息發(fā)送至微控制器，微控制器可以根據(jù)檢測到的溫度信息判斷開關電源電路的溫度是否過高，當溫度超過預設的閥值時，則可以通過散熱風扇對開關電源電路進行散熱，其中散熱風扇連接于微控制器。而當開關電源的溫度持續(xù)超過一段時間，例如5分鐘，則微控制器控制控制降壓開關型集成穩(wěn)壓芯片輸出電壓。

盡管已經(jīng)對上述各實施例進行了描述，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例做出另外的變更和修改，所以以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利保護范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍之內。