一種開關(guān)電源電路和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于開關(guān)電源控制領(lǐng)域，提供了一種開關(guān)電源電路和裝置。在本發(fā)明中，通過整流濾波模塊對輸入的交流電進(jìn)行整流濾波然后由開關(guān)電源模塊轉(zhuǎn)換為脈沖電壓后輸出給升壓模塊進(jìn)行升壓，通過反饋模塊將升壓模塊的輸出端的電壓反饋給開關(guān)電源模塊以使開關(guān)電源模塊對輸出的電壓進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，可以輸出更穩(wěn)定的電壓，同時(shí)通過過壓保護(hù)模塊對升壓模塊的輸入電壓和輸出電壓進(jìn)行過壓保護(hù)，提供了開關(guān)電源的可靠性和安全性。本發(fā)明提供的開關(guān)電源電路設(shè)計(jì)簡單，可靠性和安全性高，解決了現(xiàn)有開關(guān)電源設(shè)計(jì)復(fù)雜、可靠性差的問題。
【專利說明】—種開關(guān)電源電路和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于開關(guān)電源控制領(lǐng)域，尤其涉及一種開關(guān)電源電路和裝置。
[0002] _

【背景技術(shù)】
[0003]隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備都離不開可靠的電源，進(jìn)入80年代計(jì)算機(jī)電源全面實(shí)現(xiàn)了開關(guān)電源化，率先完成計(jì)算機(jī)的電源換代，進(jìn)入90年代開關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子、電器設(shè)備領(lǐng)域，程控交換機(jī)、通訊、電子檢測設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了開關(guān)電源，更促進(jìn)了開關(guān)電源技術(shù)的迅速發(fā)展。
[0004]現(xiàn)有的市場環(huán)境追求高性價(jià)比，往往價(jià)格越低，就越有競爭力。但是價(jià)格低，意味著開關(guān)電源的安全性和可靠性就大打折扣，而質(zhì)量好的開關(guān)電源設(shè)計(jì)復(fù)雜，價(jià)格也往往較高，需要較大支出成本。
[0005]_


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種開關(guān)電源電路，旨在解決現(xiàn)有開關(guān)電源安全性和可靠性差以及設(shè)計(jì)復(fù)雜的問題。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種開關(guān)電源電路，接入交流電，所述開關(guān)電源電路包括:
整流濾波模塊、開關(guān)電源模塊、升壓模塊、反饋模塊以及過壓保護(hù)模塊；
所述整流濾波模塊的電源端接入所述交流電，輸出端與所述開關(guān)電源模塊的輸入端連接，用于濾除所述交流電中的干擾信號，并對所述交流電進(jìn)行整流；
所述開關(guān)電源模塊的輸出端與所述升壓模塊的輸入端連接，用于將輸入的直流電轉(zhuǎn)化為脈沖電壓；
所述反饋模塊的輸入端與所述升壓模塊的輸出端連接，輸出端與所述開關(guān)電源模塊的反饋調(diào)節(jié)端連接，用于將所述升壓模塊升壓后的脈沖電壓反饋給所述開關(guān)電源模塊以控制所述開關(guān)電源模塊對輸出的脈沖電壓進(jìn)行調(diào)整；
所述過壓保護(hù)模塊的輸入端與所述升壓模塊的輸入端和輸出端連接，輸出端與所述整流濾波模塊的控制端連接，用于根據(jù)所述升壓模塊的輸入電壓和輸出電壓進(jìn)行過壓保護(hù)。
[0008]進(jìn)一步地，所述整流濾波模塊包括:
第一電容Cl、整流橋BDl以及與非門Fl ；
所述第一電容Cl的第一端與所述交流電的火線端以及所述與非門Fl的第一輸入端連接，所述第一電容Cl的第二端與所述交流電的零線端以及所述整流橋BDl的第二輸入端連接，所述與非門Fl的輸出端與所述整流橋BDl的第一輸入端連接，所述與非門Fl的第二輸入端為所述整流濾波模塊的控制端與所述過壓保護(hù)模塊連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述開關(guān)電源模塊包括:
第二電容C2、第三電容C3、第一穩(wěn)壓二極管ZD1、開關(guān)電源芯片Ul ；
所述第二電容C2的第一端與所述整流橋BDl的接地端連接，所述第二電容C2的第二端與所述第一穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極連接，所述第一穩(wěn)壓二極管ZDl的陽極與所述開關(guān)電源芯片Ul的電源端連接，所述第三電容C3連接在所述開關(guān)電源芯片Ul的反饋端與地之間。
[0010]進(jìn)一步地，所述升壓模塊包括:
第四極性電容C4、二極管D1、第二穩(wěn)壓二極管ZD2、第一電阻R1、第二電阻R2、N型MOS管Ql以及變壓器Tl ；
所述變壓器Tl的初級的第一端與所述整流橋BDl的輸出端以及所述第一電阻Rl的第一端連接，所述第一電阻Rl的第二端與所述變壓器Tl的次級的第三端連接，所述變壓器Tl的初級的第二端與所述N型MOS管Ql的漏極連接，所述N型MOS管Ql的源級與所述開關(guān)電源芯片Ul的輸出端、所述第四極性電容C4的陰極以及所述第二穩(wěn)壓二極管ZD2的陽極連接，所述N型MOS管的柵極與所述變壓器Tl的次級的第二端連接，所述變壓器Tl的次級的第一端與所述二極管Dl的陽極連接，所述二極管Dl的陰極與所述第四極性電容C4的陽極以及所述第二電阻R2的第一端連接，所述第二電阻R2的第二端與所述第二穩(wěn)壓管ZD2的陰極連接。
[0011]進(jìn)一步地，所述反饋模塊包括:
第五電容C5、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、光電耦合器U2以及三端穩(wěn)壓管
U3 ；
所述第三電阻R3的第一端與所述第二電阻R2的第二端連接，所述第三電阻R3的第二端與所述光電耦合器U2的發(fā)光端的第一端連接，所述光電耦合器U2的發(fā)光端的第二端與所述第五電容C5的第一端以及所述三端穩(wěn)壓管U3的第二端連接，所述第五電容C5的第二端與所述第四電阻R4的第一端、所述三端穩(wěn)壓管U3的第三端以及所述第五電阻R5的第一端連接，所述第五電阻R5的第二端與所述三端穩(wěn)壓管U3的第一端共接于地，所述第四電阻R4的第二端與所述第二穩(wěn)壓管ZD2的陽極連接，所述光電耦合器U2的受光端的第一端與所述開關(guān)電源芯片Ul的反饋端連接，所述光電耦合器U2的受光端的第二端接地。
[0012]進(jìn)一步地，所述過壓保護(hù)模塊包括:
第三穩(wěn)壓二極管ZD3、第四穩(wěn)壓二極管ZD4、或門F2以及過壓保護(hù)芯片U4 ；
所述第三穩(wěn)壓二極管ZD3的陰極與所述整流橋BDl的輸出端連接，所述第三穩(wěn)壓二極管ZD3的陽極與所述或門F2的第一輸入端連接，所述第四穩(wěn)壓二極管ZD4的陰極與所述第二電阻R2的第二端連接，所述第四穩(wěn)壓二極管ZD4的陽極與所述或門F2的第二輸入端連接，所述或門F2的輸出端與所述過壓保護(hù)芯片U4的輸入端連接，所述過壓保護(hù)芯片U4的輸出端與所述與非門F2的第二輸入端連接。
[0013]本發(fā)明的目的還在于提供一種開關(guān)電源裝置，所述開關(guān)電源裝置包括上述所述的開關(guān)電源電路。
[0014]在本發(fā)明中，通過整流濾波模塊對輸入的交流電進(jìn)行整流濾波然后由開關(guān)電源模塊轉(zhuǎn)換為脈沖電壓后輸出給升壓模塊進(jìn)行升壓，通過反饋模塊將升壓模塊的輸出端的電壓反饋給開關(guān)電源模塊以使開關(guān)電源模塊對輸出的電壓進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，可以輸出更穩(wěn)定的電壓，同時(shí)通過過壓保護(hù)模塊對升壓模塊的輸入電壓和輸出電壓進(jìn)行過壓保護(hù)，提供了開關(guān)電源的可靠性和安全性。本發(fā)明提供的開關(guān)電源電路設(shè)計(jì)簡單，可靠性和安全性高，解決了現(xiàn)有開關(guān)電源設(shè)計(jì)復(fù)雜、可靠性差的問題。
[0015]_

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的開關(guān)電源電路的模塊結(jié)構(gòu)圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的開關(guān)電源電路的電路結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述:
圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的開關(guān)電源電路的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅列出與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下:
本發(fā)明實(shí)施例提供的開關(guān)電源電路，接入交流電AC，該開關(guān)電源電路包括:
整流濾波模塊101、開關(guān)電源模塊102、升壓模塊103、反饋模塊104以及過壓保護(hù)模塊
105 ；
整流濾波模塊101的電源端接入交流電AC，輸出端與開關(guān)電源模塊102的輸入端連接，用于濾除交流電AC中的干擾信號，并對交流電AC進(jìn)行整流，以輸出穩(wěn)定的直流電；
開關(guān)電源模塊102的輸出端與升壓模塊103的輸入端連接,用于將輸入的直流電轉(zhuǎn)化為脈沖電壓；
反饋模塊104的輸入端與升壓模塊103的輸出端連接，輸出端與開關(guān)電源模塊102的反饋調(diào)節(jié)端連接，用于將升壓模塊103升壓后的脈沖電壓反饋給開關(guān)電源模塊102以控制開關(guān)電源模塊102對輸出的脈沖電壓進(jìn)行調(diào)整；
過壓保護(hù)模塊105的輸入端與升壓模塊103的輸入端和輸出端連接,輸出端與整流濾波模塊101的控制端連接，用于根據(jù)升壓模塊103的輸入電壓和輸出電壓進(jìn)行過壓保護(hù)。
[0019]在本發(fā)明實(shí)施例中，開關(guān)電源電路還包括過壓指示模塊，當(dāng)過壓保護(hù)模塊105被觸發(fā)時(shí)進(jìn)行指示，過壓指示模塊包括指示燈和/或報(bào)警指示燈。
[0020]圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的開關(guān)電源電路的電路結(jié)構(gòu)圖，為了便于說明，僅列出與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下:
作為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，整流濾波模塊101包括:
第一電容Cl、整流橋BDl以及與非門Fl ；
第一電容Cl的第一端與交流電的火線端以及與非門Fl的第一輸入端連接，第一電容Cl的第二端與交流電的零線端以及整流橋BDl的第二輸入端連接，與非門Fl的輸出端與整流橋BDl的第一輸入端連接，與非門Fl的第二輸入端為整流濾波模塊的控制端與過壓保護(hù)模塊連接。
[0021]作為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，開關(guān)電源模塊102包括: 第二電容C2、第三電容C3、第一穩(wěn)壓二極管ZD1、開關(guān)電源芯片Ul ；
第二電容C2的第一端與整流橋BDl的接地端連接，第二電容C2的第二端與第一穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極連接，第一穩(wěn)壓二極管ZDl的陽極與開關(guān)電源芯片Ul的電源端連接，第三電容C3連接在開關(guān)電源芯片Ul的反饋端與地之間。
[0022]作為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，升壓模塊103包括:
第四極性電容C4、二極管D1、第二穩(wěn)壓二極管ZD2、第一電阻R1、第二電阻R2、N型MOS管Ql以及變壓器Tl ；
變壓器Tl的初級的第一端與整流橋BDl的輸出端以及第一電阻Rl的第一端連接，第一電阻Rl的第二端與變壓器Tl的次級的第三端連接，變壓器Tl的初級的第二端與N型MOS管Ql的漏極連接，N型MOS管Ql的源級與開關(guān)電源芯片Ul的輸出端、第四極性電容C4的陰極以及第二穩(wěn)壓二極管ZD2的陽極連接，N型MOS管的柵極與變壓器Tl的次級的第二端連接，變壓器Tl的次級的第一端與二極管Dl的陽極連接，二極管Dl的陰極與第四極性電容C4的陽極以及第二電阻R2的第一端連接，第二電阻R2的第二端與第二穩(wěn)壓管ZD2的陰極連接。
[0023]作為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，反饋模塊104包括:
第五電容C5、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、光電耦合器U2以及三端穩(wěn)壓管
U3 ；
第三電阻R3的第一端與第二電阻R2的第二端連接，第三電阻R3的第二端與光電耦合器U2的發(fā)光端的第一端連接,光電稱合器U2的發(fā)光端的第二端與第五電容C5的第一端以及三端穩(wěn)壓管U3的第二端連接，第五電容C5的第二端與第四電阻R4的第一端、三端穩(wěn)壓管U3的第三端以及第五電阻R5的第一端連接，第五電阻R5的第二端與三端穩(wěn)壓管U3的第一端共接于地，第四電阻R4的第二端與第二穩(wěn)壓管ZD2的陽極連接，光電耦合器U2的受光端的第一端與開關(guān)電源芯片Ul的反饋端連接，光電耦合器U2的受光端的第二端接地。
[0024]作為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，過壓保護(hù)模塊105包括:
第三穩(wěn)壓二極管ZD3、第四穩(wěn)壓二極管ZD4、或門F2以及過壓保護(hù)芯片U4 ；
第三穩(wěn)壓二極管ZD3的陰極與整流橋BDl的輸出端連接，第三穩(wěn)壓二極管ZD3的陽極與或門F2的第一輸入端連接，第四穩(wěn)壓二極管ZD4的陰極與第二電阻R2的第二端連接，第四穩(wěn)壓二極管ZD4的陽極與或門F2的第二輸入端連接，或門F2的輸出端與過壓保護(hù)芯片U4的輸入端連接，過壓保護(hù)芯片U4的輸出端與與非門F2的第二輸入端連接。
[0025]下面對本發(fā)明實(shí)施例提供的開關(guān)電源電路的工作原理進(jìn)行說明:
在整流濾波模塊101中，當(dāng)過壓保護(hù)模塊105沒有被觸發(fā)時(shí)，與非門Fl輸出高電平，整個(gè)開關(guān)電源電路正常工作，整流濾波模塊101對交流電進(jìn)行整流濾波處理后輸出給開關(guān)電源模塊102轉(zhuǎn)換為脈沖電壓，升壓模塊103對脈沖電壓進(jìn)行升壓處理，由反饋模塊104將升壓模塊103升壓后的脈沖電壓反饋給開關(guān)電源模塊102對輸出的脈沖電壓信號進(jìn)行調(diào)節(jié)，過壓保護(hù)模塊105對升壓模塊103的輸入電壓和輸出電壓進(jìn)行過壓保護(hù)，當(dāng)整流橋BDl輸出的電壓大于ZD3的反向擊穿電壓時(shí)過壓保護(hù)模塊105被觸發(fā)，同樣，當(dāng)升壓模塊103輸出的電壓大于ZD4的反向擊穿電壓時(shí)，過壓保護(hù)模塊105被觸發(fā)，過壓保護(hù)模塊105被出發(fā)后輸出高電平，與非門Fl輸入兩個(gè)高電平后輸出低電平，整個(gè)開關(guān)電源電路被切斷，以進(jìn)行過壓保護(hù)。
[0026]本發(fā)明的目的還在于提供一種開關(guān)電源裝置，開關(guān)電源裝置包括上述的開關(guān)電源電路。
[0027]在本發(fā)明實(shí)施例中，通過整流濾波模塊對輸入的交流電進(jìn)行整流濾波然后由開關(guān)電源模塊轉(zhuǎn)換為脈沖電壓后輸出給升壓模塊進(jìn)行升壓，通過反饋模塊將升壓模塊的輸出端的電壓反饋給開關(guān)電源模塊以使開關(guān)電源模塊對輸出的電壓進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，可以輸出更穩(wěn)定的電壓，同時(shí)通過過壓保護(hù)模塊對升壓模塊的輸入電壓和輸出電壓進(jìn)行過壓保護(hù)，提供了開關(guān)電源的可靠性和安全性。本發(fā)明提供的開關(guān)電源電路設(shè)計(jì)簡單，可靠性和安全性高，解決了現(xiàn)有開關(guān)電源設(shè)計(jì)復(fù)雜、可靠性差的問題。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種開關(guān)電源電路，接入交流電，其特征在于，所述開關(guān)電源電路包括: 整流濾波模塊、開關(guān)電源模塊、升壓模塊、反饋模塊以及過壓保護(hù)模塊； 所述整流濾波模塊的電源端接入所述交流電，輸出端與所述開關(guān)電源模塊的輸入端連接，用于濾除所述交流電中的干擾信號，并對所述交流電進(jìn)行整流； 所述開關(guān)電源模塊的輸出端與所述升壓模塊的輸入端連接，用于將輸入的直流電轉(zhuǎn)化為脈沖電壓； 所述反饋模塊的輸入端與所述升壓模塊的輸出端連接，輸出端與所述開關(guān)電源模塊的反饋調(diào)節(jié)端連接，用于將所述升壓模塊升壓后的脈沖電壓反饋給所述開關(guān)電源模塊以控制所述開關(guān)電源模塊對輸出的脈沖電壓進(jìn)行調(diào)整； 所述過壓保護(hù)模塊的輸入端與所述升壓模塊的輸入端和輸出端連接，輸出端與所述整流濾波模塊的控制端連接，用于根據(jù)所述升壓模塊的輸入電壓和輸出電壓進(jìn)行過壓保護(hù)。
2.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述整流濾波模塊包括: 第一電容Cl、整流橋BDl以及與非門Fl ； 所述第一電容Cl的第一端與所述交流電的火線端以及所述與非門Fl的第一輸入端連接，所述第一電容Cl的第二端與所述交流電的零線端以及所述整流橋BDl的第二輸入端連接，所述與非門Fl的輸出端與所述整流橋BDl的第一輸入端連接，所述與非門Fl的第二輸入端為所述整流濾波模塊的控制端與所述過壓保護(hù)模塊連接。
3.如權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述開關(guān)電源模塊包括: 第二電容C2、第三電容C3、第一穩(wěn)壓二極管ZD1、開關(guān)電源芯片Ul ； 所述第二電容C2的第一端與所述整流橋BDl的接地端連接，所述第二電容C2的第二端與所述第一穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極連接，所述第一穩(wěn)壓二極管ZDl的陽極與所述開關(guān)電源芯片Ul的電源端連接，所述第三電容C3連接在所述開關(guān)電源芯片Ul的反饋端與地之間。
4.如權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述升壓模塊包括: 第四極性電容C4、二極管D1、第二穩(wěn)壓二極管ZD2、第一電阻R1、第二電阻R2、N型MOS管Ql以及變壓器Tl ； 所述變壓器Tl的初級的第一端與所述整流橋BDl的輸出端以及所述第一電阻Rl的第一端連接，所述第一電阻Rl的第二端與所述變壓器Tl的次級的第三端連接，所述變壓器Tl的初級的第二端與所述N型MOS管Ql的漏極連接，所述N型MOS管Ql的源級與所述開關(guān)電源芯片Ul的輸出端、所述第四極性電容C4的陰極以及所述第二穩(wěn)壓二極管ZD2的陽極連接，所述N型MOS管的柵極與所述變壓器Tl的次級的第二端連接，所述變壓器Tl的次級的第一端與所述二極管Dl的陽極連接，所述二極管Dl的陰極與所述第四極性電容C4的陽極以及所述第二電阻R2的第一端連接，所述第二電阻R2的第二端與所述第二穩(wěn)壓管ZD2的陰極連接。
5.如權(quán)利要求4所述的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述反饋模塊包括: 第五電容C5、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、光電耦合器U2以及三端穩(wěn)壓管U3 ； 所述第三電阻R3的第一端與所述第二電阻R2的第二端連接，所述第三電阻R3的第二端與所述光電耦合器U2的發(fā)光端的第一端連接，所述光電耦合器U2的發(fā)光端的第二端與所述第五電容C5的第一端以及所述三端穩(wěn)壓管U3的第二端連接，所述第五電容C5的第二端與所述第四電阻R4的第一端、所述三端穩(wěn)壓管U3的第三端以及所述第五電阻R5的第一端連接，所述第五電阻R5的第二端與所述三端穩(wěn)壓管U3的第一端共接于地，所述第四電阻R4的第二端與所述第二穩(wěn)壓管ZD2的陽極連接，所述光電耦合器U2的受光端的第一端與所述開關(guān)電源芯片Ul的反饋端連接，所述光電耦合器U2的受光端的第二端接地。
6.如權(quán)利要求5所述的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述過壓保護(hù)模塊包括: 第三穩(wěn)壓二極管ZD3、第四穩(wěn)壓二極管ZD4、或門F2以及過壓保護(hù)芯片U4 ； 所述第三穩(wěn)壓二極管ZD3的陰極與所述整流橋BDl的輸出端連接，所述第三穩(wěn)壓二極管ZD3的陽極與所述或門F2的第一輸入端連接，所述第四穩(wěn)壓二極管ZD4的陰極與所述第二電阻R2的第二端連接，所述第四穩(wěn)壓二極管ZD4的陽極與所述或門F2的第二輸入端連接，所述或門F2的輸出端與所述過壓保護(hù)芯片U4的輸入端連接，所述過壓保護(hù)芯片U4的輸出端與所述與非門F2的第二輸入端連接。
7.一種開關(guān)電源裝置，其特征在于，所述開關(guān)電源裝置包括如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的開關(guān)電源電路。
【文檔編號】H02M7/217GK104242697SQ201410448252
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】劉勇 申請人:來安縣新元機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)有限公司