專利名稱：抗高壓浪涌的開關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通信設(shè)備，尤其涉及電力系統(tǒng)的通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
對(duì)于一般的電子設(shè)備，抗高壓浪涌是一項(xiàng)必須達(dá)到的指標(biāo)要求，如雷擊和電網(wǎng)的 大功率設(shè)備的啟、停等對(duì)電網(wǎng)會(huì)有很強(qiáng)的沖擊，不同級(jí)別的電子產(chǎn)品的浪涌電壓要求為 士 Ik到士6kV，甚至更高。對(duì)于一般的開關(guān)電源電路，為了減少開關(guān)電源電路的傳導(dǎo)和輻射等干擾，一般會(huì) 在開關(guān)電源電路的高壓端和低壓端跨接能夠耐高壓的Y電容，Y電容用于共模濾波的安規(guī) 電容，它接于L與地或N與地之間，濾除L對(duì)地或N對(duì)地的共模信號(hào)。通過Y電容為高壓端 的噪聲提供泄放通道，可使設(shè)備符合有關(guān)對(duì)傳導(dǎo)和輻射等干擾的標(biāo)準(zhǔn)要求。一般的Y電容有兩種接法如圖1所示，Y電容Cl接在高壓輸入端的高壓整流 地-Hv端與低壓輸出地GNDl端之間；或者，如圖2所示，Y電容Cl接在高壓輸入端的高壓 整流后的正電源+Hv端與低壓輸出地GNDl端之間。在開關(guān)電源電路的高壓端+Hv或-Hv 和低壓端GNDl串聯(lián)Y電容Cl后，Y電容Cl會(huì)對(duì)高頻信號(hào)提供一個(gè)低阻抗通路，此低阻抗 通路也會(huì)為電子設(shè)備的高壓浪涌測(cè)試提供一個(gè)低阻抗通路，從而在對(duì)電子設(shè)備的高壓端與 低壓端做共模浪涌測(cè)試時(shí)，高壓端+Hv或-Hv會(huì)通過Y電容Cl對(duì)低壓端GNDl放電。此放 電回路會(huì)引起高壓端電路間，也就是+Hv與-Hv之間產(chǎn)生很高的電壓差，當(dāng)此電壓差過高時(shí) 就可能會(huì)損壞高壓端電路，尤其是高阻抗電路，如=MOSFET管Ql等，從而致使開關(guān)電源電路 失效。當(dāng)高壓輸入端+Hv對(duì)低壓輸出端GNDl加正的共模浪涌脈沖時(shí)，浪涌電流會(huì)通過如 圖1所示虛線箭頭方向流動(dòng)，在開關(guān)MOSFET管Ql的D-S(漏極-源極)加高壓脈沖，當(dāng)此 時(shí)的開關(guān)MOSFET管在關(guān)閉期間，其D-S就會(huì)加上高壓脈沖，由于此高壓脈沖的峰值可達(dá)上 千伏到數(shù)千伏，MOSFET管的D-S容易被高壓擊穿；當(dāng)高壓輸入端+Hv對(duì)低壓輸出端GNDl加 負(fù)的共模浪涌脈沖時(shí)，浪涌電流會(huì)通過如圖1所示虛線箭頭的反方向流動(dòng)，類似地，MOSFET 管的D-S也可能被高壓擊穿；同樣的，參見圖2所示虛線箭頭方向流動(dòng)，圖2中的MOSFET管 的D-S也會(huì)加上高壓脈沖，MOSFET管的D-S也可能被高壓擊穿。為了提升電子設(shè)備的抗高壓浪涌性能，現(xiàn)有的一種通常的做法是在交流輸入級(jí)添 加若干級(jí)的濾波器，這會(huì)導(dǎo)致電子設(shè)備的成本的增加。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種以較低 的成本、有效地提升電子設(shè)備的抗高壓浪涌性能的開關(guān)電源。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，提出一種抗高壓浪涌的開關(guān) 電源，包括一變壓器，位于該變壓器的原邊的輸入電路以及位于該變壓器的副邊的輸出電 路，該輸入電路包括一整流電路，該整流電路具有兩個(gè)輸出端，該輸出電路具有至少一個(gè)地
3端，該整流電路的兩個(gè)輸出端分別通過一第一Y電容和一第二Y電容與該輸出電路的至少 一個(gè)地端相連。其中，該第一 Y電容和第二 Y電容的一端是分別與該整流電路的兩個(gè)輸出端相連、 另一端則是短接在一起后經(jīng)由第三Y電容與該輸出電路的至少一個(gè)地端相連的。該第三Y電容的數(shù)目與該輸出電路的地端的數(shù)目相等，每一個(gè)第三Y電容是對(duì)應(yīng) 串接在該第一Y電容和第二Y電容的另一端與該輸出電路的一個(gè)地端之間。該第一 Y電容和第二 Y電容的的另一端與這些第三Y電容之間串連有一第四Y電 容。該第一 Y電容和第二 Y電容的參數(shù)相同。 該第三Y電容的容值是該第一 Y電容的容值的一半。該輸入電路包括與該變壓器的原邊串聯(lián)的一開關(guān)管，該整流電路的兩個(gè)輸出端與 該變壓器的原邊和該開關(guān)管的串聯(lián)電路的兩端分別相連。該開關(guān)管為MOSFET管。該第一 Y電容和第二 Y電容的另一端是接大地的。該第一 Y電容和第二 Y電容的另一端是經(jīng)由一第五Y電容接大地的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的抗高壓浪涌的開關(guān)電源，通過在一標(biāo)準(zhǔn)的開關(guān)電 源輸入電路進(jìn)行整流后輸出的整流高壓端和整流地端各自連接到一個(gè)Y電容的一端，而這 兩個(gè)Y電容的另一端連接在一起再與低壓輸出的地端連接，從而兩個(gè)Y電容會(huì)同時(shí)將浪涌 電流送到低壓輸出端，可有效地提升電子設(shè)備的抗高壓浪涌性能，并避免由于在高壓端的 整流高壓端和整流地端之間因?yàn)榉烹姴黄胶?，引起瞬間高壓損壞高壓MOSFET管的情況的 發(fā)生；另外，也可以大大降低開關(guān)電源輸入端用以實(shí)現(xiàn)抗浪涌性能的器件的成本。

圖1是現(xiàn)有的開關(guān)電源的一種電原理圖。圖2是現(xiàn)有的開關(guān)電源的另一種電原理圖。圖3是本實(shí)用新型的抗高壓浪涌的開關(guān)電源實(shí)施例一的電原理圖。圖4是本實(shí)用新型的抗高壓浪涌的開關(guān)電源實(shí)施例二的電原理圖。圖5是本實(shí)用新型的抗高壓浪涌的開關(guān)電源實(shí)施例三的電原理圖。圖6是本實(shí)用新型的抗高壓浪涌的開關(guān)電源實(shí)施例四的電原理圖。圖7是本實(shí)用新型的抗高壓浪涌的開關(guān)電源實(shí)施例五的電原理圖。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的原理和結(jié)構(gòu)，現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施 例進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)用新型的抗高壓浪涌的開關(guān)電源實(shí)施例一的電原理圖，如圖3所示，對(duì)于單 路輸出開關(guān)電源來說，通過將輸入端整流后的、位于變壓器Tl的原邊一側(cè)的+Hv和-Hv端 分別接上第一 Y電容Cl和第二 Y電容C2后，無論高壓輸入端+Hv或-Hv對(duì)位于變壓器Tl 的副邊一側(cè)的低壓輸出端GNDl加正或負(fù)的共模浪涌脈沖，都會(huì)由于Cl與C2兩個(gè)Y電容同 時(shí)提供電流放電通路，并通過第三Y電容C3連接到輸出的地端，則MOSFET管Ql的D-S的兩端都有Y電容對(duì)低壓輸出的地端GNDl放電，就不會(huì)有高壓的浪涌脈沖加在MOSFET管Ql 的D-S的兩端，從而MOSFET管Ql就不會(huì)被高壓擊穿。需要說明的是，雖然串接C3可以提 高安全耐壓范圍，并且通過將Cl與C2的值選擇為相等、將C3的值選擇為Cl或C2的一半， 從電壓分配的角度來講最均勻，并且成本也較適宜，此處的C3也是可以省去的，也就是說， 可將Cl與C2相連接的一端直接與低壓輸出端GNDl短接。本實(shí)用新型的抗高壓浪涌的開關(guān)電源實(shí)施例二的電原理圖，如圖4所示，對(duì)于多 路輸出開關(guān)電源來說，通過將輸入端整流后的、位于變壓器T2的原邊一側(cè)的+Hv和-Hv端 分別接上第一 Y電容Cl和第二 Y電容C2后，無論高壓輸入端對(duì)位于變壓器T2的副邊一側(cè) 的低壓輸出端加正或負(fù)的共模浪涌脈沖，都會(huì)由于Cl與C2兩個(gè)Y電容同時(shí)提供電流放電 通路，并分別通過第三Y電容C3、C4或C5分別連接到各路輸出的地端GND1、GND2或GND3， 則MOSFET管Ql的D-S的兩端都有Y電容對(duì)低壓輸出的地端GND1、GND2或GND3放電，就不 會(huì)有高壓的浪涌脈沖加在MOSFET管Ql的D-S的兩端，從而MOSFET管Ql就不會(huì)被高壓擊 穿。需要說明的是，C3、C4或C5的參數(shù)與所連接的輸出負(fù)載及耐壓要求有關(guān)，負(fù)載要求大， 電容的值就要求大；輸出和變壓器T2的原邊的耐壓要求高，則電容的耐壓值就要求高。本實(shí)用新型的抗高壓浪涌的開關(guān)電源實(shí)施例三的電原理圖，如圖5所示，其與上 述實(shí)施例二的區(qū)別在于將Cl與C2相連接的一端與大地短接，實(shí)際處理是將電子設(shè)備的機(jī) 殼與大地相接，并將Cl與C2相連接的一端與機(jī)殼短接。這種連接方式，可提高開關(guān)電源以 及電子設(shè)備的傳導(dǎo)效果。本實(shí)用新型的抗高壓浪涌的開關(guān)電源實(shí)施例四的電原理圖，如圖6所示，其與上 述實(shí)施例三的區(qū)別在于將Cl與C2相連接的一端通過一第五Y電容C6與機(jī)殼相連而不是 直接短接。這種連接方式，可提高開關(guān)電源以及電子設(shè)備的抗浪涌效果和耐壓效果。需要 說明的是，C6的選擇要適當(dāng)，因?yàn)槠淙葜翟酱?，傳?dǎo)性得到改善的同時(shí)，抗浪涌性會(huì)減弱。本實(shí)用新型的抗高壓浪涌的開關(guān)電源實(shí)施例五的電原理圖，如圖7所示，其與上 述實(shí)施例四的區(qū)別在于將Cl與C2相連接的一端通過一第四Y電容C6與第三Y電容C3、 C4或C5相連接的一端相連而不是直接短接。這種連接方式，與上述實(shí)施例四的區(qū)別在于 通過第四Y電容C6的設(shè)置，可以給第三Y電容C3、C4或C5的參數(shù)的選擇帶來便利，并可以 降低第三Y電容的成本。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的抗高壓浪涌的開關(guān)電源，通過在一標(biāo)準(zhǔn)的開關(guān)電 源輸入電路進(jìn)行整流后的輸出高壓+Hv和整流輸出地-Hv端分別連接一個(gè)Y電容，而且這 兩個(gè)Y電容的另一端連接在一起后再直接或通過一個(gè)第三Y電容與低壓輸出的地端連接， 并且，可通過第五Y電容與大地或外殼地連接，從而可有效地提升電子設(shè)備的抗高壓浪涌 性能，并避免由于在高壓端的整流高壓端和整流地端之間因?yàn)榉烹姴黄胶?，引起瞬間高壓 損壞高壓MOSFET管的情況的發(fā)生；另外，也可以大大降低開關(guān)電源輸入端用以實(shí)現(xiàn)抗浪涌 性能的器件的成本。以上僅為本實(shí)用新型的較佳可行實(shí)施例，并非限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，故凡 運(yùn)用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所做出的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種抗高壓浪涌的開關(guān)電源，包括一變壓器，位于該變壓器的原邊的輸入電路以及位于該變壓器的副邊的輸出電路，該輸入電路包括一整流電路，該整流電路具有兩個(gè)輸出端，該輸出電路具有至少一個(gè)地端，其特征在于，該整流電路的兩個(gè)輸出端分別通過一第一Y電容和一第二Y電容與該輸出電路的至少一個(gè)地端相連。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其特征在于，該第一Y電容和第二 Y電容的一端是 分別與該整流電路的兩個(gè)輸出端相連、另一端則是短接在一起后經(jīng)由第三Y電容與該輸出 電路的至少一個(gè)地端相連的。
3.依據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源，其特征在于，該第三Y電容的數(shù)目與該輸出電路的 地端的數(shù)目相等，每一個(gè)第三Y電容是對(duì)應(yīng)串接在該第一 Y電容和第二 Y電容的另一端與 該輸出電路的一個(gè)地端之間。
4.依據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源，其特征在于，該第一Y電容和第二 Y電容的的另一 端與這些第三Y電容之間串連有一第四Y電容。
5.依據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源，其特征在于，該第一Y電容和第二 Y電容的參數(shù)相同。
6.依據(jù)權(quán)利要求5所述的開關(guān)電源，其特征在于，該第三Y電容的容值是該第一Y電容 的容值的一半。
7.依據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其特征在于，該輸入電路包括與該變壓器的原邊 串聯(lián)的一開關(guān)管，該整流電路的兩個(gè)輸出端與該變壓器的原邊和該開關(guān)管的串聯(lián)電路的兩 端分別相連。
8.依據(jù)權(quán)利要求7所述的開關(guān)電源，其特征在于，該開關(guān)管為MOSFET管。
9.依據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的開關(guān)電源，其特征在于，該第一Y電容和第二 Y電 容的另一端是接大地的。
10.依據(jù)權(quán)利要求9所述的開關(guān)電源，其特征在于，該第一Y電容和第二 Y電容的另一 端是經(jīng)由一第五Y電容接大地的。
專利摘要一種抗高壓浪涌的開關(guān)電源，包括一變壓器，位于該變壓器的原邊的輸入電路以及位于該變壓器的副邊的輸出電路，該輸入電路包括一整流電路，該整流電路具有兩個(gè)輸出端，該輸出電路具有至少一個(gè)地端，該整流電路的兩個(gè)輸出端分別通過一第一Y電容和一第二Y電容與該輸出電路的至少一個(gè)地端相連。可以較低的成本、有效地提升電子設(shè)備的抗高壓浪涌性能。
文檔編號(hào)H02H9/04GK201623644SQ20102011960
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者李常波 申請(qǐng)人:深圳長城開發(fā)科技股份有限公司