專利名稱：一種開關電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電源技術領域，尤其涉及一種開關電源。
背景技術：
開關電源是一種電壓轉換電路，主要的工作內容是升壓和降壓，廣泛應用于現(xiàn)代電子產品。傳統(tǒng)的開關電源由濾波器電路、輸入整流濾波電路、轉換器電路、開關變壓器、輸出整流濾波電路及穩(wěn)壓輸出電路依次電連接，輔以開關信號控制邏輯而構成。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)， 傳統(tǒng)的開關電源開機時浪涌電流大，且由于受開關信號控制邏輯器件的限制，開關電源的輸出電壓范圍較窄，多為輸出固定型，使得開關電源的效率較低、實用性較低。

實用新型內容本實用新型實施例所要解決的技術問題在于，提供一種開關電源，可提高開關電源的效率，提高開關電源的實用性。為了解決上述技術問題，本實用新型實施例提供了一種開關電源，包括輸入插座， 與所述輸入插座相連接的濾波器電路，與所述濾波器電路相連接的輸入整流濾波電路，與所述輸入整流濾波電路相連接的轉換器電路，與所述轉換器電路相連接的開關變壓器，與所述開關變壓器相連接的輸出整流濾波電路，與所述輸出整流濾波電路相連接的穩(wěn)壓輸出電路，其特征在于所述輸入插座包括火線L端及零線N端，所述L端與N端之間設有過壓保護電路， 所述過壓保護電路位于所述輸入插座與所述濾波器電路之間；所述開關電源還包括與所述轉換器電路和所述穩(wěn)壓輸出電路相連接的控制電路， 以及位于所述轉換器電路和所述開關變壓器之間的浪涌吸收電路。其中，所述過壓保護電路的輸入端與所述輸入插座的L端相連接，所述過壓保護電路的輸出端與所述濾波器電路的輸入端相連接；所述過壓保護電路依次由保險絲Fl和壓敏電阻Zl串聯(lián)組成，所述Fl的輸入端與所述輸入插座的L端相連接，所述Zl的輸出端與所述輸入插座的N端相連接。其中，所述濾波器電路的輸出端與所述輸入整流濾波電路的輸入端相連接；所述濾波器電路依次由電容Cl、電感Ll串聯(lián)組成。其中，所述輸入整流濾波電路的輸出端與所述轉換器電路的輸入端相連接；所述輸入整流濾波電路包括整流電橋和與所述整流電橋相互并聯(lián)的濾波電容 C2 ；所述整流電橋包括由二極管Dl、D2、D3、D4構成的電橋，以及電容C21、C22、C23、 C24組成；Dl與C21相互并聯(lián)，D2與C22相互并聯(lián)，D3與C23相互并聯(lián)，D4與CM相互并聯(lián)。其中，所述轉換器電路的輸出端與所述開關變壓器的輸入端相連接；所述轉換器電路包括晶體管MOSFET Q1、電阻R3、R6、R8 ；
4[0016]電阻R6連接至Ql的柵極，電阻R3連接在Ql的柵極和源極之間，Ql的漏極連接至所述開關變壓器，Ql的源極通過電阻R8接地。其中，所述輸出整流濾波電路的輸入端與所述開關變壓器的輸出端相連接；所述輸出整流濾波電路包括二極管DM1、電容C243和濾波電容C241組成；D241與C243相互并聯(lián)，且二者的并聯(lián)電路與C241相互串聯(lián)。其中，所述穩(wěn)壓輸出電路包括三路輸出端口 ；所述穩(wěn)壓輸出電路的三路輸出端口為_15V電壓輸出端口、5V電壓輸出端口和 24V電壓輸出端口。其中，所述控制電路的輸入端與所述穩(wěn)壓輸出電路的輸出端相連接，所述控制電路的輸出端與所述轉換器電路的控制輸入端相連接；所述控制電路包括控制芯片IC1、連接至所述ICl的多個電容、多個電阻及光電華禹合器PCl ο其中，所述控制電路通過啟動電阻與所述輸入整流濾波電路相連接；所述啟動電阻包括相互串聯(lián)的電阻Rl和R2。其中，所述浪涌吸收電路與所述轉換器電路和所述開關變壓器相連接；所述浪涌吸收電路包括電阻R4、R16、電容C9、C10、二極管D6、以及磁環(huán)FBl ；R4、R16、D6相互串聯(lián)，CIO, FBl相互串聯(lián)，C9與R4和R6的串聯(lián)電路相互并聯(lián)。實施本實用新型實施例，具有如下有益效果本實用新型在傳統(tǒng)的開關電源的電路中增設了過壓保護電路，能夠對開關電源形成過壓保護，提高開關電源的安全性；采用控制電路對開關電源進行開關信號的邏輯控制， 拓寬了輸出電壓范圍，使開關電源能夠根據(jù)負載需要進行靈活的電壓輸出；設置浪涌吸電路，能夠有效地吸收開關變壓器在變壓過程中產生的浪涌電壓，減小了開關電源的浪涌電流，提高了開關電源的效率，同時提高了開關電源的實用性。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型的開關電源的實施例的內部結構示意圖；圖2為圖1所示實施例的電路結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。請參見圖1，為本實用新型的開關電源的實施例的內部結構示意圖；請一并參見圖2，為圖1所示實施例的電路結構示意圖；所述開關電源包括[0035]輸入插座，該輸入插座包括火線L端及零線N端。輸入插座可以與交流電源220V 連接，作為AC電流輸入端。實際應用中，輸入插座的型號可以為B3P3-VH。過壓保護電路，該過壓保護電路設于所述輸入插座的L端與N端之間，具體實現(xiàn)中，過壓保護電路依次由保險絲Fl和壓敏電阻Zl串聯(lián)組成，其中，F(xiàn)l的輸入端與所述輸入插座的L端相連接，Zl的輸出端與所述輸入插座的N端相連接。優(yōu)選地，F(xiàn)l的規(guī)格為250V、 2A ；Zl的規(guī)格為470V。輸入插座輸出的AC電流正常通過過壓保護電路，當開關變壓器變壓過程中產生的浪涌電壓的峰值超過470V時，壓敏電阻Zl被擊穿，回路電流全部疊加到保險絲Fl上，保險絲Fl熔斷保護后級電路。濾波器電路，該濾波器電路的輸入端與所述過壓保護電路的輸出端相連接。濾波器電路依次由電容Cl、電感Ll串聯(lián)組成。優(yōu)選地，Cl的規(guī)格為0.22uF，Ll的規(guī)格為 LFS2014V-05180。過壓保護電路將AC電流輸出至濾波器電路，濾波器電路濾出該AC電流， 濾除AC電流中的噪聲電壓，有效地降低了 AC電流中的噪聲電壓強度和噪聲電場強度。輸入整流濾波電路，該輸入整流濾波電路的輸入端與所述濾波器電路的輸出端相連接。所述輸入整流濾波電路包括整流電橋和與所述整流電橋相互并聯(lián)的濾波電容C2 ； 所述整流電橋包括由二極管Dl、D2、D3、D4構成的電橋，以及電容C21、C22、C23、C24組成； Dl與C21相互并聯(lián)，D2與C22相互并聯(lián)，D3與C23相互并聯(lián)，D4與CM相互并聯(lián)。優(yōu)選地， C21、C22、C23、C24的規(guī)格均為3300pF，C2的規(guī)格為47uF/450V。從濾波器電路輸出的AC 電流被Dl、D2、D3和D4整流后，送至C2進行充電產生DC電壓。如圖2所示，所述輸入整流濾波電路還連接有一個防雷網(wǎng)絡，該防雷網(wǎng)絡由壓敏電阻Z2、放電管AR1、電容C14和電容C15組成，其中，Z2與ARl相互串聯(lián)，且二者的串聯(lián)電路連接在整個開關電源的初級接地端和次級接地端之間。優(yōu)選地，Z2的規(guī)格為470V，ARl 的規(guī)格為3kV，C14規(guī)格為0. OluF, C15的規(guī)格為4700pF。實際應用中，Zl、Z2、Cl、Ll和 ARl共同構成所述開關電源的防雷網(wǎng)絡，使開關電源具備防雷擊功能，優(yōu)化了開關電源的性能，且可穩(wěn)定可靠地保護后級電路。另外，Cl、C14、C15及Ll等元器件構成EMC (Electro Magnetic Compatibility,電磁兼容性)網(wǎng)絡，能有效地抑制開關電源的電磁干擾，提高開關電源的效率。轉換器電路，該轉換器電路的輸入端與所述輸入整流濾波電路的輸出端相連接。 所述轉換器電路包括M0SFET Q1、電阻R3、R6、R8 ；其中，電阻R6連接至Ql的柵極，電阻 R3連接在Ql的柵極和源極之間，Ql的漏極連接至所述開關變壓器，Ql的源極通過電阻R8 接地。優(yōu)選地，Ql的型號為2SK1985，R3的規(guī)格為31Ω，R6的規(guī)格為22 Ω，R8的規(guī)格為 0. 1 Ω。所述輸入整流濾波電路產生的DC電壓為所述轉換器電路提供工作電源，所述轉換器電路實現(xiàn)開關電源的逆變過程，將DC電流轉變?yōu)楦哳l交流電。開關變壓器，所述開關變壓器的輸入端與所述轉換器電路的輸出端相連接。優(yōu)選地，所述開關變壓器的型號為ΑΑ0600。所述開關變壓器包括一個初級繞組和多個次級繞組， 按次級繞組的用途劃分，所述次級繞組包括負載繞組和反饋繞組。轉換器電路輸出的高頻交流電被加到所述開關變壓器的初級繞組上，所述開關變壓器進行高頻振蕩，所述反饋繞組感應到電信號并將該電壓信號通過控制電路中的控制芯片ICl反饋至所述轉換器電路中的Ql的柵極，以維持高頻振蕩；所述開關變壓器的負載繞組感應到電壓信號并輸出。浪涌吸收電路，設置于所述轉換器電路和所述開關變壓器之間，分別與所述轉換器電路和所述開關變壓器相連接。所述浪涌吸收電路包括電阻R4、R16、電容C9、C10、二極管D6、以及磁環(huán)FBl ；其中，R4、R16、D6相互串聯(lián)，C10、FB1相互串聯(lián)，C9與R4和R6的串聯(lián)電路相互并聯(lián)。優(yōu)選地，R4的規(guī)格為68ΚΩ，R16的規(guī)格為68ΚΩ，D6的型號為ERA22-08， C9的規(guī)格為1000pF/lKV，C10的規(guī)格為47pF/2KV。該浪涌吸收電路用于吸收所述開關變壓器在變壓過程中產生的浪涌電壓，保證開關電源的性能。輸出整流濾波電路，該輸出整流濾波電路的輸入端與所述開關變壓器的輸出端相連接。所述輸出整流濾波電路包括二極管D241、電容C243和濾波電容C241組成；其中，D241與C243相互并聯(lián)，且二者的并聯(lián)電路與C241相互串聯(lián)。優(yōu)選地，C243的規(guī)格為 IOOOpF, D241的型號為YG911S2R，C241的規(guī)格為560uF/35V。所述輸出整流濾波電路將所述開關變壓器的負載繞組輸出的電壓信號進行整流濾波。穩(wěn)壓輸出電路，該穩(wěn)壓輸出電路的輸入端與所述輸出整流濾波電路的輸出端相連接。具體請參見圖2，所述穩(wěn)壓輸出電路10包括穩(wěn)壓二極管、電阻、電位器、輸出控制芯片等元器件，用于將所述輸出整流濾波電路整流濾波后的電壓信號進行穩(wěn)壓輸出。本實施例中， 穩(wěn)壓輸出電路包括三路輸出端口，該三路輸出端口為_15V電壓輸出端口、5V電壓輸出端口和MV電壓輸出端口。該穩(wěn)壓輸出電路輸出的-15V、+5V及+24V的三組電壓相互獨立， 互不干擾?？刂齐娐?，所述控制電路的輸入端與所述穩(wěn)壓輸出電路的輸出端相連接，所述控制電路的輸出端與所述轉換器電路的控制輸入端相連接。所述控制電路主要包括控制芯片IC1、連接至所述ICl的多個電容、多個電阻及光電耦合器PC1。具體請參見圖2，控制芯片ICl及其周邊的分離元件構成所述控制電路20。優(yōu)選地，所述控制芯片ICl的型號為 FA3647P，所述PCl的型號為TLP621 (GR-LF2)，所述控制電路20中連接至控制芯片ICl的第2腳的電容C5，優(yōu)選為105°C的高溫電容，其規(guī)格為0. IuF, C5選用高溫電容使得開關電源的電源基板即使在惡劣的環(huán)境中也能夠正常工作。具體實現(xiàn)中，所述輸入整流濾波電路通過啟動電阻與所述控制電路的ICl的電源輸入腳相連接；所述啟動電阻包括相互串聯(lián)的電阻Rl和R2。AC電源經啟動電阻Rl和R2 連接至控制芯片ICl的第6腳(電源輸入腳)，所述開關變壓器的反饋繞組與所述控制芯片 ICl相連接，所述穩(wěn)壓輸出電路的24V輸出端口與所述控制芯片ICl相連接，控制芯片ICl 對開關電源輸出的MV電壓進行取樣，監(jiān)測輸出電壓的變化情況，并從第5腳(輸出腳)反饋至所述轉換器電路的Ql的柵極，用以驅動Q1，達到穩(wěn)定電壓的目的，為了避免轉換器電路受到干擾及保護使用者的人身安全，采用光電耦合器PCl隔離控制電路的反饋電壓。實際應用中，所述控制電路通過控制Ql的占空比率來控制Ql在開關階段的時長；當所述控制電路當檢測到MV的輸出電壓增大時，PCl的電流增加，控制芯片ICl的脈沖寬度變窄，調節(jié) Ql的占空比率使得Ql開的階段變短，從而控制Ql的開和關。下面將對本實用新型的開關電源的裝配和動作原理進行詳細介紹。按圖2所示選用各種元器件，并將元器件按照圖2所示電路進行連接，即完成了本實用新型的開關電源的裝配。將開關電源連接至交流網(wǎng)，AC交流電經輸入插座輸出至過壓保護電路，再經過壓保護電路輸出至濾波器電路。濾波器電路濾除AC電流中的噪聲電壓，降低AC電流中的噪聲電壓強度和噪聲電場強度。從濾波器電路輸出的AC電流經輸入整流濾波器進行整流濾波，轉換為DC電流并為轉換器電路提供工作電源。濾波得到的DC電流進入開關變壓器，然后通過轉換器電路進行高頻振蕩，開關變壓器的反饋繞組感應到電壓信號，并將該電壓信號經控制電路反饋到轉換器電路維持電路振蕩，開關變壓器的負載繞組感應到電壓信號， 并將該電壓信號輸出至所述輸出整流濾波電路。開關變壓器的負載繞組輸出的電壓信號經所述輸出整流濾波電路進行整流、濾波后，再經所述穩(wěn)壓輸出電路進行穩(wěn)壓輸出，得到的 +5V、-15V和+24V三組直流電壓給負載提供電能。另外，控制電路對所述穩(wěn)壓輸出電路的 +24V輸出電壓電路進行取樣，監(jiān)測輸出電壓的變化情況，并及時反饋給所述轉換器電路調整振蕩頻率，從而達到穩(wěn)定電壓的目的。可以理解的是，上述過程中，開關電源的過壓保護電路、防雷網(wǎng)絡實時地對開關電源進行保護，使開關電源能夠穩(wěn)定可靠的進行工作。本實用新型實施例可提高開關電源的效率，提高開關電源的實用性。需要說明的是，上述情況僅為舉例，其他情況，比如開關電源的各個電路對元器件的選用可根據(jù)實際需要進行調整，各個元器件的規(guī)格、型號也可根據(jù)實際需要進行確定， 等等，上述其他情況下可類似分析，在此不贅述。本實用新型在傳統(tǒng)的開關電源的電路中增設了過壓保護電路，能夠對開關電源形成過壓保護，提高開關電源的安全性；采用控制電路對開關電源進行開關信號的邏輯控制， 拓寬了輸出電壓范圍，使開關電源能夠根據(jù)負載需要進行靈活的電壓輸出；設置浪涌吸電路，能夠有效地吸收開關變壓器在變壓過程中產生的浪涌電壓，減小了開關電源的浪涌電流，提高了開關電源的效率，同時提高了開關電源的實用性。以上所揭露的僅為本實用新型較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利范圍，本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分流程，并依本實用新型權利要求所作的等同變化，仍屬于實用新型所涵蓋的范圍。
權利要求1.一種開關電源，包括輸入插座，與所述輸入插座相連接的濾波器電路，與所述濾波器電路相連接的輸入整流濾波電路，與所述輸入整流濾波電路相連接的轉換器電路，與所述轉換器電路相連接的開關變壓器，與所述開關變壓器相連接的輸出整流濾波電路，與所述輸出整流濾波電路相連接的穩(wěn)壓輸出電路，其特征在于所述輸入插座包括火線L端及零線N端，所述L端與N端之間設有過壓保護電路，所述過壓保護電路位于所述輸入插座與所述濾波器電路之間；所述開關電源還包括與所述轉換器電路和所述穩(wěn)壓輸出電路相連接的控制電路，以及位于所述轉換器電路和所述開關變壓器之間的浪涌吸收電路。
2.如權利要求1所述的開關電源，其特征在于，所述過壓保護電路的輸入端與所述輸入插座的L端相連接，所述過壓保護電路的輸出端與所述濾波器電路的輸入端相連接；所述過壓保護電路依次由保險絲Fl和壓敏電阻Zl串聯(lián)組成，所述Fl的輸入端與所述輸入插座的L端相連接，所述Zl的輸出端與所述輸入插座的N端相連接。
3.如權利要求1所述的開關電源，其特征在于，所述濾波器電路的輸出端與所述輸入整流濾波電路的輸入端相連接；所述濾波器電路依次由電容Cl、電感Ll串聯(lián)組成。
4.如權利要求1所述的開關電源，其特征在于，所述輸入整流濾波電路的輸出端與所述轉換器電路的輸入端相連接；所述輸入整流濾波電路包括整流電橋和與所述整流電橋相互并聯(lián)的濾波電容C2 ； 所述整流電橋包括由二極管D1、D2、D3、D4構成的電橋，以及電容C21、C22、C23、CM組成；Dl與C21相互并聯(lián)，D2與C22相互并聯(lián)，D3與C23相互并聯(lián)，D4與CM相互并聯(lián)。
5.如權利要求1所述的開關電源，其特征在于，所述轉換器電路的輸出端與所述開關變壓器的輸入端相連接；所述轉換器電路包括晶體管MOSFET Ql、電阻R3、R6、R8 ；電阻R6連接至Ql的柵極，電阻R3連接在Ql的柵極和源極之間，Ql的漏極連接至所述開關變壓器，Ql的源極通過電阻R8接地。
6.如權利要求1所述的開關電源，其特征在于，所述輸出整流濾波電路的輸入端與所述開關變壓器的輸出端相連接；所述輸出整流濾波電路包括二極管DM1、電容C243和濾波電容C241組成； D241與C243相互并聯(lián)，且二者的并聯(lián)電路與C241相互串聯(lián)。
7.如權利要求1所述的開關電源，其特征在于，所述穩(wěn)壓輸出電路包括三路輸出端口； 所述穩(wěn)壓輸出電路的三路輸出端口為_15V電壓輸出端口、5V電壓輸出端口和MV電壓輸出端口。
8.如權利要求1所述的開關電源，其特征在于，所述控制電路的輸入端與所述穩(wěn)壓輸出電路的輸出端相連接，所述控制電路的輸出端與所述轉換器電路的控制輸入端相連接；所述控制電路包括控制芯片IC1、連接至所述ICl的多個電容、多個電阻及光電耦合器 PC1。
9.如權利要求8所述的開關電源，其特征在于，所述控制電路通過啟動電阻與所述輸入整流濾波電路相連接；所述啟動電阻包括相互串聯(lián)的電阻Rl和R2。
10.如權利要求1-9任一項所述的開關電源，其特征在于，所述浪涌吸收電路與所述轉換器電路和所述開關變壓器相連接；所述浪涌吸收電路包括電阻R4、R16、電容C9、C10、二極管D6、以及磁環(huán)FBl ； R4、R16、D6相互串聯(lián)，CIO, FBl相互串聯(lián)，C9與R4和R6的串聯(lián)電路相互并聯(lián)。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種開關電源，包括輸入插座，與所述輸入插座相連接的濾波器電路，與所述濾波器電路相連接的輸入整流濾波電路，與所述輸入整流濾波電路相連接的轉換器電路，與所述轉換器電路相連接的開關變壓器，與所述開關變壓器相連接的輸出整流濾波電路，與所述輸出整流濾波電路相連接的穩(wěn)壓輸出電路，其中所述輸入插座包括火線L端及零線N端，L端與N端之間設有過壓保護電路，該過壓保護電路位于所述輸入插座與所述濾波器電路之間；所述開關電源還包括與所述轉換器電路和所述穩(wěn)壓輸出電路相連接的控制電路，以及位于所述轉換器電路和所述開關變壓器之間的浪涌吸收電路。本實用新型可提高開關電源的效率，提高開關電源的實用性。
文檔編號H02M3/335GK202014200SQ20112008028
公開日2011年10月19日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權日2011年3月24日
發(fā)明者趙修龍 申請人:鳥取三洋電機(廣州)有限公司