專利名稱：一種開關(guān)電源和具有其的冰箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種開關(guān)電源，以及具有該開關(guān)電源的冰箱。
背景技術(shù)：
一般情況下，從示波器可以觀察到整流電路的輸出電壓不是純粹的直流，并且與直流相差很大，波形中含有較大的脈動成分，稱為紋波。為獲得比較理想的直流電壓，需要利用具有儲能作用的電抗性元件例如電容、電感組成的濾波電路來濾除整流電路輸出電壓中的脈動成分以獲得直流電壓。常用的濾波電路有無源濾波和有源濾波兩大類。無源濾波的主要形式有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波，其中復(fù)式濾波可以包括倒L型、LC濾波、LCji型濾波和RCji型濾波等。有源濾波的主要形式是有源RC濾波，也被稱作電子濾波器。直流電中的脈動成分的大小用脈動系數(shù)來表示，脈動系數(shù)越大，則濾波器的濾波效果越差。脈動系數(shù)(S)=輸出電壓交流分量的基波最大值/輸出電壓的直流分量。例如，半波整流輸出電壓的脈動系數(shù)為S=L 57，全波整流和橋式整流的輸出電壓的脈動系數(shù)S 0.67。對于全波和橋式整流電路采用C型濾波電路后，其脈動系數(shù)S=I / (4 (RLC / T-1)，其中，S為脈動系數(shù)，R為電阻值，L為電感，C為電容，T為周期。另外，如圖1所示，目前常用的12W開關(guān)電源電路部分包括:X結(jié)構(gòu)電容101、共模電感102、整濾波流電 路103、開關(guān)模塊104、PWM控制與驅(qū)動電路105、變壓器106、輸出濾波107、取樣反饋控制電路108和取樣電路109，其中取樣電路109包括電阻ROl和電阻R02，ROL為負(fù)載，市電220V/50HZ輸入開關(guān)電源，開關(guān)電源的輸出為負(fù)載ROL供電。電壓經(jīng)整流之后一般直接用電容進行濾波，采用電容進行濾波時，需要很大的電容容量才能滿足需求，但是，大容量電容在加電瞬間存在很大的短路電流，這個電流對整流二極管、變壓器的沖擊很大，并且現(xiàn)有的12W開關(guān)電源在滿足EMI (Electro-Magnetic Interference,電磁干擾)、EMC (Electro-Magnetic Compatibility,電磁兼容性)測試的要求下，采用的共模電感和濾波所用的大電解電容的成本較高。為了降低大電容在家電瞬間對整流二極管和變壓器的沖擊，一般的做法可以在整流電路前加一個功率型NTC (Negative TemperatureCoefficient，負(fù)溫度系數(shù))熱敏電阻來維持平衡，因NTC熱敏電阻在常溫下電阻很大，加電后隨著溫度升高，電阻值迅速減少，可以起到軟啟動的作用，這種電路的缺點是:斷電之后，在熱時間常數(shù)內(nèi)，NTC熱敏電阻沒有恢復(fù)至零功率電阻值，所以不適合頻繁啟動。另外，采用LC/LT型濾波器進行濾波時，往往會由于源于濾波器端阻抗的不匹配導(dǎo)致電路在某一頻率下與電路中其他元件產(chǎn)生諧振，因而影響電路的正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種開關(guān)電源，該開關(guān)電源可以在滿足EM1、EMC測試要求的同時，可以降低成本。本發(fā)明的另一個目的在于提出一種冰箱。
為達到上述目的，本發(fā)明一方面實施例提出一種開關(guān)電源，該開關(guān)電源包括:將輸入的交流電轉(zhuǎn)化為直流電的整流電路；濾波電路，所述濾波電路包括:第一電感和第二電感，所述第一電感的一端與所述整流電路的第一輸出端相連，所述第二電感的一端與所述整流電路的第二輸出端相連；第一電容，所述第一電容的一端與所述第一電感的一端相連，所述第一電容的另一端與所述第二電感的一端相連；第二電容，所述第二電容的一端與所述第一電感的另一端相連，所述第二電容的另一端與所述第二電感的另一端相連；開關(guān)模塊，所述開關(guān)模塊的第一端與所述第一電感的另一端相連；用于控制開關(guān)模塊的導(dǎo)通和斷開的開關(guān)控制電路，所述開關(guān)控制電路的第一端與所述開關(guān)模塊的第二端相連，所述開關(guān)控制電路的第二端與所述第二電感的另一端相連；變壓器，所述變壓器的第一輸入端與所述開關(guān)模塊的第三端相連，所述變壓器的第二輸入端與所述第二電感的另一端相連，所述變壓器的第一輸出端為所述開關(guān)電源的第一輸出端。根據(jù)本發(fā)明實施例的開關(guān)電源，通過由兩個電感和兩個電容構(gòu)成的濾波電路對輸入電壓進行濾波，可以滿足開關(guān)電源的輸出需求和對EMI檢測的要求，并且不需要共模電感，電路結(jié)構(gòu)更加簡單，降低了成本。進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，上述開關(guān)電源還包括:對輸入交流電進行濾波的X結(jié)構(gòu)電容，所述X結(jié)構(gòu)電容的第一輸入端和第二雙輸入端分別與交流電的兩個輸入端相連，所述X結(jié)構(gòu)電容的第一輸出端與所述整流電路的第一輸入端相連，所述X結(jié)構(gòu)電容的第二輸出端與所述整流電路的第二輸入端相連；輸出濾波電路，所述輸出濾波電路的一端與所述變壓器的第二輸出端相連，所述輸出電路的第二端與所述變壓器的第一輸出端相連；采樣電路，所述采樣電路的第一端與所述輸出濾波電路的第三端相連，所述采樣電路的第二端與所述變壓器的第一輸出端相連；反饋控制電路，所述反饋控制電路的第一端與所述開關(guān)控制電路的第三端相連，所述反饋控制電路的第二端與所述變壓器的第一輸出端相連，所述反饋控制電路的第三端與所述采樣電路的第三端相連。更進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，所述采樣電路包括:第一電阻，所述第一電阻的一端與所述輸出濾波電路的第三端相連所述第一電阻的另一端與所述反饋控制電路的第三端相連；第二電阻，所述第二電阻的一端與所述第一電阻的另一端相連，所述第二電阻的另一端與所述變壓器 的第一輸出端相連；其中，所述第一電阻和所述第二電阻之間具有第一節(jié)點，所述第一節(jié)點與所述反饋控制電路的第三端相連。 在本發(fā)明的一些實施例中，所述第一電容和所述第二電容可以根據(jù)所述開關(guān)電源的輸出功率和所述濾波電路輸入的紋波電流計算獲得。另外，所述第一電感可以根據(jù)所述濾波電路的截止頻率計算獲得。在本發(fā)明的一個具體實施例中，所述開關(guān)模塊可以為三極管，所述三極管的發(fā)射極與所述第一電感的另一端相連，所述三極管的基極與所述開關(guān)控制電路的第一端相連，所述三極管的集電極與所述變壓器的第一輸入端相連。為達到上述目的，本發(fā)明的另一方面實施例提出一種冰箱，該冰箱包括上述實施例提出的開關(guān)電源。根據(jù)本發(fā)明實施例的冰箱，通過采用上述開關(guān)電源，可以在滿足冰箱主控板要求的同時降低成本。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1為現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)的方框示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)的方框示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)的方框示意圖；以及圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的冰箱的方框示意圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此夕卜，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其他工藝的可應(yīng)用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。

在本發(fā)明的 描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。參照下面的描述和附圖，將清楚本發(fā)明的實施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本發(fā)明的實施例中一些特定實施方式，來表示實施本發(fā)明的實施例的原理的一些方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實施例的范圍不受此限制。相反，本發(fā)明的實施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。下面參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例提出的開關(guān)電源及具有該開關(guān)電源的冰箱。如圖2所示，本發(fā)明實施例的開關(guān)電源包括:整流電路201、濾波電路202、開關(guān)模塊203、開關(guān)控制電路204和變壓器205。其中，整流電路201將輸入的交流電轉(zhuǎn)化為直流電。濾波電路202將整流電路201的輸出電壓進行濾波。進一步地，濾波電路202包括:第一電感206、第二電感207、第一電容208和第二電容209。其中，第一電感206的一端與整流電路201的第一輸出端53相連，第二電感207的一端與整流電路201的第二輸出端54相連；第一電容208的一端與第一電感206的一端相連，第一電容208的另一端與第二電感207的一端相連；第二電容209的一端與第一電感206的另一端相連,第二電容209的另一端與第二電感207的另一端相連。
如圖2所不，開關(guān)模塊203的第一端I與第一電感206的另一端相連。開關(guān)控制電路204用于控制開關(guān)模塊203的導(dǎo)通和斷開，開關(guān)控制電路204的第一端21與開關(guān)模塊203的第二端2相連，開關(guān)控制電路204的第二端22與第二電感207的另一端相連。變壓器205的第一輸入端31與開關(guān)模塊203的第三端3相連,變壓器205的第二輸入端32與第二電感207的另一端相連,變壓器205的第一輸出端33為開關(guān)電源的第一輸出端。進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，如圖3所示，上述開關(guān)電源還包括:X結(jié)構(gòu)電容301、輸出濾波電路302、采樣電路303和反饋控制電路304。其中，X結(jié)構(gòu)電容301對輸入交流電進行濾波，X結(jié)構(gòu)電容301的第一輸入端41和第二輸入端42分別與交流電的兩個輸入端相連，X結(jié)構(gòu)電容301的第一輸出端43與整流電路201的第一輸入端51相連，X結(jié)構(gòu)電容301的第二輸出端44與整流電路201的第二輸入端52相連。輸出濾波電路302的第一端61與變壓器205的第二輸出端34相連,輸出濾波電路302的第二端62與變壓器205的第一輸出端33相連。采樣電路303的第一端71與輸出濾波電路302的第三端63相連，采樣電路303的第二端72與變壓器205的第一輸出端33相連。反饋控制電路304的第一端81與開關(guān)控制電路204的第 三端23相連，反饋控制電路304的第二端82與變壓器205的第一輸出端33相連，反饋控制電路304的第三端83與采樣電路303的第三端73相連。更進一步地，如圖3所示，采樣電路303可以包括:第一電阻Rl和第二電阻R2。其中，第一電阻Rl的一端與輸出濾波電路302的第三端63相連,第一電阻Rl的另一端與反饋控制電路304的第三端83相連。第二電阻R2的一端與第一電阻Rl的另一端相連，第二電阻R2的另一端與變壓器205的第一輸出端33相連。其中，第一電阻Rl和第二電阻R2之間具有第一節(jié)點9，第一節(jié)點9與反饋控制電路304的第三端83相連。電阻&為負(fù)載，開關(guān)電源的輸出為電阻Rl供電。在本發(fā)明的一個實施例中，如圖3所示，開關(guān)模塊203可以為三極管，還可以為MOS管或可控硅等可實現(xiàn)開關(guān)作用的器件。其中，三極管的發(fā)射極與第一電感的另一端相連，三極管的基極與所述開關(guān)控制電路的第一端相連，三極管的集電極與所述變壓器的第一輸入端相連。如圖3所示，輸入為220v/50Hz的交流電，經(jīng)過X結(jié)構(gòu)電容301進行濾波，再由整流電路201整流后變?yōu)槊}動直流，然后由濾波電路202將脈動直流轉(zhuǎn)化為較光滑的直流，并通過開關(guān)控制電路204控制三極管的導(dǎo)通和截止以生成交流電，交流電經(jīng)變壓器205進行變壓以獲得需要的電壓值，再經(jīng)輸出濾波電路302得到直流電壓，為負(fù)載&供電，為了使輸出電壓穩(wěn)定，采用了采樣電路303將誤差經(jīng)反饋控制電路304進行光耦合放大，反饋至開關(guān)控制電路204，開關(guān)控制電路203通過PWM來控制三極管的導(dǎo)通與截止時間(即占空比)，以使開關(guān)電源的輸出電壓保持穩(wěn)定。通常地，在LC型濾波器的“源”或“負(fù)載”端可以增加一個濾波電容，以改變?yōu)V波器輸入端的阻抗，即構(gòu)成η型濾波電路，則來自“源”或“負(fù)載”的噪聲先經(jīng)過低阻抗的濾波電容回路，再進入到LC型濾波電路。本發(fā)明實施例的開關(guān)電源的濾波電路202由第一電感206、第一電容208和第二電容209構(gòu)成π型濾波電路，可以同時抑制來自電源和電路側(cè)的噪聲和諧波信號，同時又增加了第二電感207，通過第二電感207可以降低EMI干擾，達到開關(guān)電源電磁干擾檢測的要求。其中，第一電感206可以根據(jù)濾波電路202的截止頻率計算獲得，第一電容208和第二電容209可以根據(jù)所設(shè)計的開關(guān)電源的參數(shù)如輸出功率和濾波電路202輸入的紋波電流計算獲得，其中，第一電感206、第一電容208和第二電容209的計算為現(xiàn)有技術(shù)，在這里不再贅述。則只需選擇合適的第二電感207和變壓器205的Y電容的參數(shù)，即可抑制電路的EMI干擾以滿足開關(guān)電源的要求。另外，濾波電路202采用兩個電容和兩個電感，使其的輸入和輸出都呈低阻抗，濾波電路202的插入損耗特性由于C型和LC型，其中，插入損耗是指在傳輸系統(tǒng)的預(yù)定處由于元件或者器件的插入而發(fā)生的負(fù)載功率的損耗，插入損耗可以表示為該元件或者器件插入前負(fù)載上所接收到的功率與插入后同一負(fù)載上所接收到的功率(以分貝為單位)的比值。在本發(fā)明的實施例中，可以根據(jù)具體電路選擇合適的濾波電路202參數(shù)，即可實現(xiàn)開關(guān)電源的輸出需求和抑制EMI的要求。綜上所述，根據(jù)本發(fā)明實施例的開關(guān)電源，通過由兩個電感和兩個電容構(gòu)成的濾波電路對輸入電壓進行濾波，可以滿足開關(guān)電源的輸出需求和對EMI檢測的要求，并且不需要共模電感，降低了成本。下面參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的冰箱。如圖4所示，本發(fā)明實施例的冰箱401包括上述實施例的開關(guān)電源402。根據(jù)本發(fā)明實施例的冰箱，通過采用上述開關(guān)電源，可以在滿足冰箱主控板要求的同時降低成本。 在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中。上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)電源，其特征在于，包括: 將輸入的交流電轉(zhuǎn)化為直流電的整流電路； 濾波電路，所述濾波電路包括: 第一電感和第二電感，所述第一電感的一端與所述整流電路的第一輸出端相連，所述第二電感的一端與所述整流電路的第二輸出端相連； 第一電容，所述第一電容的一端與所述第一電感的一端相連，所述第一電容的另一端與所述第二電感的一端相連； 第二電容，所述第二電容的一端與所述第一電感的另一端相連，所述第二電容的另一端與所述第二電感的另一端相連； 開關(guān)模塊，所述開關(guān)模塊的第一端與所述第一電感的另一端相連； 用于控制開關(guān)模塊的導(dǎo)通和斷開的開關(guān)控制電路，所述開關(guān)控制電路的第一端與所述開關(guān)模塊的第二端相連，所述開關(guān)控制電路的第二端與所述第二電感的另一端相連； 變壓器，所述變壓器的第一輸入端與所述開關(guān)模塊的第三端相連，所述變壓器的第二輸入端與所述第二電感的另一端相連，所述變壓器的第一輸出端為所述開關(guān)電源的第一輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其特征在于，還包括: 對輸入交流電進行濾波的X結(jié)構(gòu)電容，所述X結(jié)構(gòu)電容的第一輸入端和第二輸入端分別與交流電的兩個輸入端相連，所述X結(jié)構(gòu)電容的第一輸出端與所述整流電路的第一輸入端相連，所述X結(jié)構(gòu)電容的第二輸出端與所述整流電路的第二輸入端相連； 輸出濾波電路，所述輸出濾波電路的第一端與所述變壓器的第二輸出端相連，所述輸出濾波電路的第二端與所述變壓器的第一輸出端相連； 采樣電路，所述采樣電路的第一端與所述輸出濾波電路的第三端相連，所述采樣電路的第二端與所述變壓器的第一輸出端相連； 反饋控制電路，所述反饋控制電路的第一端與所述開關(guān)控制電路的第三端相連，所述反饋控制電路的第二端與所述變壓器的第一輸出端相連，所述反饋控制電路的第三端與所述采樣電路的第三端相連。
3.如權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述采樣電路包括: 第一電阻，所述第一電阻的一端與所述輸出濾波電路的第三端相連，所述第一電阻的另一端與所述反饋控制電路的第三端相連； 第二電阻，所述第二電阻的一端與所述第一電阻的另一端相連，所述第二電阻的另一端與所述變壓器的第一輸出端相連； 其中，所述第一電阻和所述第二電阻之間具有第一節(jié)點，所述第一節(jié)點與所述反饋控制電路的第三端相連。
4.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述第一電容和所述第二電容根據(jù)所述開關(guān)電源的輸出功率和所述濾波電路輸入的紋波電流計算獲得。
5.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述第一電感根據(jù)所述濾波電路的截止頻率計算獲得。
6.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述開關(guān)模塊為三極管，所述三極管的發(fā)射極與所述第一電感的另一端相連，所述三極管的基極與所述開關(guān)控制電路的第一端相連，所述三極管的集電極與所述變壓器的第一輸入端相連。
7.—種冰箱, 其特征在于,包括權(quán)利要求1 6任一項所述的開關(guān)電源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種開關(guān)電源，包括將輸入的交流電轉(zhuǎn)化為直流電的整流電路；濾波電路，包括第一電感、第二電感、第一電容和第二電容，第一電感的一端與整流電路的第一輸出端相連，第二電感的一端與整流電路的第二輸出端相連，第一電容的一端與第一電感的一端相連，另一端與第二電感的一端相連，第二電容的一端與第一電感的另一端相連，另一端與第二電感的另一端相連；開關(guān)模塊的第一端與第一電感的另一端相連；用于控制開關(guān)模塊的導(dǎo)通和斷開的開關(guān)控制電路；變壓器的第一輸入端與開關(guān)模塊的第三端相連，第二輸入端與第二電感的另一端相連。本發(fā)明的開關(guān)電源在滿足EMI、EMC測試要求的同時，可以降低成本。本發(fā)明同時提出一種冰箱。
文檔編號H02M5/458GK103219897SQ201310163658
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月6日
發(fā)明者李若蘭, 王劍 申請人:合肥美的榮事達電冰箱有限公司