電源板及其能量釋放電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了電源板及其能量釋放電路，其中，所述電源板上設置有儲能電容，所述能量釋放電路包括：斷電檢測模塊、反相觸發(fā)模塊和能量消耗模塊；所述斷電檢測模塊檢測電源板接入電網的狀態(tài)，并輸出相應的直流電壓信號給反相觸發(fā)模塊，由所述反相觸發(fā)模塊將斷電檢測模塊輸出的直流電壓信號進行反相處理，并在電源板斷電時觸發(fā)能量消耗模塊消耗存儲在所述儲能電容中的能量。本實用新型實現(xiàn)了電源板斷電后，及時釋放儲能電容中存儲的能量，將儲能電容的電壓降至安全電壓以下，避免發(fā)生觸電或損壞電源板。
【專利說明】電源板及其能量釋放電路

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及電源板設計技術，特別涉及一種電源板及其能量釋放電路。

【背景技術】
[0002] 電器設備中一般都使用了電源板對電網電壓進行轉換，為電器設備內部的各電路 模塊提供電源。目前，我們所使用的電器設備中，電源板上一般設置有整流橋和高壓電容， 整流橋的輸入正極和輸入負極分別連接市電的火線和零線，整流橋的輸出正極通過高壓電 容接地。
[0003] 在電器設備接入電網時，由整流橋整流將電網交流電轉換為直流電給高壓電容充 電，當電器設備斷電時，其電源板上的高壓電容的能量并不能及時有效的釋放掉，這樣當人 們不小心觸碰到電源板高壓部分電路時，比如維修時，就會存在觸電危險。
[0004] 工廠生產電源板時，如果工作人員將通過電的電源板直接堆放，而沒有用絕緣板 隔開，也會存在觸電危險或造成電源板元件損壞。甚至，有些電源板放置了幾天，當工作人 員去取電源板時還會發(fā)生觸電。可見對電源板上高壓電容采取適當措施，使其及時釋放掉 能量很有必要。


【發(fā)明內容】

[0005] 鑒于上述現(xiàn)有技術的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種電源板及其能量 釋放電路，能在電源板斷電后，釋放其儲能電容上的能量，避免發(fā)生觸電或損壞電源板。
[0006] 為了達到上述目的，本實用新型采取了以下技術方案：
[0007] -種電源板的能量釋放電路，所述電源板上設置有儲能電容，所述能量釋放電路 包括：斷電檢測模塊、反相觸發(fā)模塊和能量消耗模塊；所述斷電檢測模塊檢測電源板接入 電網的狀態(tài)，并輸出相應的直流電壓信號給反相觸發(fā)模塊，由所述反相觸發(fā)模塊將斷電檢 測模塊輸出的直流電壓信號進行反相處理，并在電源板斷電時觸發(fā)能量消耗模塊消耗存儲 在所述儲能電容中的能量。
[0008] 所述的電源板的能量釋放電路中，所述斷電檢測模塊包括第一二極管、第二二極 管、第一電阻和第二電阻；所述第一二極管的正極連接所述整流橋的輸入正極和市電火線， 第一二極管的負極連接所述第一電阻的一端；所述第二二極管的正極連接所述整流橋的輸 入負極和市電零線，第二二極管的負極連接所述第一電阻的一端；所述第一電阻的另一端 通過所述第二電阻連接反相觸發(fā)模塊。
[0009] 所述的電源板的能量釋放電路中，所述斷電檢測模塊還包括濾波電容，所述濾波 電容的一端連接所述第一電阻的另一端和第二電阻的一端，所述濾波電容的另一端接地。
[0010] 所述的電源板的能量釋放電路中，所述反相觸發(fā)模塊包括三極管、第三電阻、第四 電阻和穩(wěn)壓二極管；所述三極管的基極連接所述第二電阻的另一端，三極管的集電極連接 所述能量消耗模塊的控制端和穩(wěn)壓二極管的負極、也通過所述第三電阻連接所述整流橋的 輸出正極和儲能電容的一端、還通過第四電阻接地，所述三極管的發(fā)射極接地；所述穩(wěn)壓二 極管的正極接地。
[0011] 所述的電源板的能量釋放電路中，所述三極管為NPN三極管。
[0012] 所述的電源板的能量釋放電路中，所述能量消耗模塊包括M0S管和第五電阻，所 述M0S管的柵極連接所述三極管的集電極和穩(wěn)壓二極管的負極，M0S管的漏極通過所述第 五電阻連接所述儲能電容的一端和整流橋的輸出正極，M0S管的源極接地。
[0013] 所述的電源板的能量釋放電路中，所述M0S管為N溝道M0S管。
[0014] 一種電源板，包括整流橋和儲能電容，所述儲能電容的一端連接整流橋的輸出正 極，儲能電容的另一端接地，其還包括上述的能量釋放電路，所述能量釋放電路連接整流橋 的輸出正極、市電火線、市電零線和所述儲能電容的一端。
[0015] 相較于現(xiàn)有技術，本實用新型提供的電源板及其能量釋放電路，由所述斷電檢測 模塊檢測電源板接入電網的狀態(tài)，并輸出相應的直流電壓信號給反相觸發(fā)模塊，由所述反 相觸發(fā)模塊將斷電檢測模塊輸出的直流電壓信號進行反相處理，并在電源板斷電時觸發(fā)能 量消耗模塊消耗存儲在所述儲能電容中的能量，實現(xiàn)了電源板斷電后，及時釋放儲能電容 中存儲的能量，將儲能電容的電壓降至安全電壓以下，避免發(fā)生觸電或損壞電源板。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本實用新型提供的電源板的能量釋放電路的結構框圖；
[0017] 圖2為本實用新型提供的電源板的能量釋放電路的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0018] 本實用新型通過在電源板上增加一個能量釋放電路，實現(xiàn)對電源板有無接入電網 的監(jiān)測，并在其斷開電網后，觸發(fā)能量釋放電路中的開關管導通，使存儲在儲能電容中的能 量流過開關管消耗在與其連接的功率電阻上。
[0019] 為使本實用新型的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施 例對本實用新型進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用 新型，并不用于限定本實用新型。
[0020] 請參閱圖1，其為本實用新型提供的電源板的能量釋放電路的結構框圖。如圖1所 示，在本實用新型的電源板的能量釋放電路10中，所述電源板上設置有儲能電容C0,該儲 能電容C0為高壓電容，如額定電壓為200V以上的電解電容。所述能量釋放電路10包括： 斷電檢測模塊101、反相觸發(fā)模塊102和能量消耗模塊103 ;所述斷電檢測模塊101的輸入 端連接電源板的整流橋D0、市電火線L、市電零線N，斷電檢測模塊101的輸出端依次通過所 述反相觸發(fā)模塊102和能量消耗模塊103連接所述儲能電容C0的一端。
[0021] 所述斷電檢測模塊101用于檢測電源板接入電網的狀態(tài)，并輸出相應的直流電壓 信號給反相觸發(fā)模塊102 ;在電源板接入電網時，將電網交流電轉換為直流電，在電源板斷 電時，沒有電壓輸出。然后，由所述反相觸發(fā)模塊102將斷電檢測模塊101輸出的直流電壓 信號進行反相處理，輸出相應的控制邏輯信號來觸發(fā)能量消耗模塊103的工作狀態(tài)。在電 源板接入市電時，使能量消耗模塊103不工作；在電源板斷電時，穩(wěn)定所述儲能電容C0輸出 的電壓觸發(fā)能量消耗模塊103消耗所述存儲在所述儲能電容C0中的能量，實現(xiàn)了電源板斷 電后，及時釋放儲能電容C0中存儲的能量，避免發(fā)生觸電或損壞電源板。
[0022] 請一并參閱圖2,其為本實用新型提供的電源板的能量釋放電路的電路原理圖。所 述斷電檢測模塊101包括第一二極管D1、第二二極管D2、第一電阻R1和第二電阻R2 ;所述 第一二極管D1和第二二極管D2在斷電檢測模塊101中主要起整流的作用，將交流市電轉 換為直流電。所述第一電阻R1和第二電阻R2為限流電阻，避免因第一二極管D1和第二二 極管D2輸出的電流過大而損壞反相觸發(fā)模塊102。
[0023] 具體實施時，所述第一二極管D1的正極連接所述整流橋D0的輸入正極和市電火 線L，第一二極管D1的負極連接所述第一電阻R1的一端；所述第二二極管D2的正極連接 所述整流橋D0的輸入負極和市電零線N，第二二極管D2的負極連接所述第一電阻R1的一 端；所述第一電阻R1的另一端通過所述第二電阻R2連接反相觸發(fā)模塊102。由第一二極 管D1、第二二極管D2將電網輸入的交流信號轉換為直流信號，經第一電阻R1和第二電阻 R2限流后輸出給反相觸發(fā)模塊102。
[0024] 優(yōu)選的實施例中，所述斷電檢測模塊101還包括濾波電容C1，所述濾波電容C1的 一端連接所述第一電阻R1的另一端和第二電阻R2的一端，所述濾波電容C1的另一端接 地，用于對第一二極管D1、第二二極管D2輸出的直流電壓信號進行濾波處理，將波動的交 流電壓信號變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓信號。
[0025] 請繼續(xù)參閱圖2,所述反相觸發(fā)模塊102包括三極管Q1、第三電阻R3、第四電阻R4 和穩(wěn)壓二極管D3。所述三極管Q1為開關管，當斷電檢測模塊101有直流電壓信號輸出時， 三極管Q1導通；當斷電檢測模塊101沒有電壓輸出時，所述三極管Q1截止。所述第三電阻 R3、第四電阻R4為分壓電阻，用于在電源板斷電時，對儲能電容C0輸出的電壓進行分壓處 理。
[0026] 所述三極管Q1的基極連接所述第二電阻R2的另一端，三極管Q1的集電極連接所 述能量消耗模塊103的控制端和穩(wěn)壓二極管D3的負極、也通過所述第三電阻R3連接所述 整流橋D0的輸出正極和儲能電容C0的一端、還通過第四電阻R4接地，所述三極管Q1的發(fā) 射極接地；所述穩(wěn)壓二極管D3的正極接地。
[0027] 本實施例中，所述三極管Q1優(yōu)選為NPN三極管，當然在其它實施例中，該NPN三極 管還可以用其它電子元件代替，譬如，可以采用反相器和PNP三極管組合電路代替該NPN三 極管，同樣能夠實現(xiàn)電源板接入市電時，使能量消耗模塊103不工作，而在電源板斷電時， 使能量消耗模塊103釋放儲能電容C0中的能量的功能。
[0028] 請再次參閱圖2,所述的能量消耗模塊103包括M0S管Q2和第五電阻R5,所述M0S 管Q2為N溝道M0S管，所述第五電阻R5為功率電阻。其中，所述M0S管Q2的柵極為能量 消耗模塊103控制端，其連接所述三極管Q1的集電極和穩(wěn)壓二極管D3的負極，M0S管Q2 的漏極通過所述第五電阻R5連接所述儲能電容C0的一端和整流橋D0的輸出正極，M0S管 Q2的源極接地。在電源板接入市電時，M0S管Q2截止能量消耗模塊103不工作，在電源板 時快斷電時，M0S管Q2導通使第五電阻R5消耗儲能電容C0中存儲的能量。
[0029] 當然，在其它實施例中，所述M0S管也可以采用其它電子元件，如采用反相器和P M0S管來代替NM0S管，只要能實現(xiàn)能量消耗模塊的功能即可，本實用新型對此不作限制。
[0030] 為了更好的理解本實用新型，以下結合圖2對本實用新型的能量釋放電路10的工 作原理進行詳細說明：
[0031] 在電源板接通電源時，交流電經過第一二極管D1和第二二極管D2整流，再經第一 電阻R1限流后進入濾波電容Cl中，由濾波電容Cl將波動的交流電壓信號變?yōu)楸容^穩(wěn)定的 直流電壓信號，此直流電壓信號再經第二電阻R2限流后流入三極管Q1的基極，促使三極管 Q1導通，三極管Q1導通后，其集電極的電壓被拉到地，導致MOS管Q2因 Vgs電壓不夠而截 止，此時，儲能電容C0中的能量不能經過第五電阻R5消耗，只有流經第一電阻R1和第三電 阻R3的微小電流產生額外的微功耗。
[0032] 當電源板斷開電源時，第一二極管D1和第二二極管D2由于沒有電流流過而截止， 此時第一電阻R1中也沒有電流流過，濾波電容C1上的電壓也在斷電瞬間降為零，導致三極 管Q1的基極無電流而截止。在電源板斷電時，儲能電容C0處于放電狀態(tài)，儲能電容C0上 的電壓經第三電阻R3和第四電阻R4分壓，并經穩(wěn)壓二極管D3限幅后加在M0S管Q2的柵 極和源極之間，促使M0S管Q2導通，之后儲能電容C0中的能量經M0S管Q2消耗在第五電 阻R5上，使儲能電容C0上的電壓也隨之降到安全電壓以下。
[0033] 本實用新型還相應提供一種電源板，其包括整流橋、儲能電容和能量釋放電路，所 述儲能電容的一端連接整流橋的輸出正極，儲能電容的另一端接地，所述能量釋放電路連 接整流橋的輸出正極、市電火線、市電零線和所述儲能電容的一端，用于檢測電源板接入市 電的狀態(tài)，在電源板接入市電時關斷儲能電容能量消耗環(huán)路，避免較大的額外功率損耗，其 額外功率開銷微??；在電源板斷電的瞬間，導通儲能電容能量消耗環(huán)路，將儲能電容的電壓 降至安全電壓以下。由于上文已對該能量釋放電路進行了詳細描述，此處不再贅述。
[0034] 綜上所述，本實用新型通過自身檢測電源板接入市電的狀態(tài)，實現(xiàn)對儲能電容能 量消耗環(huán)路通斷控制，實現(xiàn)了電源板斷電后，及時釋放儲能電容中存儲的能量，將儲能電容 的電壓降至安全電壓以下，避免發(fā)生觸電或損壞電源板。另外，本實用新型僅使用少數(shù)的常 規(guī)電子元件，具有性能可靠、低成本特點。
[0035] 可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)本實用新型的技術方案及 其實用新型構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本實用新型所附的 權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1. 一種電源板的能量釋放電路，其特征在于，所述電源板上設置有儲能電容，所述能量 釋放電路包括：斷電檢測模塊、反相觸發(fā)模塊和能量消耗模塊；所述斷電檢測模塊檢測電 源板接入電網的狀態(tài)，并輸出相應的直流電壓信號給反相觸發(fā)模塊，由所述反相觸發(fā)模塊 將斷電檢測模塊輸出的直流電壓信號進行反相處理，并在電源板斷電時觸發(fā)能量消耗模塊 消耗存儲在所述儲能電容中的能量。
2. 根據(jù)權利要求1所述的電源板的能量釋放電路，其特征在于，所述斷電檢測模塊包 括第一二極管、第二二極管、第一電阻和第二電阻；所述第一二極管的正極連接所述整流 橋的輸入正極和市電火線，第一二極管的負極連接所述第一電阻的一端；所述第二二極管 的正極連接所述整流橋的輸入負極和市電零線，第二二極管的負極連接所述第一電阻的一 端；所述第一電阻的另一端通過所述第二電阻連接反相觸發(fā)模塊。
3. 根據(jù)權利要求2所述的電源板的能量釋放電路，其特征在于，所述斷電檢測模塊還 包括濾波電容，所述濾波電容的一端連接所述第一電阻的另一端和第二電阻的一端，所述 濾波電容的另一端接地。
4. 根據(jù)權利要求2所述的電源板的能量釋放電路，其特征在于，所述反相觸發(fā)模塊包 括三極管、第三電阻、第四電阻和穩(wěn)壓二極管；所述三極管的基極連接所述第二電阻的另一 端，三極管的集電極連接所述能量消耗模塊的控制端和穩(wěn)壓二極管的負極、也通過所述第 三電阻連接所述整流橋的輸出正極和儲能電容的一端、還通過第四電阻接地，所述三極管 的發(fā)射極接地；所述穩(wěn)壓二極管的正極接地。
5. 根據(jù)權利要求4所述的電源板的能量釋放電路，其特征在于，所述三極管為NPN三極 管。
6. 根據(jù)權利要求4所述的電源板的能量釋放電路，其特征在于，所述能量消耗模塊包 括MOS管和第五電阻，所述MOS管的柵極連接所述三極管的集電極和穩(wěn)壓二極管的負極， MOS管的漏極通過所述第五電阻連接所述儲能電容的一端和整流橋的輸出正極，MOS管的 源極接地。
7. 根據(jù)權利要求6所述的電源板的能量釋放電路，其特征在于，所述MOS管為N溝道 MOS 管。
8. -種電源板，包括整流橋和儲能電容，所述儲能電容的一端連接整流橋的輸出正極， 儲能電容的另一端接地，其特征在于，還包括如權利要求1-7任意一項所述的能量釋放電 路，所述能量釋放電路連接整流橋的輸出正極、市電火線、市電零線和所述儲能電容的一 端。
【文檔編號】H02M7/217GK203883692SQ201420289951
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權日:2014年6月3日
【發(fā)明者】郝寅生, 蘇簪斗 申請人:深圳市創(chuàng)維群欣安防科技有限公司