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一種變壓器和電源適配器的制作方法

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一種變壓器和電源適配器的制作方法與工藝

本發(fā)明實(shí)施例涉及電源技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種變壓器和電源適配器。



背景技術(shù):

隨著全球能源越來(lái)越緊張,節(jié)能減排已成為人們共同追求的目標(biāo)。提高開(kāi)關(guān)電源的平均效率、降低電源在空載時(shí)的損耗以及減少終端系統(tǒng)待機(jī)時(shí)電能的消耗也顯得尤為重要。這些都驅(qū)使電子產(chǎn)品朝著“高效率和低待機(jī)功耗”的方向不斷發(fā)展。而電源供應(yīng)器作為電子產(chǎn)品的“心臟”和動(dòng)力來(lái)源,是提高電子產(chǎn)品效率同時(shí)降低功耗的關(guān)鍵所在。

由于電源本身會(huì)對(duì)周?chē)渌O(shè)備產(chǎn)生EMI(Electromagnetic Interference,電磁干擾),同時(shí)也會(huì)受到其他設(shè)備產(chǎn)生的而經(jīng)過(guò)電源傳播的電磁干擾。因此EMI濾波電路將會(huì)在電源的使用過(guò)程中發(fā)揮非常重要的作用。在現(xiàn)有技術(shù)中,Y電容作為安規(guī)電容,在跨接電源的初次級(jí)側(cè)之間,對(duì)EMI干擾有一定的抑制作用,同時(shí),次級(jí)共模電感的存在可配合Y電容抑制來(lái)自大地或終端設(shè)備地上的EMI干擾。通過(guò)Y電容和次級(jí)共模電感可以使得電源的EMI指標(biāo)可以滿足安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求。

然而,Y電容的存在對(duì)用戶的安全有潛在風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)對(duì)很多產(chǎn)品也會(huì)產(chǎn)生不利的影響。主要原因在于:Y電容雖然為安規(guī)器件,但無(wú)法保證其本身永不失效的可能性。由于Y電容跨接電源初次級(jí)(即高低壓之間),一旦失效,其自身由之前的高阻抗將變?yōu)榈妥杩?,并直接將電源的初?jí)高壓連接到次級(jí)地上,再通過(guò)電源地與終端產(chǎn)品連接,在終端產(chǎn)品外殼或端口上呈現(xiàn)高壓,進(jìn)而會(huì)危及使用者的人身安全。另外,由于Y電容的存在也會(huì)使得電源漏電流急劇增大,而漏電流將影響醫(yī)療器材或語(yǔ)音通話等終端設(shè)備的正常使用,使得終端設(shè)備性能降低。因此,Y電容的存在降低了電源的可靠性。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明實(shí)施例提供一種變壓器和電源適配器,在實(shí)現(xiàn)EMI濾波的同時(shí)提高了電源的可靠性。

第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種變壓器,包括:骨架、反向繞制在所述骨架上的初級(jí)線圈、輔助線圈和屏蔽線圈以及正向繞制在所述骨架上的次級(jí)線圈;其中,

所述初級(jí)線圈用于接收電源輸出的電壓信號(hào),并根據(jù)所述電壓信號(hào)提供輸入電壓信號(hào)給所述次級(jí)線圈;

所述次級(jí)線圈與負(fù)載相連,用于根據(jù)所述輸入電壓信號(hào)輸出供電電壓,給負(fù)載供電;

所述輔助線圈與所述初級(jí)線圈按同名端設(shè)置,用于將所述供電電壓轉(zhuǎn)化為輔助電壓信號(hào);

所述屏蔽線圈接地,作為所述變壓器的屏蔽層,用于調(diào)整所述變壓器的寄生電容,并抑制EMI干擾。

進(jìn)一步的,所述變壓器為立式骨架結(jié)構(gòu),同時(shí)所述變壓器的磁芯接地,用于屏蔽所述初級(jí)線圈、所述次級(jí)線圈與所述磁芯的共模噪聲,同時(shí)抑制EMI干擾。

進(jìn)一步的,所述初級(jí)線圈的繞制圈數(shù)與所述次級(jí)的繞制圈數(shù)的比值范圍為7~8;

所述屏蔽線圈的繞制圈數(shù)為1.5圈。

第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電源適配器,該電源適配器包括整流電路和濾波電路,還包括一種變壓器;其中,

所述整流電路的輸入端與電源相連,用于將電源輸出的交流電信號(hào)整流為直流電信號(hào);

所述濾波電路的輸入端與所述整流電路的輸出端相連,用于對(duì)所述直流電信號(hào)進(jìn)行濾波,抑制電路中的EMI干擾;

所述變壓器的輸入端與所述濾波電路的輸出端相連,用于獲取濾波處理后的高壓電信號(hào),并轉(zhuǎn)化為低壓電信號(hào)給終端設(shè)備供電。

進(jìn)一步的,該電源適配器還包括:?jiǎn)?dòng)電路,與濾波電路相連,用于根據(jù)濾波處理之后的電信號(hào),產(chǎn)生啟動(dòng)電壓信號(hào);

采樣電路,與所述變壓器的輔助線圈相連,用于對(duì)所述輔助電壓信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),并產(chǎn)生采樣電壓信號(hào);

IC芯片,與所述啟動(dòng)電路相連,用于獲取所述啟動(dòng)電壓信號(hào),并在啟動(dòng)電壓信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下工作;所述IC芯片與所述采樣電路和所述變壓器的初級(jí)線圈相連,用于獲取所述采樣電壓信號(hào),并根據(jù)所述采樣電壓信號(hào)通過(guò)IC芯片里封裝的MOS管對(duì)整流后的直流電壓信號(hào)進(jìn)行斬波得到脈沖電壓信號(hào),以對(duì)輸入電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)整,并通過(guò)所述變壓器,對(duì)所述次級(jí)線圈輸出的電壓進(jìn)行調(diào)整。

進(jìn)一步的,該電源適配器還包括:RCD吸收電路,與所述IC芯片相連,用于吸收所述MOS管在關(guān)斷期間產(chǎn)生的電壓尖峰;

次級(jí)整流濾波電路,與所述變壓器的次級(jí)線圈相連,用于對(duì)所述供電電壓進(jìn)行整流得到直流信號(hào)給負(fù)載供電。

進(jìn)一步的,所述整流電路為全波整流電路,其中,所述整流電路還包括保險(xiǎn)絲、壓敏電阻和熱敏電阻,用于保護(hù)所述電源適配器。

進(jìn)一步的,所述濾波電路包括兩個(gè)電解電容和共模電感;其中,

第一電解電容的兩端與所述整流電路的兩個(gè)輸出端相連,且與所述共模電感的兩個(gè)輸入端相連;

第二電解電容的兩端與所述共模電感的兩個(gè)輸出端分別相連。

進(jìn)一步的,所述啟動(dòng)電路包括啟動(dòng)電阻和第三電容;其中,

所述啟動(dòng)電阻與所述第三電容串聯(lián),并連接在所述濾波電路的直流正極輸出端和地線之間;

所述第三電容的正極端與所述IC芯片相連,用于在所述第三電容充電至形成啟動(dòng)電壓信號(hào)時(shí),驅(qū)動(dòng)所述IC芯片工作。。

進(jìn)一步的,所述采樣電路包括第一電阻、第二電阻和第一二極管;其中,

所述第一電阻和所述第二電阻串聯(lián)后的電路并聯(lián)在所述變壓器的輔助線圈的兩端;

所述第一二極管的正極端與所述變壓器的輔助線圈相連,所述第一二極管的負(fù)極端與所述第三電容的正極端相連;

所述第一電阻和第二電阻之間的連接點(diǎn)作為采樣點(diǎn),連接至所述IC芯片,用于從所述采樣點(diǎn)獲取采樣電壓信號(hào)。

進(jìn)一步的,所述RCD吸收電路包括:依次并聯(lián)的第四電容、第三電阻和第四電阻,與第二二極管串聯(lián);其中,

所述第四電容的第一端以及所述第二二極管的正極端分別與所述變壓器的初級(jí)線圈相連,所述第二二極管的負(fù)極端與所述第四電容的第二端相連;

同時(shí)所述第二二極管的正極端與所述MOS管的漏極端相連。

進(jìn)一步的,所述次級(jí)整流濾波電路包括第三二極管、RC吸收電路、第五電容和第六電容;其中,

所述第三二極管的正極端與所述變壓器的次級(jí)線圈相連,所述第三二極管的負(fù)極端與所述第五電容的正極端相連;

所述RC吸收電路并聯(lián)在所述第三二極管的兩端;

所述第五電容的負(fù)極端接次級(jí)地;

所述第六電容并聯(lián)在所述第五電容的兩端。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種變壓器和電源適配器,該變壓器包括骨架、反向繞制在所述骨架上的初級(jí)線圈、輔助線圈和屏蔽線圈以及正向繞制在所述骨架上的次級(jí)線圈。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)設(shè)置變壓器線圈的繞向,增加屏蔽線圈,并將屏蔽線圈接地,可以調(diào)整變壓器產(chǎn)生的寄生電容,使得寄生電容實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中Y電容的功能,同時(shí)也可以有效地抑制EMI干擾。因此,通過(guò)采用本實(shí)施例提供的變壓器,在電路中無(wú)需增加Y電容,在滿足歐盟六級(jí)能效要求的前提下,提高了電源的可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的一種變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種變壓器的結(jié)構(gòu)原理圖;

圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種電源適配器的結(jié)構(gòu)框圖;

圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種優(yōu)選的整流及EMI濾波電路圖;

圖5為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種電源適配器電路的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖6為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種優(yōu)選的電源適配器電路示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明??梢岳斫獾氖?,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明,而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是,為了便于描述,附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例一

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的一種變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。該變壓器可集成到電源適配器或敞開(kāi)式開(kāi)關(guān)電源中,用于給終端設(shè)備供電。如圖1所示,該變壓器100具體包括:骨架N0、反向繞制在骨架N0上的初級(jí)線圈N1、輔助線圈N2和屏蔽線圈N4,以及正向繞制在骨架N0上的次級(jí)線圈N3。其中,

初級(jí)線圈N1用于接收電源輸出的電壓信號(hào),并根據(jù)所述電壓信號(hào)提供輸入電壓信號(hào)給所述次級(jí)線圈;次級(jí)線圈N3與負(fù)載相連,用于根據(jù)輸入電壓信號(hào)輸出供電電壓,給負(fù)載供電;輔助線圈N2與初級(jí)線圈N1按同名端設(shè)置,用于將供電電壓轉(zhuǎn)化為輔助電壓信號(hào);屏蔽線圈N4接地,作為變壓器100的屏蔽層,用于調(diào)整變壓器100的寄生電容,并抑制EMI干擾。

優(yōu)選的,變壓器的結(jié)構(gòu)可優(yōu)選為立式骨架結(jié)構(gòu),繞制方向定義如下:線圈正繞時(shí),骨架頂部朝繞線機(jī);線圈反繞時(shí),骨架PIN針朝繞線機(jī)。

優(yōu)選的,變壓器的磁芯接地,用于屏蔽所述初級(jí)線圈、所述次級(jí)線圈與所述磁芯的共模噪聲,同時(shí)抑制EMI干擾。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種變壓器的結(jié)構(gòu)原理圖。下面結(jié)合圖2具體對(duì)變壓器線圈的繞制工藝進(jìn)行具體說(shuō)明:

變壓器的初級(jí)線圈N1起線于變壓器的第四腳4,收線于變壓器的第一腳1;變壓器的次級(jí)線圈N3起線于變壓器的第六腳6,收線于第七腳7;變壓器輔助線圈N2起線于變壓器的第5腳,收線于第3腳;變壓器的屏蔽線圈N4起線于變壓器的第三腳3(初級(jí)地),另一端懸空(NC)。磁芯屏蔽設(shè)計(jì)在實(shí)施過(guò)程中也起線于變壓器第三腳3,即圖2中的pin3腳接磁芯。優(yōu)選的,與磁芯接觸的漆包線部位采用鍍錫連接磁芯。通過(guò)上述磁芯屏蔽設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步調(diào)整變壓器所產(chǎn)生的寄生電容,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中Y電容的功能,同時(shí)也可起到抗EMI干擾的效果。

具體的,初級(jí)線圈N1與輔助線圈N2,輔助線圈N2與次級(jí)線圈N3,次級(jí)線圈N3與屏蔽線圈N4之間均設(shè)有兩層絕緣膠帶。線圈N1、N2和N3進(jìn)線處和出線處套上特氟龍?zhí)坠?;N4進(jìn)線處加鐵氟龍?zhí)坠?。其中,線圈N1和N2的進(jìn)線處和出線處的特氟龍?zhí)坠苎由烊刖€包內(nèi)長(zhǎng)度為3mm;線圈N4進(jìn)線處的特氟龍?zhí)坠苎由烊刖€包內(nèi)長(zhǎng)度為3mm;線圈N3進(jìn)線處和出線處的特氟龍?zhí)坠苎由烊司€包內(nèi)長(zhǎng)度為6.5mm。

上述變壓器初級(jí)線圈和次級(jí)線圈的屏蔽層,無(wú)需采用銅箔屏蔽,通過(guò)變壓器的輔助線圈即可實(shí)現(xiàn)。通過(guò)上述屏蔽層可以調(diào)整變壓器產(chǎn)生的寄生電容,使得寄生電容可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有電路中Y電容的功能。通過(guò)結(jié)合變壓器線圈的繞向,可以進(jìn)一步抑制電路中的EMI干擾,進(jìn)而可提高電源的可靠性。

進(jìn)一步的,由于變壓器的匝比(即初級(jí)線圈和次級(jí)線圈繞制圈數(shù)的比值)對(duì)電源的開(kāi)關(guān)頻率和開(kāi)關(guān)損耗有非常大的影響,例如,匝比過(guò)大時(shí)將導(dǎo)致電源工作的開(kāi)關(guān)頻率增大,開(kāi)關(guān)損耗也會(huì)相應(yīng)增大,電源的平均效率因此降低。所以,可以通過(guò)合理優(yōu)化變壓器的匝比來(lái)控制電源的開(kāi)關(guān)頻率和變壓器感量,進(jìn)而降低電源的開(kāi)關(guān)損耗,提升電源的效率。

示例性的,對(duì)于12V輸出的電源,其匝比的范圍可設(shè)置為:7~8;對(duì)于5V輸出的電源,其匝比的范圍可設(shè)置為:12~16取值。優(yōu)選的,初級(jí)線圈可繞制80圈,次級(jí)線圈可繞制11圈;同時(shí),為了與初級(jí)線圈和次級(jí)線圈相配合更好地提高電源的效率,屏蔽線圈可優(yōu)選繞制1.5圈,輔助線圈可繞制13圈。

本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種變壓器,該變壓器包括骨架、反向繞制在所述骨架上的初級(jí)線圈、輔助線圈和屏蔽線圈以及正向繞制在所述骨架上的次級(jí)線圈。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)設(shè)置變壓器線圈的繞向,增加屏蔽線圈,并將屏蔽線圈接地,同時(shí)配合磁芯屏蔽技術(shù),可以調(diào)整變壓器產(chǎn)生的寄生電容,使得寄生電容實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中Y電容的功能,同時(shí)也可以有效地抑制EMI干擾。因此,通過(guò)采用本實(shí)施例提供的變壓器,在電路中無(wú)需增加Y電容,提高了電源的可靠性,并可簡(jiǎn)化電路的設(shè)計(jì)。

實(shí)施例二

圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種電源適配器的結(jié)構(gòu)框圖。本實(shí)施例可集成有上述實(shí)施例所提供的變壓器,如圖3所示,該電源適配器200包括整流電路210、濾波電路220和變壓器230。其中,

整流電路210的輸入端與電源相連,用于將電源輸出的交流電信號(hào)整流為直流電信號(hào);濾波電路220的輸入端與整流電路210的輸出端相連,用于對(duì)直流電信號(hào)進(jìn)行濾波,抑制電路中的EMI干擾;變壓器230的輸入端與濾波電路220的輸出端相連,用于獲取濾波處理后的高壓電信號(hào),并轉(zhuǎn)化為低壓電信號(hào)給終端設(shè)備供電。

由于變壓器處于電源適配器的初級(jí)和次級(jí)之間,因此可以起到隔離初級(jí)高壓和次級(jí)低壓的作用。

示例性的,圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種優(yōu)選的整流及EMI濾波電路圖。如圖4所示,本實(shí)施例中的整流電路可以為全波整流電路。優(yōu)選的,濾波電路可包括兩個(gè)電解電容C1和C2,以及共模電感LF1。其中,第一電解電容C1的兩端與整流電路的兩個(gè)輸出端相連,且與共模電感LF1的兩個(gè)輸入端相連;第二電解電容C2的兩端與共模電感LF1的兩個(gè)輸出端分別相連。通過(guò)將C1、C2和LF1相配合,可實(shí)現(xiàn)對(duì)電路中EMI干擾的濾波。通過(guò)采用上述電路,當(dāng)整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端相連時(shí),由于整流電路中的二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài),因此,濾波電路的電解電容中所存儲(chǔ)的電荷在電源斷電的情況下無(wú)法反饋到變壓器的次級(jí)線圈端,因此,電源斷電后也可以避免接觸者接觸電源適配器被電擊的現(xiàn)象發(fā)生??梢杂行У靥岣唠娫催m配器的安全性。

進(jìn)一步的,如圖4所示,整流電路還可包括保險(xiǎn)絲F1、壓敏電阻MOV1和熱敏電阻NTC1,用于保護(hù)所述電源適配器,以提高電源的可靠性。

本實(shí)施例提供了一種電源適配器,通過(guò)將電網(wǎng)輸出的交流電壓通過(guò)整流電路整流后可得到直流電壓,然后將直流電壓進(jìn)行濾波電路后可濾除電路中的EMI干擾。變壓器的使用不僅可作為能量轉(zhuǎn)換器件給負(fù)載進(jìn)行供電,并且同時(shí)也可以使得電源適配器電路中無(wú)需增加Y電容和次級(jí)共模電感,在有效抑制EMI干擾的同時(shí),也提高了電源的可靠性。

實(shí)施例三

圖5為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種電源適配器電路的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化,如圖5所示,該電源適配器300包括整流電路310、濾波電路320、啟動(dòng)電路330、RCD吸收電路340、變壓器350、采樣電路360、IC芯片370和次級(jí)整流濾波電路380。下面分別對(duì)各個(gè)電路進(jìn)行具體說(shuō)明:

(1)啟動(dòng)電路330,與濾波電路320相連,用于根據(jù)濾波處理之后的電信號(hào),產(chǎn)生啟動(dòng)電壓信號(hào)。

示例性的,圖6為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種優(yōu)選的電源適配器電路示意圖。如圖6所示,啟動(dòng)電路330包括啟動(dòng)電阻331和第三電容C3;其中,啟動(dòng)電阻331與第三電容C3串聯(lián),并連接在濾波電路的直流正極輸出端和地線之間;第三電容C3的正極端與IC芯片370相連,用于在第三電容C3充電至形成啟動(dòng)電壓信號(hào)時(shí),驅(qū)動(dòng)所述IC芯片370工作。具體的,啟動(dòng)電阻331可包括第八電阻R8、第九電阻R9和第十電阻R10。

需要說(shuō)明的是,在電路正常工作時(shí),啟動(dòng)電阻中會(huì)存在一部分損耗,若將啟動(dòng)電阻的總阻值定義為Rin,整流后的直流高壓定義為Vdc,則啟動(dòng)電阻Rin的損耗為:

因此,可在適當(dāng)減小第三電容C3電容容量的情況下,通過(guò)增加啟動(dòng)電阻的阻值,可降低啟動(dòng)電阻中的損耗,進(jìn)而也可以降低電源適配器的空載損耗,提高電源的效率。優(yōu)選的,第三電容C3的取值為6.8μF。

(2)采樣電路360,與變壓器的輔助線圈相連,用于對(duì)輔助電壓信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),并產(chǎn)生采樣電壓信號(hào)。

示例性的,如圖6所示,采樣電路360包括第一電阻R1、第二電阻R2和第一二極管D1;其中,第一電阻R1和第二電阻R2串聯(lián)后的電路,并聯(lián)在變壓器的輔助線圈的兩端;第一二極管D1的正極端與變壓器的輔助線圈相連,第一二極管D1的負(fù)極端與第三電容C3的正極端相連。第一電阻R1和第二電阻R2之間的連接點(diǎn)作為采樣點(diǎn),連接至IC芯片,用于從采樣點(diǎn)獲取采樣電壓信號(hào)。

需要注意的是,在IC芯片啟動(dòng)后,是通過(guò)變壓器的輔助繞組給第三電容C3充電,為維持IC芯片的工作狀態(tài)。如圖6所示,由于第三電容是電解電容,需要工作在直流電路中,因此通過(guò)第一二極管D1可將變壓器輔助繞組的交流信號(hào)整流為直流信號(hào)給第三電容C3充電。

進(jìn)一步的,采樣電路360還可包括第八電容C8,第八電容C8的兩端并聯(lián)在變壓器輔助線圈的兩端,用于濾出電路中的EMC(Electro Magnetic Compatibility,電磁兼容)干擾。

進(jìn)一步的,采樣電路360還可包括第九電容C9,第九電容C9的兩端并聯(lián)在第一電阻R1的兩端,用于防止電路中的干擾信號(hào)進(jìn)入到IC芯片,進(jìn)而可以保障IC芯片正常工作。

(3)IC芯片370,與啟動(dòng)電路330相連,用于獲取啟動(dòng)電壓信號(hào),并在啟動(dòng)電壓信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下工作;IC芯片370與采樣電路360和變壓器的初級(jí)線圈相連,用于獲取采樣電壓信號(hào),并根據(jù)采樣電壓信號(hào)通過(guò)IC芯片里封裝的MOS管對(duì)直流電壓進(jìn)行斬波得到脈沖電壓,以對(duì)輸入電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)整,并通過(guò)變壓器,對(duì)所述次級(jí)線圈輸出的電壓進(jìn)行調(diào)整。

進(jìn)一步的,可將并聯(lián)的兩個(gè)電阻R11和R12與IC芯片中起過(guò)流保護(hù)功能的電流檢測(cè)腳相連,以調(diào)節(jié)IC芯片里所封裝的MOS管中的電流,流經(jīng)MOS管的初級(jí)峰值電流通過(guò)電流檢測(cè)電阻R11和R12轉(zhuǎn)化為電壓反饋到IC芯片的電流檢測(cè)腳,達(dá)到過(guò)流保護(hù)的效果。

下面對(duì)啟動(dòng)電路、采樣電路和IC芯片的工作原理進(jìn)行具體說(shuō)明:

當(dāng)經(jīng)過(guò)整流電路整流后的高壓信號(hào)通過(guò)啟動(dòng)電阻后可以給第三電容C3充電,如圖6所示,由于第三電容C3的正極端與IC芯片的供電引腳VDD相連,因此,當(dāng)VDD端的電壓達(dá)到IC芯片的啟動(dòng)電壓后,IC芯片將會(huì)啟動(dòng)并驅(qū)動(dòng)整個(gè)電源系統(tǒng)工作。當(dāng)IC芯片在啟動(dòng)后,則是通過(guò)變壓器的輔助線圈通過(guò)第三電容C3給IC芯片供電。

由于IC芯片里封裝有MOS管,因此,IC芯片可通過(guò)控制MOS管的開(kāi)通和關(guān)斷來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的斬波,即把輸入在初級(jí)線圈的直流電壓斬波成脈沖電壓。其中,脈沖電壓的幅值等于輸入的直流電壓的幅值。由于IC芯片的反饋端連接在第一電阻R1和第二電阻R2之間,因此,通過(guò)第一電阻R1和第二電阻R2可對(duì)變壓器輔助線圈的電壓進(jìn)行檢測(cè),并產(chǎn)生采樣電壓信號(hào)反饋到IC芯片。由于變壓器輔助線圈兩端的電壓與變壓器次級(jí)線圈兩端輸出的電壓存在一定比例關(guān)系,因此IC芯片可根據(jù)采樣電壓信號(hào)檢測(cè)變壓器的輸出電壓,并根據(jù)采樣電壓信號(hào)來(lái)調(diào)整占空比,進(jìn)而控制MOS管的導(dǎo)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間,以保證變壓器有穩(wěn)定的輸出電壓。例如,當(dāng)變壓器次級(jí)線圈輸出的電壓偏高時(shí),通過(guò)R1和R2得到的采樣電壓也相應(yīng)偏高,若該采樣電壓大于IC芯片預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓時(shí),IC芯片將減小占空比,進(jìn)而減小MOS管的導(dǎo)通時(shí)間,以減小變壓器的輸出電壓。通過(guò)采用上述技術(shù)方案,可通過(guò)變壓器輸出穩(wěn)定的電壓給負(fù)載供電。

(4)RCD吸收電路340,與IC芯片370相連,用于吸收MOS管在關(guān)斷期間產(chǎn)生的電壓尖峰。

具體的,RCD吸收電路340包括:依次并聯(lián)的第四電容C4、第三電阻R3、第四電阻R4以及第二二極管D2;其中,第四電容C4的第一端以及第二二極管D2的正極端分別與變壓器的初級(jí)線圈相連,第二二極管D2的負(fù)極端與第四電容C4的第二端相連;同時(shí)第二二極管D2的正極端與IC芯片370相連。

示例性的,R3和R4的取值范圍優(yōu)選為200KΩ-390KΩ,第四電容C4的取值范圍優(yōu)選為:1nF-2.2nF。

RCD吸收電路的作用是:吸收MOS管關(guān)斷期間,變壓器漏感在MOS管的漏極產(chǎn)生的電壓尖峰,避免電壓尖峰擊穿MOS管,因此通過(guò)RCD吸收電路可保證MOS管安全工作,提高電路的可靠性。

(5)次級(jí)整流濾波電路380,與變壓器的次級(jí)線圈相連,用于對(duì)供電電壓進(jìn)行整流得到直流信號(hào)給負(fù)載供電。

具體的,次級(jí)整流濾波電路380包括第三二極管D3、RC吸收電路381、第五電容C5和第六電容C6;其中,第三二極管D3的正極端與變壓器的次級(jí)線圈相連,第三二極管D3的負(fù)極端與第五電容C5的正極端相連;RC吸收電路381并聯(lián)在整流二極管D3的兩端;第五電容C5的負(fù)極端接次級(jí)地;第六電容C6并聯(lián)在第五電容C5的兩端。

其中,第三二極管D3作為功率器件可承載大電流流通的通路。由于降低在二極管上的損耗是實(shí)現(xiàn)電源整體六級(jí)能效的重要組成部分,因此,第三二極管D3應(yīng)當(dāng)采用低壓降型的二極管。

具體的,RC吸收電路381包括第七電容C7和第五電阻R5;其中,第七電容C7和第五電阻R5串聯(lián)。RC吸收電路作用是:吸收MOS管關(guān)斷期間第三二極管D3的反向電壓尖峰,使第三二極管D3的反向尖峰電壓工作在其規(guī)格值以下,以保證第三二極管D3安全工作。優(yōu)選的,第五電阻R5的取值范圍優(yōu)選為:10Ω-68Ω,第七電容C7的取值范圍優(yōu)選為220pF~1000pF。

需要說(shuō)明的是,次級(jí)整流濾波電路可將變壓器次級(jí)線圈感應(yīng)到的電壓通過(guò)第三二極管D3整流后,再經(jīng)濾波電容(C5和C6)濾波處理后得到平滑穩(wěn)定的直流電壓,為終端產(chǎn)品的使用提供高精度穩(wěn)定的電能供應(yīng)。

本實(shí)施例提供了一種電源適配器電路,本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,通過(guò)將啟動(dòng)電路、采樣電路以及IC芯片與上述實(shí)施例所提供的整流電路、濾波電路和變壓器相結(jié)合,可將變壓器次級(jí)線圈輸出的電壓反饋到IC芯片,通過(guò)IC芯片調(diào)節(jié)占空比來(lái)控制內(nèi)部MOS管的開(kāi)通和關(guān)斷,進(jìn)而可以使得變壓器的輸出電壓穩(wěn)定。通過(guò)RCD吸收電路可吸收MOS管在關(guān)斷期間,變壓器漏感產(chǎn)生在MOS管漏極的電壓尖峰,以避免MOS管失效。同時(shí),通過(guò)次級(jí)整流濾波電路處理后可得到平滑穩(wěn)定的直流電壓,為負(fù)載提供穩(wěn)定的電能供應(yīng)。本實(shí)施新型實(shí)施例所提供的電源適配器電路不僅滿足歐盟六級(jí)能效的基本要求,同時(shí)也具有高能效和低功耗的特點(diǎn),可靠性較高。

注意,上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解,本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例,對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明,但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下,還可以包括更多其他等效實(shí)施例,而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。

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