專利名稱：一種反激式開關(guān)電源及ups功率板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電源電路設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種反激式開關(guān)電源及UPS功 率板。
背景技術(shù)：
在當(dāng)前的小功率電源設(shè)計領(lǐng)域，普遍采用了結(jié)構(gòu)簡單、體積較小的反激式開關(guān)電 源。該反激式開關(guān)電源一般是由起隔離變壓功能的變壓器、連接在變壓器初級線圈側(cè) 的開關(guān)管、以及連接在變壓器次級線圈側(cè)的整流二極管構(gòu)成。開關(guān)管由脈沖信號進行控制， 當(dāng)脈沖信號控制開關(guān)管導(dǎo)通時，變壓器的初級線圈儲能，利用整流二極管的反接使得變壓 器的次級線圈中沒有電流通過；當(dāng)脈沖信號控制開關(guān)管截止時，變壓器的次級線圈的繞組 電極極性顛倒，使得儲存在變壓器中的電能通過整流二極管傳輸給負(fù)載。通常，為了濾除變壓器次級線圈輸出的電信號中的雜質(zhì)，該反激式開關(guān)電源還包 括一連接負(fù)載的濾波單元。現(xiàn)有技術(shù)中，該濾波單元為一并聯(lián)在負(fù)載兩端的濾波電容，其結(jié) 構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)，從而被廣泛應(yīng)用在當(dāng)前的反激式開關(guān)電源的集成板設(shè)計中，然而由于只 采用了一個濾波電容作為濾波單元，使得該反激式開關(guān)電源的濾波效果差、輸出紋波大。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種反激式開關(guān)電源，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)提供的反激 式開關(guān)電源采用一個濾波電容作為濾波單元，使得該反激式開關(guān)電源的濾波效果差、輸出 紋波大的問題。本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種反激式開關(guān)電源，包括連接交流電源的第一整流 單元，連接所述第一整流單元的變壓單元，供電輸入端連接所述第一整流單元的正輸出端、 脈沖輸出端連接所述變壓單元的初級端的開關(guān)控制單元，連接所述變壓單元的次級端的第 二整流單元，以及一端連接所述第二整流單元、另一端連接所述變壓單元的次級端的濾波 單元，所述濾波單元包括兩個分別并聯(lián)在所述第二整流單元和所述變壓單元的次級端之 間、且分別與所述第二整流單元和所述變壓單元構(gòu)成充電回路的電容，所述兩個電容分別 與所述第二整流單元和所述變壓單元構(gòu)成充電回路的長度相等。在如上所述的反激式開關(guān)電源中，所述開關(guān)控制單元具體包括產(chǎn)生脈沖控制信 號的脈沖信號發(fā)生器、二極管D5、電阻R1、電阻R2以及N溝道場效應(yīng)管Ql ；所述脈沖信號發(fā)生器的供電端作為所述開關(guān)控制單元的供電輸入端通過電阻Rl 連接所述第一整流單元的正輸出端，所述脈沖信號發(fā)生器的信號輸出端連接場效應(yīng)管Ql 的柵極，場效應(yīng)管Ql的源極通過電阻R2連接所述第一整流單元的負(fù)輸出端，場效應(yīng)管Ql 的漏極作為所述開關(guān)控制單元的脈沖輸出端連接所述變壓單元的初級端，所述變壓單元的 初級端連接二極管D5的陽極，二極管D5的陰極連接所述脈沖信號發(fā)生器的供電端。進一步地，所述變壓單元包括變壓器Bi，變壓器Bl包括初級繞組Li、初級繞組L2以及次級繞組L3 ； 初級繞組Ll的一端連接所述第一整流單元的正輸出端，初級繞組Ll的另一端作 為所述變壓單元的初級端連接場效應(yīng)管Ql的漏極；初級繞組L2的一端作為所述變壓單元 的初級 端連接二極管D5的陽極，初級繞組L2的另一端連接所述第一整流單元的負(fù)輸出端； 次級繞組L3的一端作為所述變壓單元的次級端連接所述第二整流單元，次級繞組L3的另 一端作為所述變壓單元的次級端連接所述濾波單元；初級線圈Ll的一端、初級線圈L2的另 一端、以及次級線圈L3的另一端互為同名端。 更進一步地，所述第二整流單元包括二極管D6，二極管D6的陽極連接次級繞組L3 的一端，二極管D6的陰極連接所述濾波單元。本實用新型的另一目的在于提供一種UPS功率板，包括一反激式開關(guān)電源，所述 反激式開關(guān)電源包括連接交流電源的第一整流單元，連接所述第一整流單元的變壓單元， 供電輸入端連接所述第一整流單元的正輸出端、脈沖輸出端連接所述變壓單元的初級端的 開關(guān)控制單元，連接所述變壓單元的次級端的第二整流單元，以及一端連接所述第二整流 單元、另一端連接所述變壓單元的次級端的濾波單元，所述濾波單元包括兩個分別并聯(lián)在 所述第二整流單元和所述變壓單元的次級端之間、且分別與所述第二整流單元和所述變壓 單元構(gòu)成充電回路的電容，所述兩個電容分別與所述第二整流單元和所述變壓單元構(gòu)成充 電回路的長度相等。在上述UPS功率板中，所述開關(guān)控制單元包括產(chǎn)生脈沖控制信號的脈沖信號發(fā) 生器、二極管D5、電阻R1、電阻R2以及N溝道場效應(yīng)管Ql ；所述脈沖信號發(fā)生器的供電端作為所述開關(guān)控制單元的供電輸入端通過電阻Rl 連接所述第一整流單元的正輸出端，所述脈沖信號發(fā)生器的信號輸出端連接場效應(yīng)管Ql 的柵極，場效應(yīng)管Ql的源極通過電阻R2連接所述第一整流單元的負(fù)輸出端，場效應(yīng)管Ql 的漏極作為所述開關(guān)控制單元的脈沖輸出端連接所述變壓單元的初級端，所述變壓單元的 初級端連接二極管D5的陽極，二極管D5的陰極連接所述脈沖信號發(fā)生器的供電端。進一步地，所述變壓單元包括變壓器Bi，變壓器Bl包括初級繞組Li、初級繞組L2 以及次級繞組L3 ；初級繞組Ll的一端連接所述第一整流單元的正輸出端，初級繞組Ll的另一端作 為所述變壓單元的初級端連接場效應(yīng)管Ql的漏極；初級繞組L2的一端作為所述變壓單元 的初級端連接二極管D5的陽極，初級繞組L2的另一端連接所述第一整流單元的負(fù)輸出端； 次級繞組L3的一端作為所述變壓單元的次級端連接所述第二整流單元，次級繞組L3的另 一端作為所述變壓單元的次級端連接所述濾波單元；初級線圈Ll的一端、初級線圈L2的另 一端、以及次級線圈L3的另一端互為同名端。更進一步地，所述第二整流單元包括二極管D6，二極管D6的陽極連接次級繞組L3 的一端，二極管D6的陰極連接所述濾波單元。本實用新型實施例提供的反激式開關(guān)電源采用了分別并聯(lián)連接在負(fù)載了兩端的 兩個電容作為濾波單元，其濾波效果好、結(jié)構(gòu)簡單，且兩個電容分別與整流電源和變壓單元 構(gòu)成的兩個充電回路的長度相等，以達到對兩個電容的平均充電以及兩個電容分別對負(fù)載 的平均放電，提高了電容的使用壽命，并減小輸出給負(fù)載的電壓中的紋波信號。
圖1是本實用新型實施例提供的反激式開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是圖1的具體電路圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。本實用新型實施例提供的反激式開關(guān)電源采用了分別并聯(lián)連接在第二整流單元 和變壓單元的次級端之間的兩個電容作為濾波單元，且兩個電容分別與整流電源和變壓單 元構(gòu)成的兩個充電回路的長度相等。圖1示出了本實用新型實施例提供的反激式開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)原理，為了便于說 明，僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分。本實用新型實施例提供的反激式開關(guān)電源包括連接交流電源、對該交流電源輸 出的交流電進行整流處理后輸出直流電的第一整流單元11 ；連接第一整流單元11的變壓 單元13 ；供電輸入端連接第一整流單元11的正輸出端、脈沖輸出端連接變壓單元13的初 級端的開關(guān)控制單元12，開關(guān)控制單元12通過脈沖輸出端輸出脈沖控制信號，并控制變壓 單元13在該脈沖控制信號的高電平期間儲存電能；連接變壓單元13的次級端、將變壓單元 13中儲存的電能在開關(guān)控制單元12輸出的脈沖控制信號的低電平期間整流成直流電并輸 出的第二整流單元14 ；一端連接第二整流單元14、另一端連接變壓單元13的次級端、將第 二整流單元14輸出的直流電進行濾波處理后輸出給負(fù)載的濾波單元15。為了避免現(xiàn)有技術(shù)提供的反激式開關(guān)電源采用一個濾波電容作為濾波單元時，濾 波效果差的問題，本實用新型實施例中，濾波單元15具體包括兩個分別并聯(lián)在第二整流單 元14和變壓單元13的次級端之間、且分別與第二整流單元14和變壓單元13構(gòu)成充電回 路的電容。實踐中，當(dāng)兩個充電回路長度不同時，變壓單元13在開關(guān)控制單元12輸出的脈沖 控制信號的低電平期間向電容充電的電量不同，使得充電回路短的電容出現(xiàn)過充，而使得 充電回路長的電容出現(xiàn)充電不完全的現(xiàn)象，從而使得并聯(lián)連接的兩個電容在使用效果上并 沒有達到并聯(lián)的目的，且充電回路短的電容長期工作于過充的狀態(tài)會縮短其使用壽命，為 此，本實用新型實施例中，兩個充電回路的長度相等，以達到對兩個電容的平均充電以及兩 個電容分別對負(fù)載的平均放電，提高電容的使用壽命，并減小輸出給負(fù)載的電壓中的紋波 信號。圖2示出了圖1的具體電路。其中，第一整流單元11為一由二極管D1、D2、D3以及D4構(gòu)成的整流橋電路，該 整流橋電路的正輸入端連接交流電源的火線，該整流橋電路的負(fù)輸入端連接交流電源的零 線。開關(guān)控制單元12包括產(chǎn)生脈沖控制信號的脈沖信號發(fā)生器121、二極管D5、電阻 R1、電阻R2以及N溝道場效應(yīng)管Q1。其中，脈沖信號發(fā)生器121的供電端作為開關(guān)控制單 元12的供電輸入端通過電阻Rl連接第一整流單元11的正輸出端，脈沖信號發(fā)生器121的接地端連接第一整流單元11的負(fù)輸出端，脈沖信號發(fā)生器121的信號輸出端連接場效應(yīng)管 Ql的柵極，場效應(yīng)管Ql的源極通過電阻R2連接第一整流單元11的負(fù)輸出端，場效應(yīng)管Ql 的漏極作為開關(guān)控制單元12的脈沖輸出端連接變壓單元13的初級端。變壓單元13的初 級端連接二極管D5的陽極；二極管D5的陰極連接脈沖信號發(fā)生器121的供電端。變壓單元13包括變壓器Bi，變壓器Bl具體包括初級繞組Li、初級繞組L2以及 次級繞組L3。初級繞組Ll的一端連接第一整流單元11的正輸出端，初級繞組Ll的另一端 作為變壓單元13的初級端連接開關(guān)控制單元12，具體是連接場效應(yīng)管Ql的漏極；初級繞 組L2的一端作為變壓單元13的初級端連接開關(guān)控制單元12，具體是連接二極管D5的陽 極，初級繞組L2的另一端連接第一整流單元11的負(fù)輸出端；次級繞組L3的一端作為變壓 單元13的次級端連接第二整流單元14，次級繞組L3的另一端作為變壓單元13的次級端連 接濾波單元15。其中，初級線圈Ll的一端、初級線圈L2的另一端、以及次級線圈L3的另一 端互為同名端。第二整流單元14包括二極管D6，二極管D6的陽極連接變壓單元13的次級端，具 體是連接次級繞組L3的一端，二極管D6的陰極連接濾波單元15。濾波單元15包括并聯(lián)連接的電容Cl和電容C2，電容Cl和電容C2并聯(lián)后的一端 連接第二整流單元14，具體是連接二極管D6的陰極，電容Cl和電容C2并聯(lián)后的另一端連 接變壓單元13的次級端，具體是連接次級繞組L3的另一端。其中，電容Cl與二極管D6和 次級繞組L3構(gòu)成了對電容Cl的充電回路，電容C2與二極管D6和次級繞組L3構(gòu)成了對電 容C2的充電回路，且對電容Cl的充電回路與對電容C2的充電回路的長度相等。上述的電路圖的具體工作過程如下該電路的最初啟動時，脈沖信號發(fā)生器121 通過電阻Rl接收整流橋整流后的直流電信號，并根據(jù)該直流電信號向場效應(yīng)管Ql的柵極 發(fā)出高電平信號，使得場效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，由于二極管D6的單向?qū)üδ?，此時變壓器Bl開 始儲存電能；在脈沖信號發(fā)生器121發(fā)出低電平信號期間，場效應(yīng)管Ql截止，此時，由于次 級繞組L3兩端的極性發(fā)生倒置，二極管D6開始導(dǎo)通，變壓器Bl開始釋放電能，與此同時， 初級繞組L2兩端的極性發(fā)生倒置，二極管D5導(dǎo)通，變壓器Bl儲存的電能通過二極管D5向 脈沖信號發(fā)生器121發(fā)出直流電信號，脈沖信號發(fā)生器121根據(jù)該直流電信號向場效應(yīng)管 Ql的柵極發(fā)出高電平信號，而不需從交流電源取電，達到節(jié)能的目的，其過程如上所述，在 此不再贅述。本實用新型實施例還提供了一種UPS功率板，包括一如上所述的反激式開關(guān)電 源。本實用新型實施例提供的反激式開關(guān)電源采用了分別并聯(lián)連接在負(fù)載了兩端的 兩個電容作為濾波單元，其濾波效果好、結(jié)構(gòu)簡單，且兩個電容分別與整流電源和變壓單元 構(gòu)成的兩個充電回路的長度相等，以達到對兩個電容的平均充電以及兩個電容分別對負(fù)載 的平均放電，提高了電容的使用壽命，并減小輸出給負(fù)載的電壓中的紋波信號。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型 的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種反激式開關(guān)電源，包括連接交流電源的第一整流單元，連接所述第一整流單元 的變壓單元，供電輸入端連接所述第一整流單元的正輸出端、脈沖輸出端連接所述變壓單 元的初級端的開關(guān)控制單元，連接所述變壓單元的次級端的第二整流單元，以及一端連接 所述第二整流單元、另一端連接所述變壓單元的次級端的濾波單元，其特征在于，所述濾波 單元包括兩個分別并聯(lián)在所述第二整流單元和所述變壓單元的次級端之間、且分別與所述 第二整流單元和所述變壓單元構(gòu)成充電回路的電容，所述兩個電容分別與所述第二整流單 元和所述變壓單元構(gòu)成充電回路的長度相等。
2.如權(quán)利要求1所述的反激式開關(guān)電源，其特征在于，所述開關(guān)控制單元包括產(chǎn)生脈 沖控制信號的脈沖信號發(fā)生器、二極管D5、電阻R1、電阻R2以及N溝道場效應(yīng)管Ql ；所述脈沖信號發(fā)生器的供電端作為所述開關(guān)控制單元的供電輸入端通過電阻Rl連接 所述第一整流單元的正輸出端，所述脈沖信號發(fā)生器的信號輸出端連接場效應(yīng)管Ql的柵 極，場效應(yīng)管Ql的源極通過電阻R2連接所述第一整流單元的負(fù)輸出端，場效應(yīng)管Ql的漏 極作為所述開關(guān)控制單元的脈沖輸出端連接所述變壓單元的初級端，所述變壓單元的初級 端連接二極管D5的陽極，二極管D5的陰極連接所述脈沖信號發(fā)生器的供電端。
3.如權(quán)利要求2所述的反激式開關(guān)電源，其特征在于，所述變壓單元包括變壓器Bl，變 壓器Bl包括初級繞組Li、初級繞組L2以及次級繞組L3 ；初級繞組Ll的一端連接所述第一整流單元的正輸出端，初級繞組Ll的另一端作為所 述變壓單元的初級端連接場效應(yīng)管Ql的漏極；初級繞組L2的一端作為所述變壓單元的初 級端連接二極管D5的陽極，初級繞組L2的另一端連接所述第一整流單元的負(fù)輸出端；次級 繞組L3的一端作為所述變壓單元的次級端連接所述第二整流單元，次級繞組L3的另一端 作為所述變壓單元的次級端連接所述濾波單元；初級線圈Ll的一端、初級線圈L2的另一 端、以及次級線圈L3的另一端互為同名端。
4.如權(quán)利要求3所述的反激式開關(guān)電源，其特征在于，所述第二整流單元包括二極管 D6，二極管D6的陽極連接次級繞組L3的一端，二極管D6的陰極連接所述濾波單元。
5.一種UPS功率板，包括一反激式開關(guān)電源，所述反激式開關(guān)電源包括連接交流電源 的第一整流單元，連接所述第一整流單元的變壓單元，供電輸入端連接所述第一整流單元 的正輸出端、脈沖輸出端連接所述變壓單元的初級端的開關(guān)控制單元，連接所述變壓單元 的次級端的第二整流單元，以及一端連接所述第二整流單元、另一端連接所述變壓單元的 次級端的濾波單元，其特征在于，所述濾波單元包括兩個分別并聯(lián)在所述第二整流單元和 所述變壓單元的次級端之間、且分別與所述第二整流單元和所述變壓單元構(gòu)成充電回路的 電容，所述兩個電容分別與所述第二整流單元和所述變壓單元構(gòu)成充電回路的長度相等。
6.如權(quán)利要求5所述的UPS功率板，其特征在于，所述開關(guān)控制單元包括產(chǎn)生脈沖控 制信號的脈沖信號發(fā)生器、二極管D5、電阻R1、電阻R2以及N溝道場效應(yīng)管Ql ；所述脈沖信號發(fā)生器的供電端作為所述開關(guān)控制單元的供電輸入端通過電阻Rl連接 所述第一整流單元的正輸出端，所述脈沖信號發(fā)生器的信號輸出端連接場效應(yīng)管Ql的柵 極，場效應(yīng)管Ql的源極通過電阻R2連接所述第一整流單元的負(fù)輸出端，場效應(yīng)管Ql的漏 極作為所述開關(guān)控制單元的脈沖輸出端連接所述變壓單元的初級端，所述變壓單元的初級 端連接二極管D5的陽極，二極管D5的陰極連接所述脈沖信號發(fā)生器的供電端。
7.如權(quán)利要求6所述的UPS功率板，其特征在于，所述變壓單元包括變壓器Bl，變壓器Bl包括初級繞組Li、初級繞組L2以及次級繞組L3 ；初級繞組Ll的一端連接所述第一整流單元的正輸出端，初級繞組Ll的另一端作為所 述變壓單元的初級端連接場效應(yīng)管Ql的漏極；初級繞組L2的一端作為所述變壓單元的初 級端連接二極管D5的陽極，初級繞組L2的另一端連接所述第一整流單元的負(fù)輸出端；次級 繞組L3的一端作為所述變壓單元的次級端連接所述第二整流單元，次級繞組L3的另一端 作為所述變壓單元的次級端連接所述濾波單元；初級線圈Ll的一端、初級線圈L2的另一 端、以及次級線圈L3的另一端互為同名端。
8.如權(quán)利要求7所述的UPS功率板，其特征在于，所述第二整流單元包括二極管D6，二 極管D6的陽極連接次級繞組L3的一端，二極管D6的陰極連接所述濾波單元。
專利摘要本實用新型適用于電源電路設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種反激式開關(guān)電源及UPS功率板。其中的反激式開關(guān)電源包括連接交流電源的第一整流單元，連接第一整流單元的變壓單元，開關(guān)控制單元，連接變壓單元的次級端的第二整流單元，以及一端連接第二整流單元、另一端連接變壓單元的次級端的濾波單元，濾波單元包括兩個分別并聯(lián)在第二整流單元和變壓單元的次級端之間、且分別與第二整流單元和變壓單元構(gòu)成充電回路的電容，兩個電容分別與第二整流單元和變壓單元構(gòu)成充電回路的長度相等，以達到對兩個電容的平均充電以及兩個電容分別對負(fù)載的平均放電，提高電容的使用壽命，并減小輸出給負(fù)載的電壓中的紋波信號。
文檔編號H02M3/24GK201878011SQ20102061614
公開日2011年6月22日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者吳斌 申請人:深圳科士達科技股份有限公司