一種新型離線式數(shù)控智能開關(guān)電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型離線式數(shù)控智能開關(guān)電源，包括輸入部分、輸出部分和數(shù)控部分，該輸入部分包括依次連接的濾波保護(hù)模塊、升壓PFC電路模塊和反激式電壓采集模塊，該輸出部分為具有輸出接口的反激式輸出電路，該數(shù)控部分包括MCU微控制器或性價比高的類比驅(qū)動器IC，數(shù)控部分通過Mosfet晶體管或npn晶體管轉(zhuǎn)換開關(guān)控制PFC電路和反激式輸出電路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：該開關(guān)智能效果好，性價比高，造價低，微功耗節(jié)省電能，更容易推廣使用。
【專利說明】一種新型離線式數(shù)控智能開關(guān)電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及智能開關(guān)領(lǐng)域，具體是一種新型離線式數(shù)控智能開關(guān)電源。

【背景技術(shù)】
[0002]智能開關(guān)是自動根據(jù)信號控制設(shè)備的運(yùn)行的小電器設(shè)備，廣泛應(yīng)用于各個智能領(lǐng)域，特別是在日常生活領(lǐng)域被廣泛用于手機(jī)、相機(jī)和視頻播放器等。
[0003]大多的智能開關(guān)的數(shù)控部分輸出的信號弱，也不精確，智能效果不好，而且其價格高，且性價比低，不易被廣大用戶接收，阻止了這種智能開關(guān)的進(jìn)一步發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種智能效果好、性價比高的新型離線式數(shù)控智能開關(guān)電源，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種新型離線式數(shù)控智能開關(guān)電源，包括
[0007]輸入部分，該輸入部分包括依次連接的濾波保護(hù)模塊、升壓PFC電路模塊和反激式電壓采集模塊；所述濾波保護(hù)模塊上設(shè)有與交流電輸入接口依次連接的保護(hù)電阻Rp和橋式全波整流器BD，橋式全波整流器BD的兩端連接電感LI和高頻濾波電容Cl ;所述升壓PFC電路模塊包括與電感LI連接的電感L2，電感L2分別連接并聯(lián)的二極管Dl和二極管D2，二極管Dl的負(fù)極分別連接電阻Rl和并補(bǔ)電容C2 ;所述反激式電壓采集模塊包括與二極管Dl負(fù)極連接的電感L3，電感L3另一端連接并補(bǔ)電容C3和瞬態(tài)抑制二極管D3的正極，瞬態(tài)抑制二極管D3的負(fù)極連接二極管D4的負(fù)極，二極管D4的正極與二極管D2的負(fù)連接極，瞬態(tài)抑制二極管D3的正極和二極管D4的正極之間連接電壓互感器TA的初級線圈；
[0008]輸出部分，該輸出部分為具有輸出接口的反激式輸出電路，該反激式輸出電路是隔離型反激式輸出電路或非隔離型反激式輸出電路；
[0009]以及數(shù)控部分，該數(shù)控部分包括MCU微控制器，該MCU微控制器分別與升壓PFC電路模塊和反激式電壓采集模塊連接；所述反激式電壓采集模塊與MCU微控制器之間連接有轉(zhuǎn)換開關(guān)，轉(zhuǎn)換開關(guān)通過電阻R7接地，所述MCU微控制器的引腳5和引腳6通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接在二極管D2和二極管D4之間；所述電壓互感器TA的次級線圈2上依次連接有二極管D7、電阻R5和接地的電阻R6，所述MCU微控制器的引腳3接在電阻R5和電阻R6之間，二極管D7的負(fù)極分別連接接地的電容C7和MCU微控制器的引腳1，MCU微控制器的引腳I通過電阻R2連接電阻Rl，MCU微控制器的引腳4通過電阻R4接地。
[0010]作為本實用新型進(jìn)一步的方案:所述隔離型反激式輸出電路經(jīng)電壓互感器TA變壓后與反激式采集電壓模塊連接，電壓互感器TA次級線圈I的兩端并聯(lián)連接的儲能濾波電容C4和儲能濾波電容C5，電壓互感器TA的次級線圈I的正極與儲能濾波電容C4之間連接有并聯(lián)的二極管D5、二極管D6和電容C6，電容C6正極串聯(lián)有電阻R3。
[0011]作為本實用新型進(jìn)一步的方案:所述非隔離型反激式輸出電路包括相互并聯(lián)的二極管D5、電容C4和電容C5，二極管D5和電容C4之間連接有電感L4，二極管D5的正極與二極管D4的正極連接，二極管D5的負(fù)極與二極管D3的正極連接。
[0012]作為本實用新型進(jìn)一步的方案:所述轉(zhuǎn)換開關(guān)為Mosfet晶體管開關(guān)或npn晶體管開關(guān)。
[0013]作為本實用新型進(jìn)一步的方案:所述MCU微控制器替換為類比驅(qū)動比1C。
[0014]作為本實用新型進(jìn)一步的方案:采用的輸入電源為60V?280V的交流電或直流電，輸出電壓為3V?200V之間的恒定電壓，輸出電流為350mA?15A之間的恒定電流，輸出功率為3W?300W之間的恒定功率。
[0015]作為本實用新型再進(jìn)一步的方案:待機(jī)功率小于0.02Watt，輸出電流的直流紋波系數(shù)小于2%。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型是以微控器(MCU)為開關(guān)電源的控制核心，用數(shù)控方式取代原邏輯IC控制PFC，將系統(tǒng)模擬成電阻性負(fù)載，以獲得較高的功率因數(shù)(PFC)5MCU對電源及周邊的各類型模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量進(jìn)行邏輯和數(shù)值運(yùn)算，系統(tǒng)具有自適應(yīng)功能和實施智能控制的特點，可獲得高功率因數(shù)、高效率、微功耗待機(jī)的新一代綠色開關(guān)電源，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，周邊元器件少，因此硬件成本低，亦可做到最小體積的開關(guān)電源。
[0017]本實用新型適應(yīng)于各類家電，手機(jī)充電器、手提電腦電源及充電器，是未來各類LED燈具產(chǎn)品或定電壓產(chǎn)品實現(xiàn)智能化的有效途徑。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為新型離線式數(shù)控智能開關(guān)電源電路圖。
[0019]圖2為MCU微控制器控制PFC升壓電路工作原理圖。
[0020]圖3為MCU微控制器控制隔離型輸出電路工作原理圖。
[0021]圖4為MCU微控制器控制非隔離型輸出電流工作原理圖。
[0022]圖5為MCU微控制器與外界通訊工具連接的控制接口圖。

【具體實施方式】
[0023]下面將結(jié)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(shù)方案進(jìn)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?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(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(hù)的范圍。
[0024]請參閱圖1?4，本實用新型實施例中，一種新型離線式數(shù)控智能開關(guān)電源，包括輸入部分、輸出部分和數(shù)控部分。
[0025]輸入部分，該輸入部分包括依次連接的濾波保護(hù)模塊、升壓PFC電路模塊和反激式電壓采集模塊；所述濾波保護(hù)模塊上設(shè)有與交流電輸入接口依次連接的保護(hù)電阻Rp和橋式全波整流器BD，橋式全波整流器BD的兩端連接電感LI和高頻濾波電容Cl，橋式全波整流器BD將外界輸送的交流電的原始正弦波轉(zhuǎn)換為幅值可調(diào)的正半波和負(fù)半波，正半波和負(fù)半波經(jīng)過濾波模塊電容Cl和電感L2，使得輸出電流的正弦波與原始正弦波的方向相同，電阻Rp為可調(diào)電阻，能調(diào)節(jié)輸送到全波整流器BD的電流大小，電感LI將電能轉(zhuǎn)化成磁能，阻止全波整流器BD輸出的電流發(fā)生變化；所述升壓PFC電路模塊包括與電感LI連接的電感L2，電感L2分別連接并聯(lián)的二極管Dl和二極管D2，二極管Dl的負(fù)極分別連接電阻Rl和并補(bǔ)電容C2 ;所述反激式電壓采集模塊包括與二極管Dl負(fù)極連接的電感L3，電感L3另一端連接并補(bǔ)電容C3和瞬態(tài)抑制二極管D3的正極，瞬態(tài)抑制二極管D3的負(fù)極連接二極管D4的負(fù)極，二極管D4的正極與二極管D2的負(fù)連接極，瞬態(tài)抑制二極管D3的正極和二極管D4的正極之間連接電壓互感器TA的初級線圈。
[0026]輸出部分，該輸出部分為具有輸出接口的反激式輸出電路，該反激式輸出電路是隔離型反激式輸出電路或非隔離型反激式輸出電路。
[0027]隔離型反激式輸出電路經(jīng)電壓互感器TA變壓后與反激式采集電壓模塊連接，電壓互感器TA次級線圈I的兩端并聯(lián)連接的儲能濾波電容C4和儲能濾波電容C5，電壓互感器TA的次級線圈I的正極與儲能濾波電容C4之間連接有并聯(lián)的二極管D5、二極管D6和電容C6，電容C6正極串聯(lián)有電阻R3。
[0028]非隔離型反激式輸出電路包括相互并聯(lián)的二極管D5、電容C4和電容C5，二極管D5和電容C4之間連接有電感L4，二極管D5的正極與二極管D4的正極連接，二極管D5的負(fù)極與二極管D3的正極連接。
[0029]數(shù)控部分，該數(shù)控部分包括MCU微控制器，該MCU微控制器分別與升壓PFC電路模塊和反激式電壓采集模塊連接；所述反激式電壓采集模塊與MCU微控制器之間連接有轉(zhuǎn)換開關(guān)，轉(zhuǎn)換開關(guān)通過電阻R7接地，所述MCU微控制器的引腳5和引腳6通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接在二極管D2和二極管D4之間；所述電壓互感器TA的次級線圈2上依次連接有二極管D7、電阻R5和接地的電阻R6，所述MCU微控制器的引腳3接在電阻R5和電阻R6之間，二極管D7的負(fù)極分別連接接地的電容C7和MCU微控制器的引腳1，MCU微控制器的引腳I通過電阻R2連接電阻Rl，MCU微控制器的引腳4通過電阻R4接地。
[0030]數(shù)控部分的MCU微控制器也可替換為性價比高的類比驅(qū)動比1C，以降低小功率電源開關(guān)的總的生產(chǎn)成本。
[0031]輸入該離線式數(shù)控智能開關(guān)電源采用的輸入電源為60V?280V的交流電或直流電，其輸出電壓為3V?200V之間的恒定電壓，輸出電流為350mA?15A之間的恒定電流，輸出功率為3W?300W之間的恒定功率，其待機(jī)功率小于0.02Watt，輸出電流的直流紋波系數(shù)小于2%。
[0032]該離線式數(shù)控智能開關(guān)電源通過MCU微控制器連接具有通訊功能的RC紅外編碼控制通訊工具和WIFI控制通訊工具。
[0033]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0034]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種新型離線式數(shù)控智能開關(guān)電源，其特征在于，包括 輸入部分，該輸入部分包括依次連接的濾波保護(hù)模塊、升壓PFC電路模塊和反激式電壓采集模塊；所述濾波保護(hù)模塊上設(shè)有與交流電輸入接口依次連接的保護(hù)電阻Rp和橋式全波整流器BD，橋式全波整流器BD的兩端連接電感LI和高頻濾波電容Cl ;所述升壓PFC電路模塊包括與電感LI連接的電感L2，電感L2分別連接并聯(lián)的二極管Dl和二極管D2，二極管Dl的負(fù)極分別連接電阻Rl和并補(bǔ)電容C2 ;所述反激式電壓采集模塊包括與二極管Dl負(fù)極連接的電感L3，電感L3另一端連接并補(bǔ)電容C3和瞬態(tài)抑制二極管D3的正極，瞬態(tài)抑制二極管D3的負(fù)極連接二極管D4的負(fù)極，二極管D4的正極與二極管D2的負(fù)連接極，瞬態(tài)抑制二極管D3的正極和二極管D4的正極之間連接電壓互感器TA的初級線圈； 輸出部分，該輸出部分為具有輸出接口的反激式輸出電路，該反激式輸出電路是隔尚型反激式輸出電路或非隔離型反激式輸出電路； 以及數(shù)控部分，該數(shù)控部分包括MCU微控制器，該MCU微控制器分別與升壓PFC電路模塊和反激式電壓采集模塊連接；所述反激式電壓采集模塊與MCU微控制器之間連接有轉(zhuǎn)換開關(guān)，轉(zhuǎn)換開關(guān)通過電阻R7接地，所述MCU微控制器的引腳5和引腳6通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接在二極管D2和二極管D4之間；所述電壓互感器TA的次級線圈2上依次連接有二極管D7、電阻R5和接地的電阻R6，所述MCU微控制器的引腳3接在電阻R5和電阻R6之間，二極管D7的負(fù)極分別連接接地的電容C7和MCU微控制器的引腳1，MCU微控制器的引腳I通過電阻R2連接電阻Rl，MCU微控制器的引腳4通過電阻R4接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型離線式數(shù)控智能開關(guān)電源，其特征在于，所述隔離型反激式輸出電路經(jīng)電壓互感器TA變壓后與反激式采集電壓模塊連接，電壓互感器TA次級線圈I的兩端并聯(lián)連接的儲能濾波電容C4和儲能濾波電容C5，電壓互感器TA的次級線圈I的正極與儲能濾波電容C4之間連接有并聯(lián)的二極管D5、二極管D6和電容C6，電容C6正極串聯(lián)有電阻R3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型離線式數(shù)控智能開關(guān)電源，其特征在于，所述非隔離型反激式輸出電路包括相互并聯(lián)的二極管D5、電容C4和電容C5，二極管D5和電容C4之間連接有電感L4，二極管D5的正極與二極管D4的正極連接，二極管D5的負(fù)極與二極管D3的正極連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型離線式數(shù)控智能開關(guān)電源，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)為Mosfet晶體管開關(guān)或npn晶體管開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型離線式數(shù)控智能開關(guān)電源，其特征在于，所述MCU微控制器替換為類比驅(qū)動比1C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型離線式數(shù)控智能開關(guān)電源，其特征在于，采用的輸入電源為60V?280V的交流電或直流電，輸出電壓為3V?200V之間的恒定電壓，輸出電流為350mA?15A之間的恒定電流，輸出功率為3W?300W之間的恒定功率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型離線式數(shù)控智能開關(guān)電源，其特征在于，待機(jī)功率小于.0.02Watt，輸出電流的直流紋波系數(shù)小于2%。
【文檔編號】H02M1/42GK203933403SQ201420212676
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】王熙寧, 黃鎮(zhèn)球 申請人:王熙寧, 黃鎮(zhèn)球