一種開關(guān)電源的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種開關(guān)電源，以減小開關(guān)電源的體積、及減少對(duì)外界的傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。該開關(guān)電源，包括：整流濾波電路，其兩輸入端作為開關(guān)電源的交流輸入端，其輸出端連接輸入濾波電路的輸入端；變壓器電路，包括一高頻磁芯變壓器；高頻磁芯變壓器的初級(jí)線圈的第一端分別與輸入濾波電路的輸出端和一空載線圈連接；高頻磁芯變壓器的次級(jí)線圈的第一端與輸出濾波電路的輸入端連接，其第二端作為開關(guān)電源的負(fù)極輸出端；輸出濾波電路的輸出端作為開關(guān)電源的正極輸出端；開關(guān)電路，其輸入端與高頻磁芯變壓器的初級(jí)線圈的第二端連接，其控制端與電壓調(diào)節(jié)電路的輸出端連接，其旁路端接地；電壓調(diào)節(jié)電路，其控制端與輸出濾波電路的輸出端連接。
【專利說明】一種開關(guān)電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種開關(guān)電源。
【背景技術(shù)】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，其利用局部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)把傳感器、控制器、機(jī)器、人員和物等通過新的方式聯(lián)在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)信息化、遠(yuǎn)程管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。相應(yīng)的，適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的各種電子設(shè)置應(yīng)運(yùn)而生，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常為無線網(wǎng)絡(luò)交互，現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所采用的開關(guān)電源電路較為復(fù)雜，電源體積和輻射較大。為了解決這一問題，通常采用離線方式減少開關(guān)電源器件以減少開關(guān)電源的體積，但該方式得到的開關(guān)電源有如下問題:一方面，需要較為復(fù)雜的變壓器，開關(guān)電源的體積并未得到有效的減??；另一方而，開關(guān)電源輸出不穩(wěn)定不精確，需要外加穩(wěn)壓，且對(duì)外界的傳導(dǎo)干擾和輻射干擾仍然較大，影響無線信號(hào)的接收。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種開關(guān)電源，以減小開關(guān)電源的體積并能夠得到穩(wěn)定、精確的輸出，以及減少對(duì)外界的傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種開關(guān)電源，包括依次連接的整流濾波電路、輸入濾波電路、變壓器電路和輸出濾波電路，以及開關(guān)電路和電壓調(diào)節(jié)電路；
[0006]所述整流濾波電路的兩輸入端作為所述開關(guān)電源的交流輸入端，其輸出端連接所述輸入濾波電路的輸入端；
[0007]所述變壓器電路包括一高頻磁芯變壓器；所述高頻磁芯變壓器的初級(jí)線圈的第一端分別與所述輸入濾波電路的輸出端和一空載線圈連接；所述高頻磁芯變壓器的次級(jí)線圈的第一端連接所述輸出濾波電路的輸入端，其第二端作為所述開關(guān)電源的負(fù)極輸出端；
[0008]所述輸出濾波電路的輸出端作為所述開關(guān)電源的正極輸出端；
[0009]所述開關(guān)電路的輸入端與所述高頻磁芯變壓器的初級(jí)線圈的第二端連接，其控制端與所述電壓調(diào)節(jié)電路的輸出端連接，其旁路端接地；
[0010]所述電壓調(diào)節(jié)電路的控制端與所述輸出濾波電路的輸出端連接。
[0011]優(yōu)選的，所述變壓器電路還包括設(shè)置于所述高頻磁芯變壓器的初級(jí)線圈的第一端和第二端之間的限流子電路；
[0012]所述限流子電路包括一 RC電路和一二極管，該二極管的正極與所述高頻磁芯的初級(jí)線圈的第二端連接，其負(fù)極與該RC電路的一端連接，該RC電路的另一端與所述高頻磁芯的初級(jí)線圈的第一端連接。
[0013]優(yōu)選的，所述高頻磁芯變壓器包括PC40、PC44或PC50材料中EE5、EE8.3、EE10、EE13 EE16、EE17 和 EE19 中的任一種。
[0014]優(yōu)選的，所述整流濾波電路為橋式整流電路。
[0015]優(yōu)選的，所述輸入濾波電路和所述輸出濾波電路為π形濾波電路。
[0016]優(yōu)選的，所述輸入濾波電路的31形濾波電路中的電容為小型高壓微型電容。
[0017]優(yōu)選的，所述開關(guān)電路包括一開關(guān)控制芯片，所述開關(guān)控制芯片為ΤΝΥ266或TNY266NL。
[0018]優(yōu)選的，所述電壓調(diào)節(jié)電路包括一光耦合器和一三端穩(wěn)壓管；
[0019]所述光耦合器的發(fā)光側(cè)的輸入端、所述三端穩(wěn)壓管的陰極和所述三端穩(wěn)壓管的參考極分別通過一電阻連接在一起，作為所述電壓調(diào)節(jié)電路的控制端；
[0020]所述光耦合器的發(fā)光側(cè)的輸出端與所述三端穩(wěn)壓管的陰極連接；
[0021]所述光耦合器的受光側(cè)與連接所述開關(guān)電路的控制端和地之間。
[0022]優(yōu)選的，所述三端穩(wěn)壓管為TL431。
[0023]本實(shí)用新型有益效果如下:本實(shí)用新型通過采用高頻磁芯變壓器，結(jié)合開關(guān)電路和電壓調(diào)節(jié)電路實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換，采用小體積的元器件并減少元器件數(shù)量，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，從而減小開關(guān)電源的體積，并能夠得到穩(wěn)定、精確的輸出，以及減小了對(duì)外界的傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型提供的開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型提供的一種具體的開關(guān)電源的原理圖；
[0026]圖3為應(yīng)用本實(shí)用新型提供的開關(guān)電源的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行詳細(xì)說明。需要注意的是，自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)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(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0028]實(shí)施例一
[0029]參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種開關(guān)電源100，其中A、Β端為開關(guān)電源100的輸入端，c為開關(guān)電源100的正極輸出端，D為開關(guān)電源100的負(fù)極輸出端。開關(guān)電源100包括依次連接的整流濾波電路101、輸入濾波電路102、變壓器電路103和輸出濾波電路104，以及電壓調(diào)節(jié)電路105和開關(guān)電路106 ；
[0030]整流濾波電路101的兩輸入端作為開關(guān)電源100的交流輸入端，其輸出端連接輸入濾波電路102的輸入端；
[0031]變壓器電路103包括一高頻磁芯變壓器；高頻磁芯變壓器的初級(jí)線圈的第一端分別與輸入濾波電路102的輸出端和一空載線圈連接；高頻磁芯變壓器的次級(jí)線圈的第一端連接輸出濾波電路104的輸入端，其第二端作為開關(guān)電源100的負(fù)極輸出端；
[0032]輸出濾波電路104的輸出端作為開關(guān)電源100的正極輸出端；
[0033]開關(guān)電路106的輸入端與高頻磁芯變壓器的初級(jí)線圈的第二端連接，其控制端與電壓調(diào)節(jié)電路105的輸出端連接，其旁路端接地；
[0034]電壓調(diào)節(jié)電路105的控制端與輸出濾波電路104的輸出端連接。
[0035]優(yōu)選的，變壓器電路103還包括設(shè)置于高頻磁芯變壓器的初級(jí)線圈的第一端和第二端之間的限流子電路；
[0036]限流子電路包括一 RC電路和一二極管，該二極管的正極與高頻磁芯變壓器的初級(jí)線圈的第二端連接，其負(fù)極與該RC電路的一端連接，該RC電路的另一端與高頻磁芯變壓器的初級(jí)線圈的第一端連接。
[0037]優(yōu)選的，高頻磁芯變壓器包括PC40、PC44或PC50材料中EE5、EE8.3、EE10、EE13EE16、EE17和EE19中的任一種。
[0038]本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過采用高頻磁芯變壓器，結(jié)合開關(guān)電路106和電壓調(diào)節(jié)電路105實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換，采用小體積的元器件并減少元器件數(shù)量，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，從而減小開關(guān)電源的體積；進(jìn)一步的，電壓調(diào)節(jié)電路能夠?qū)敵鲭妷哼M(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠得到穩(wěn)定、精確的輸出，以及減小了對(duì)外界的傳導(dǎo)干擾和福射干擾。
[0039]優(yōu)選的，整流濾波電路101為橋式整流電路。
[0040]優(yōu)選的，輸入濾波電路102和輸出濾波電路104為31形濾波電路。
[0041]優(yōu)選的，輸入濾波電路102的31形濾波電路中的電容為小型高壓微型電容，例如
3.3uF400V 電容。
[0042]優(yōu)選的，開關(guān)電路106包括一開關(guān)控制芯片，開關(guān)控制芯片為TNY266或TNY266NL。
[0043]優(yōu)選的，電壓調(diào)節(jié)電路105包括一光耦合器和一三端穩(wěn)壓管；
[0044]光耦合器的發(fā)光側(cè)的輸入端、三端穩(wěn)壓管的陰極和三端穩(wěn)壓管的參考極分別通過一電阻連接在一起，作為電壓調(diào)節(jié)電路105的控制端；
[0045]光耦合器的發(fā)光側(cè)的輸出端與三端穩(wěn)壓管的陰極連接；
[0046]光耦合器的受光側(cè)與連接開關(guān)電路106的控制端和地之間。
[0047]優(yōu)選的，三端穩(wěn)壓管為TL431。
[0048]本實(shí)用新型有益效果如下:本實(shí)用新型通過采用高頻磁芯變壓器，結(jié)合開關(guān)電路和電壓調(diào)節(jié)電路實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換，采用小體積的元器件并減少元器件數(shù)量，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，從而減小開關(guān)電源的體積；進(jìn)一步的，電壓調(diào)節(jié)電路能夠?qū)敵鲭妷哼M(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠得到穩(wěn)定、精確的輸出，以及減小了對(duì)外界的傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。
[0049]實(shí)施例二
[0050]參見圖2，本實(shí)用新型提供一種較具體的開關(guān)電源100，包括整流濾波電路B1，其輸入端作為開關(guān)電源100的輸入端A、B將交流電壓整流為直流電壓；電容C2、電感L2和電容C8組成的輸入濾波電路(π形濾波電路)對(duì)整流濾波電路Β1輸出的直流電壓進(jìn)行輸入濾波，其中電容C2和電容C8可以選用小型高壓微型電容，例如3.3uF400V的高壓微型電容，高壓微型電容具有較小的體積，減小空間的占用；高頻磁芯變壓器PC40 ΕΕ8.3，其初級(jí)線圈的第一端接一空載線圈Τ2，高頻磁芯變壓器PC40 ΕΕ8.3作為功率轉(zhuǎn)換的器件，將輸入濾波電路輸出的直流電壓提供的初級(jí)能量傳遞到次級(jí)；電容C6、電感L3和電容C4組成的輸出濾波電路U形濾波電路)，對(duì)高頻磁芯變壓器PC40 ΕΕ8.3輸出的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流輸出；高頻磁芯變壓器PC40 ΕΕ8.3的次級(jí)線圈的第一端與輸出濾波電路的輸入端連接，輸出濾波電路的輸出端作為開關(guān)電源100的正極輸出端C ;高頻磁芯變壓器PC40 ΕΕ8.3的次級(jí)線圈的第二端作為開關(guān)電源100的負(fù)極輸出端D(由于次級(jí)線圈的第二端和三端穩(wěn)壓管TL431的陽(yáng)極均接地，為了示圖清晰，在圖2中以三端穩(wěn)壓管TL431的陽(yáng)極作為負(fù)極輸出端D)。
[0051]在高頻磁芯變壓器PC40 EE8.3初級(jí)線圈的兩端之間設(shè)置電阻R1、電容C3和二極管D1組成的限流子電路。
[0052]開關(guān)控制芯片TNY266構(gòu)成開關(guān)電路，其輸入端(DD端)與高頻磁芯變壓器的初級(jí)線圈的第二端連接，其控制端(EN端)與電壓調(diào)節(jié)電路的輸出端連接，其旁路端(BP)通過一旁路電容C10接地。
[0053]光耦合器OPT和三端穩(wěn)壓管TL431組成電壓調(diào)節(jié)電路。其中，三端穩(wěn)壓管TL431的參考極連接由電阻R2及R3組成的分壓電路的分壓節(jié)點(diǎn)，三端穩(wěn)壓管TL431的陽(yáng)極接地。光率禹合器OPT的發(fā)光側(cè)一方面通過供電電阻R2連接開關(guān)電源100的正極輸出端C,另一方面連接三端穩(wěn)壓管TL431的陰極，光耦合器OPT的受光側(cè)連接在開關(guān)控制芯片TNY266的控制端與地之間。在此，為了提高三端穩(wěn)壓管TL431的穩(wěn)定性，在提高三端穩(wěn)壓管TL431的參考極與陰極之間設(shè)置一補(bǔ)償電容C7。
[0054]當(dāng)然，開關(guān)控制芯片、三端穩(wěn)壓管也可以選擇其他型號(hào)的芯片，本實(shí)用新型實(shí)施例僅是為了對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說明，本實(shí)用新型并不以此為限。
[0055]實(shí)施例三
[0056]為了更清晰的了解本實(shí)用新型實(shí)施例提供開關(guān)電源100，提供一種具體的應(yīng)用場(chǎng)景，如圖3所示,包括開關(guān)電源100,還包括:
[0057]—熱敏電阻器201，熱敏電阻器設(shè)置于整流濾波電路101的一輸入端；該熱敏電阻器201為正溫度系數(shù)熱敏電阻，能過進(jìn)行過熱保護(hù)。
[0058]一壓敏電阻202，壓敏電阻設(shè)置于整流濾波電路101的兩輸入端之間；該壓敏電阻能夠在開關(guān)電源100承受過壓時(shí)進(jìn)行電壓嵌位，吸收多余的電流以保護(hù)敏感器件。
[0059]一 Y電容203，Y電容203設(shè)置于整流濾波電路101的一輸入端和開關(guān)電源100的負(fù)極輸出端之間；該￥電容203能夠避免發(fā)生電擊，從而提高開關(guān)電源的安全性。需要說明的是，Y電容203為安規(guī)電容。
[0060]交流電壓AC 160V-220V經(jīng)開關(guān)電源100進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換后，輸出DC5V的直流電壓。
[0061]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種開關(guān)電源，其特征在于，包括依次連接的整流濾波電路、輸入濾波電路、變壓器電路和輸出濾波電路，以及開關(guān)電路和電壓調(diào)節(jié)電路； 所述整流濾波電路的兩輸入端作為所述開關(guān)電源的交流輸入端，其輸出端連接所述輸入濾波電路的輸入端； 所述變壓器電路包括一高頻磁芯變壓器；所述高頻磁芯變壓器的初級(jí)線圈的第一端分別與所述輸入濾波電路的輸出端和一空載線圈連接；所述高頻磁芯變壓器的次級(jí)線圈的第一端連接所述輸出濾波電路的輸入端，其第二端作為所述開關(guān)電源的負(fù)極輸出端； 所述輸出濾波電路的輸出端作為所述開關(guān)電源的正極輸出端； 所述開關(guān)電路的輸入端與所述高頻磁芯變壓器的初級(jí)線圈的第二端連接，其控制端與所述電壓調(diào)節(jié)電路的輸出端連接； 所述電壓調(diào)節(jié)電路的控制端與所述輸出濾波電路的輸出端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述變壓器電路還包括設(shè)置于所述高頻磁芯變壓器的初級(jí)線圈的第一端和第二端之間的限流子電路； 所述限流子電路包括一 RC電路和一二極管，該二極管的正極與所述高頻磁芯的初級(jí)線圈的第二端連接，其負(fù)極與該RC電路的一端連接，該RC電路的另一端與所述高頻磁芯的初級(jí)線圈的第一端連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述高頻磁芯變壓器包括PC40、PC44 或 PC50 材料中 EE5、EE8.3、EE10、EE13 EE16、EE17 和 EE19 中的任一種。
4.如權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述整流濾波電路為橋式整流電路。
5.如權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述輸入濾波電路和所述輸出濾波電路為π形濾波電路。
6.如權(quán)利要求5所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述輸入濾波電路的π形濾波電路中的電容為小型高壓微型電容，所述小型高壓微型電容包括3.3uF400V電容。
7.如權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述開關(guān)電路包括一開關(guān)控制芯片，所述開關(guān)控制芯片為ΤΝΥ266或TNY266NL。
8.如權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述電壓調(diào)節(jié)電路包括一光耦合器和一三端穩(wěn)壓管； 所述光耦合器的發(fā)光側(cè)的輸入端、所述三端穩(wěn)壓管的陰極和所述三端穩(wěn)壓管的參考極分別通過一電阻連接在一起，作為所述電壓調(diào)節(jié)電路的控制端； 所述光耦合器的發(fā)光側(cè)的輸出端與所述三端穩(wěn)壓管的陰極連接； 所述光耦合器的受光側(cè)與連接所述開關(guān)電路的控制端和地之間。
9.如權(quán)利要求8所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述三端穩(wěn)壓管為TL431。
【文檔編號(hào)】H02M7/04GK204068732SQ201420327133
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】陳仲錢, 洪利 申請(qǐng)人:北京天創(chuàng)匯智科技有限公司