一種低功耗開關電源的製作方法
2023-06-29 14:58:06 2
專利名稱：一種低功耗開關電源的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種開關電源，更具體而言是指一種低功耗開關電源。
背景技術：
開關電源是一種電壓轉換電路，主要的工作內容是升壓和降壓，其被廣泛應用於 現代電子產品。因為開關三極體總是工作在"開"和"關"的狀態，所以叫開關電源。開關 電源實質就是一個振蕩電路，這種轉換電能的方式，不僅應用在電源電路，在其它的電路應 用也很普遍，如液晶顯示器的背光電路、日光燈等。 隨著電力電子技術的發展和創新，使得開關電源技術在不斷地創新，這一成本反 轉點日益向低輸出電力端移動，這為開關電源提供了廣泛的發展空間。 開關電源高頻化是其發展的方向，高頻化使開關電源小型化，並使開關電源進入 更廣泛的應用領域，特別是在高新技術領域的應用，推動了高新技術產品的小型化、輕便 化。 但是目前常見的開關電源都存在著布局困難以及電路板零件過多的問題，究其原 因是因為目前的開關電源電路設計相對複雜，其外圍必須輔助很多的零器件才能實現開關 電源的功效，而且其在節約能源上的設計做得並不多，正是因為此，導致其在待機的時候， 所損耗的能源源較多。 另外，由於其周邊的輔助零件過多，導致其PCB板的尺寸的都比較大，以至於整個 開關電源的尺寸過大，未能向更為小型化的方向發展，而且由於其周遍輔助零件過多，導致 其在PCB板上的布局困難，因此造成生產開關電源的企業的生產成本居高不下。
發明內容本實用新型提供一種低功耗開關電源，藉由其獨特的原理設計，其解決了傳統PCB 尺寸大的問題和功耗過高的問題，為人們提供一種PCB布局合理，待機損耗低的開關電源。 而此是為本實用新型的第一 目的。 本實用新型提供一種低功耗開關電源，其電路設計集成度高，外圍周邊輔助零件 少，省略了傳統的Y電容和光電耦合器及TL431穩壓IC反饋迴路等零件，其不但能實現恆 流恆壓充電功能，並且其電壓精度能達到5%，恆流精度能達10%，穩定性極高，平均效率 達65X，待機損耗小於0.03W。而此是本實用新型的第二目的。 為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案為一種低功耗開關電源，其包括， 輸入單元，控制單元以及輸出單元，其中，該控制單元是連接設置在該輸入單元以及輸出單 元之間的。 該輸入單元包括，電流接入電路、一次整流電路以及低通濾波電路，其中，該一次 整流電路是連接設置在該電流接入電路中的，又，該電流輸入電路與該一次整流電路之間 連接有一電阻。 該控制單元包括尖峰信號吸收電路、變壓電路以及主控制電路，其中，該尖峰信號吸收電路是與該輸入單元的該低通濾波電路相連接的，並且該尖峰信號吸收電路是與該變 壓電路相連接的，又該主控電路是分別與尖峰信號吸收電路、該變壓電路以及該低通濾波 電路相連接的。 該尖峰信號吸收電路包括電阻，二極體以及電容，其中，該電阻是與該二極體串連 連接的，而該電容是與該電阻並聯連接的。 該變壓電路設有主變壓器，其中，該主變壓器是分別與該尖峰信號吸收電路的電 阻，二極體以及電容相連接的。 該主控電路設有一電源晶片，該電源晶片是分別與該尖峰信號吸收電路的二極體
以及該低通濾波電路的第二電容相連接的，又該電源晶片串連有若干電容，若干電阻以及
一個二極體，其中，若干該電容、若干該電阻以及該二極體是相互並聯連接的。 該輸出單元包括，二次整流電路以及平滑濾波電路，其中，該二次整流電路是與控
制單元的變壓電路相連接的，而該平滑濾波電路是與該二次整流電路相連接的。 該二次整流電路包括，整流二極體以及第一濾波電容，其中，該整流二極體是與該
變壓電路的主變壓器相連接的，而該第一濾波電容是分別與該主變壓器以及該整流二極體
相連接的。 該平滑濾波電路包括第二濾波電容，穩壓二極體以及USB輸出接口 ，其中，該第二
濾波電容是分別與該第一濾波電容、該穩壓二極體以及該USB輸出接口相互並聯連接的。 進一步，輸入單元，控制單元以及輸出單元是設置在一 PCB板上的，而該PCB板是
安裝在一保護殼內的，該保護殼包括上殼體以及下殼體，其中，該上殼體是與該下殼體相連
接的，而該PCB板是設置在該上殼體與該下殼體之間的。該上殼體開設有若干散熱槽孔，該
下殼體設置有充電插頭，再，該充電插頭是與該輸入單元的電流接入電路相連接的。 又，該一次整流電路包括四個二極體，該低通濾波電路包括電感、第一電容以及第
二電容，其中，該電感是連接在該第一電容與該第二電容之間的，又，該第一電容以及該第
二電容之間還連接有一電阻，且該電阻是與該電感並聯連接的。該尖峰信號吸收電路的電
阻與該主變壓器之間還連接有一電阻。 進一步，該電源晶片為一P麗集成控制晶片，該整流二極體並聯連接有一吸收回 路電路，再，該吸收回路電路是由一電阻以及一電容串聯連接而成的。該第二濾波電容與該 第一濾波電容之間設有一發光二極體，而該穩壓二極體與該USB輸出接口直接並聯有一電 阻。 本實用新型的有益效果為本實用新型在結構上包括，輸入單元，控制單元以及輸 出單元，其中，該控制單元是連接設置在該輸入單元以及輸出單元之間的，其中，該控制單
元設有一電源晶片，藉由其獨特的原理設計，其解決了傳統PCB尺寸大的問題和功耗過高 的問題，為人們提供一種PCB布局合理，待機損耗低的開關電源，其電路設計集成度高，外 圍周邊輔助零件少，省略了傳統的Y電容和光電耦合器及TL431穩壓IC反饋迴路等零件， 其不但能實現恆流恆壓充電功能，並且其電壓精度能達到5%，恆流精度能達10%，穩定性 極高，平均效率達65%，待機損耗小於0. 03W。
圖1為本實用新型的實施例的電路原理5[0023] 圖2為本實用新型的實施例的輸入單元的電路原理圖； 圖3為本實用新型的實施例的控制單元的電路原理圖； 圖4為本實用新型的實施例的輸出單元的電路原理圖； 圖5為本實用新型的實施例的保護殼的示意具體實施方式如圖1至5所示，為本實用新型一種較佳的具體實施例子，一種開關電源，如圖1 所示，其包括，輸入單元10，控制單元20以及輸出單元30，其中，該控制單元20是連接設置 在該輸入單元10以及輸出單元30之間的。 如圖1所示，該輸入單元10包括，電流接入電路11、一次整流電路12以及低通濾 波電路13，其中，該一次整流電路12是連接設置在該電流接入電路11中的，又，該電流輸入 電路11與該一次整流電路12之間連接有一電阻111。 進一步，如圖2所示，該一次整流電路12包括四個二極體121，該低通濾波電路13 包括電感131、第一電容132以及第二電容133，其中，該電感131是連接在該第一電容131 與該第二電容132之間的，又，該第一電容132以及該第二電容133之間還連接有一電阻， 且該電阻是與該電感131並聯連接的。 如圖3所示，該控制單元20包括尖峰信號吸收電路21、變壓電路22以及主控制電 路23，其中，該尖峰信號吸收電路21是與該輸入單元10的該低通濾波電路13相連接的，並 且該尖峰信號吸收電路21是與該變壓電路22相連接的，又該主控電路23是分別與尖峰信 號吸收電路21、該變壓電路22以及該低通濾波電路13相連接的。 該尖峰信號吸收電路21包括電阻211，二極體212以及電容213，其中，該電阻211 是與該二極體212串連連接的，而該電容231是與該電阻211並聯連接的。 該變壓電路22設有主變壓器221，其中，該主變壓器221是分別與該尖峰信號吸收 電路21的電阻211，二極體212以及電容213相連接的。 進一步，該尖峰信號吸收電路21的電阻211與該主變壓器221之間還連接有一電 阻214。 該主控電路23設有一電源晶片231，該電源晶片231是分別與該尖峰信號吸收電 路21的二極體212以及該低通濾波電路13的第二電容131相連接的。又該電源晶片231 串連有若干電容，若干電阻以及一個二極體。其中，若干該電容、若干該電阻以及該二極體 是相互並聯連接的。 進一步，該電源晶片231為一P麗集成控制晶片。 如圖4所示，該輸出單元30包括，二次整流電路31以及平滑濾波電路32，其中，該 二次整流電路31是與控制單元20的變壓電路22相連接的，而該平滑濾波電路32是與該 二次整流電路32相連接的。 該二次整流電路31包括，整流二極體311以及第一濾波電容312，其中，該整流二 極管311是與該變壓電路22的主變壓器221相連接的，而該第一濾波電容312是分別與該 主變壓器221以及該整流二極體311相連接的， 進一步，該整流二極體311並聯連接有一吸收回路電路313，再，該吸收回路電路 是由一電阻以及一電容串聯連接而成的。[0039] 該平滑濾波電路32包括第二濾波電容321，穩壓二極體322以及USB輸出接口 323，其中，該第二濾波電容321是分別與該第一濾波電容312、該穩壓二極體322以及該 USB輸出接口 323相互並聯連接的。 又，該第二濾波電容321與該第一濾波電容312之間設有一發光二極體324，而該 穩壓二極體322與該USB輸出接口 323直接並聯有一電阻325。 進一步，如圖5所示，輸入單元IO，控制單元20以及輸出單元30是設置在一 PCB 板40上的，而該PCB板40是安裝在一保護殼50內的，該保護殼50包括上殼體51以及下 殼體52，其中，該上殼體51是與該下殼體52相連接的，而該PCB板40是設置在該上殼體 51與該下殼體52之間的。 又該上殼體51開設有若干散熱槽孔511，該下殼體52設置有充電插頭521 ，再，該 充電插頭521是與該輸入單元10的電流接入電路11相連接的。 藉由上述的各元件及其連接方式，本實用新型，採用最先進的P麗+MOS集成控制 晶片設計，其集成度高，並且外圍周邊輔助零件少，省略了 Y電容，去掉了光電耦合器及 TL431穩壓IC反饋迴路零件。 本實用新型採用變壓器原邊控制恆流的設計，大大降低了PCB布局的難度，也減 少了 PCB尺寸，為生產企業節省了 PCB的材料的成本。本實用新型能實現恆流恆壓充電功 能，其電壓精度能達到5% 、恆流精度能達10% 。本實用新型穩定性極高，平均效率達65% ， 待機損耗小於0. 03W。
權利要求一種低功耗開關電源，其包括，輸入單元，控制單元以及輸出單元，其中，該控制單元是連接設置在該輸入單元以及輸出單元之間的，該輸入單元包括，電流接入電路、一次整流電路以及低通濾波電路，其中，該一次整流電路是連接設置在該電流接入電路中的，又，該電流輸入電路與該一次整流電路之間連接有一電阻，該控制單元包括尖峰信號吸收電路、變壓電路以及主控制電路，其中，該尖峰信號吸收電路是與該輸入單元的該低通濾波電路相連接的，並且該尖峰信號吸收電路是與該變壓電路相連接的，又該主控電路是分別與尖峰信號吸收電路、該變壓電路以及該低通濾波電路相連接的，該尖峰信號吸收電路包括電阻，二極體以及電容，其中，該電阻是與該二極體串連連接的，而該電容是與該電阻並聯連接的，該變壓電路設有主變壓器，其中，該主變壓器是分別與該尖峰信號吸收電路的電阻，二極體以及電容相連接的，該主控電路設有一電源晶片，該電源晶片是分別與該尖峰信號吸收電路的二極體以及該低通濾波電路的第二電容相連接的，又該電源晶片串連有若干電容，若干電阻以及一個二極體，其中，若干該電容、若干該電阻以及該二極體是相互並聯連接的，該輸出單元包括，二次整流電路以及平滑濾波電路，其中，該二次整流電路是與控制單元的變壓電路相連接的，而該平滑濾波電路是與該二次整流電路相連接的，該二次整流電路包括，整流二極體以及第一濾波電容，其中，該整流二極體是與該變壓電路的主變壓器相連接的，而該第一濾波電容是分別與該主變壓器以及該整流二極體相連接的，該平滑濾波電路包括第二濾波電容，穩壓二極體以及USB輸出接口，其中，該第二濾波電容是分別與該第一濾波電容、該穩壓二極體以及該USB輸出接口相互並聯連接的。
2. 如權利要求1所述的一種低功耗開關電源，其特徵在於，進一步，輸入單元，控制單 元以及輸出單元是設置在一 PCB板上的，而該PCB板是安裝在一保護殼內的，該保護殼包括 上殼體以及下殼體，其中，該上殼體是與該下殼體相連接的，而該PCB板是設置在該上殼體 與該下殼體之間的。
3. 如權利要求2所述的一種低功耗開關電源，其特徵在於，該上殼體開設有若干散熱 槽孔，該下殼體設置有充電插頭，再，該充電插頭是與該輸入單元的電流接入電路相連接 的。
4. 如權利要求1所述的一種低功耗開關電源，其特徵在於，進一步，該一次整流電路包 括四個二極體，該低通濾波電路包括電感、第一電容以及第二電容，其中，該電感是連接在 該第一電容與該第二電容之間的，又，該第一電容以及該第二電容之間還連接有一電阻，且 該電阻是與該電感並聯連接的。
5. 如權利要求1所述的一種低功耗開關電源，其特徵在於，進一步，該尖峰信號吸收電 路的電阻與該主變壓器之間還連接有一電阻。
6. 如權利要求l所述的一種低功耗開關電源，其特徵在於，進一步，該電源晶片為一 P麗集成控制晶片。
7. 如權利要求1所述的一種低功耗開關電源，其特徵在於，進一步，該整流二極體並聯連接有一吸收回路電路，再，該吸收回路電路是由一電阻以及一電容串聯連接而成的。
8.如權利要求1所述的一種低功耗開關電源，其特徵在於，該第二濾波電容與該第一濾波電容之間設有一發光二極體，而該穩壓二極體與該USB輸出接口直接並聯有一電阻。
專利摘要本實用新型提供一種低功耗開關電源，其在結構上包括，輸入單元，控制單元以及輸出單元，其中，該控制單元是連接設置在該輸入單元以及輸出單元之間的，其中，該控制單元設有一電源晶片，藉由其獨特的原理設計，其解決了傳統PCB尺寸大的問題和功耗過高的問題，為人們提供一種PCB布局合理，待機損耗低的開關電源，其電路設計集成度高，外圍周邊輔助零件少，省略了傳統的Y電容和光電耦合器及TL431穩壓IC反饋迴路等零件，其不但能實現恆流恆壓充電功能，並且其電壓精度能達到5％，恆流精度能達10％，穩定性極高，平均效率達65％，待機損耗小於0.03W。
文檔編號H02M7/04GK201440642SQ20092013321
公開日2010年4月21日 申請日期2009年6月23日 優先權日2009年6月23日
發明者陳焱 申請人:深圳市騰威電子有限公司