水池用開關電源電路的製作方法
2023-05-18 12:36:11
水池用開關電源電路的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種水池用開關電源電路，電連接於電網交流電和直流輸出端之間，包括幹擾抑制電路、整流濾波電路、高頻變換電路、方波整流濾波電路和控制電路，幹擾抑制電路能夠消除電網交流電與開關電源電路之間的電磁幹擾；整流濾波電路能夠對電網交流電進行整流濾波，為高頻變換電路提供直流電壓；高頻變換電路能夠將直流電壓變換成高頻交流電壓，隔離輸出端與輸入電網交流電；方波整流濾波電路能夠將高頻變換電路輸出的高頻交流電壓整流濾波得到直流電壓，並防止高頻噪聲對負載幹擾；控制電路能夠檢測輸出的直流電壓，並保持輸出電壓的穩定，使用該電路的器件更小型和輕便，穩壓精度更高，且空載損耗小、效率高，能夠有效降低待機能耗。
【專利說明】水池用開關電源電路
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種開關電源電路，具體是涉及一種水池用開關電源電路。
【背景技術】
[0002]按摩水池或浴池，以下統稱為水池，一般包含過濾、加熱和造浪等功能部件，這些功能部件使用高壓電，而控制器使用安全低壓電，同一電器上的兩種以上電壓需要通過穩壓電源來實現。目前市場上的家用按摩水池或浴池，均採用線性穩壓電源，使用的是普通的電源變壓器，雖然解決了同一電器上的多種電壓供應問題，但是仍存在穩壓精度低、體積大、重量大、空載損耗大、效率低等缺陷，其中重量大容易造成引腳焊接脫落，空載損耗大和效率低造成待機能耗大。
[0003]根據歐盟EUP指令要求，在2013年I月家用電器產品需要符合待機能耗標準的要求，否則不能進入其市場。現有按摩水池或浴池的線性穩壓電源達不到EUP指令要求。
【發明內容】
[0004]為了解決上述技術問題，本發明提出一種水池用開關電源電路，無需使用電源變壓器，使用該電路的器件更小型和輕便，穩壓精度更高，且空載損耗小、效率高，能夠有效降低待機能耗。
[0005]本發明的技術方案是這樣實現的:
[0006]一種水池用開關電源電路，電連接於電網交流電和直流輸出端之間，包括幹擾抑制電路、整流濾波電路、高頻變換電路、方波整流濾波電路和控制電路，所述幹擾抑制電路的輸入端與所述電網交流電相連接，所述幹擾抑制電路的輸出端與所述整流濾波電路的輸入端相連接，所述整流濾波電路的輸出端與所述高頻變換電路的輸入端相連接，所述高頻變換電路設有若干個變換輸出端，對應每一個變換輸出端，所述方波整流濾波電路設有一個方波整流濾波子電路，所述變換輸出端與所述方波整流濾波子電路的輸入端相連接，所述方波整流濾波子電路的輸出端與所述直流輸出端相連接，所述控制電路的取樣端與所述方波整流濾波子電路的輸出端相連接，所述控制電路的控制端與所述高頻變換電路的輸入端相連接；所述幹擾抑制電路能夠消除所述電網交流電對開關電源電路以及開關電源電路對所述電網交流電兩個不同方向的電磁幹擾；所述整流濾波電路能夠對所述電網交流電進行整流濾波，為所述高頻變換電路提供直流電壓；所述高頻變換電路能夠將直流電壓變換成高頻交流電壓，隔離輸出端與輸入電網交流電；所述方波整流濾波電路能夠將所述高頻變換電路輸出的高頻交流電壓整流濾波得到需要的直流電壓，並防止高頻噪聲對負載幹擾；所述控制電路能夠檢測輸出的直流電壓，並保持輸出電壓的穩定。
[0007]作為本發明的進一步改進，所述幹擾抑制電路能夠消除所述電網交流電對開關電源電路以及開關電源電路對所述電網交流電兩個不同方向的電磁幹擾的結構是:設有扼流圈L1、電容Cl和電容C2，所述電容Cl跨接於所述扼流圈LI的輸入端，所述電容C2跨接於所述扼流圈的輸出端。[0008]作為本發明的進一步改進，所述整流濾波電路能夠對所述電網交流電進行整流濾波，為所述高頻變換電路提供直流電壓的結構是:設有整流橋BI和電解電容E1，所述電解電容El跨接於所述整流橋BI的輸出端。
[0009]作為本發明的進一步改進，所述高頻變換電路能夠將直流電壓變換成高頻交流電壓，隔離輸出端與輸入電網交流電的結構是:設有高頻變壓器Tl、電阻R1、電容C3和二極體D1，所述電阻Rl與所述二極體Dl串接後再並接於所述高頻變壓器Tl的輸入端，所述電容C3跨接於所述電阻Rl的兩端。
[0010]作為本發明的進一步改進，所述方波整流濾波電路能夠將所述高頻變換電路輸出的高頻交流電壓整流濾波得到需要的直流電壓，並防止高頻噪聲對負載幹擾的結構是:所述方波整流濾波電路至少包括一個所述方波整流濾波子電路，所述方波整流濾波子電路設有二極體D2、電容C4、電解電容E2、電感L2、電解電容E3和電容C5，所述二極體D2與所述電感L2串接，所述電容C4和電解電容E2分別跨接於所述電感L2的輸入端，所述電容C5和電解電容E3分別跨接於所述電感L2的輸出端。
[0011]作為本發明的進一步改進，所述控制電路能夠檢測輸出的直流電壓，並保持輸出電壓的穩定的結構是:設有電阻R2和電阻R3、三端穩壓器U3、光耦U2、電阻R4和R5、電容C6和C7和開關電源晶片U1，所述光耦U2的陽極串接所述電阻R2 —端，所述光耦U2的陰極串接所述電阻R3 —端，所述電阻R2另一端和電阻R3另一端分別接於所述方波整流電路的輸出端，所述光耦U2的集電極與所述開關電源晶片Ul的使能端相連接，所述光耦U2的發射極與所述開關電源晶片Ul的源極端相連接，所述開關電源晶片Ul的漏極引出端接入所述高頻變換電路的輸入端，所述開關電源晶片Ul的旁路端與所述電容C6相連接，所述電阻R4和R5串接後與所述方波整流電路的輸出端相連接，所述三端穩壓器U3的陽極接地，控制極接於所述電阻R4和電阻R5之間，陰極接於電阻R3與所述光耦U2的陰極之間。
[0012]作為本發明的進一步改進，設有保險絲FUSE和壓敏電阻ZNR，所述保險絲FUSE串接於所述幹擾抑制電路的輸入端，所述壓敏電阻ZNR並接於所述幹擾抑制電路的輸入端。
[0013]本發明的有益效果是:本發明提供一種水池用開關電源電路，電連接於電網交流電和輸出端之間，包括幹擾抑制電路、整流濾波電路、高頻變換電路、方波整流濾波電路和控制電路，所述高頻變換電路設有若干個變換輸出端，對應每一個變換輸出端，所述方波整流濾波電路設有一個方波整流濾波子電路，其中，所述幹擾抑制電路能夠消除所述電網交流電對開關電源電路以及開關電源電路對所述電網交流電兩個不同方向的電磁幹擾；所述整流濾波電路能夠對所述電網交流電進行整流濾波，為所述高頻變換電路提供直流電壓；所述高頻變換電路能夠將直流電壓變換成高頻交流電壓，隔離輸出端與輸入電網交流電；所述方波整流電路能夠將所述高頻變換電路輸出的高頻交流電壓整流濾波得到需要的直流電壓，並防止高頻噪聲對負載幹擾；所述控制電路能夠檢測輸出的直流電壓，並保持輸出電壓的穩定，使用該開關電源電路的電器器件，相比傳統的線性穩壓電源，無需使用電源變壓器，因而器件更小型和輕便，穩壓精度更高，且空載損耗小、效率高，能夠有效降低待機能耗，其待機能耗容易符合最新電器產品進入歐盟市場的EUP指令要求，能夠為產品進入歐洲市場打開了通道。
【專利附圖】
【附圖說明】[0014]圖1為本發明水池用開關電源電路框圖；
[0015]圖2為本發明水池用開關電源電路原理圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1和圖2所示，一種水池用開關電源電路，電連接於電網交流電和直流輸出端之間，包括幹擾抑制電路、整流濾波電路、高頻變換電路、方波整流濾波電路和控制電路，所述幹擾抑制電路的輸入端與所述電網交流電相連接，所述幹擾抑制電路的輸出端與所述整流濾波電路的輸入端相連接，所述整流濾波電路的輸出端與所述高頻變換電路的輸入端相連接，所述高頻變換電路設有若干個變換輸出端，對應每一個變換輸出端，所述方波整流濾波電路設有一個方波整流濾波子電路，所述變換輸出端與所述方波整流濾波子電路的輸入端相連接，所述方波整流濾波子電路的輸出端與所述直流輸出端相連接，所述控制電路的取樣端與所述方波整流濾波子電路的輸出端相連接，所述控制電路的控制端與所述高頻變換電路的輸入端相連接；所述幹擾抑制電路能夠消除所述電網交流電對開關電源電路以及開關電源電路對所述電網交流電兩個不同方向的電磁幹擾；所述整流濾波電路能夠對所述電網交流電進行整流濾波，為所述高頻變換電路提供直流電壓；所述高頻變換電路能夠將直流電壓變換成高頻交流電壓，隔離輸出端與輸入電網交流電；所述方波整流濾波電路能夠將所述高頻變換電路輸出的高頻交流電壓整流濾波得到需要的直流電壓，並防止高頻噪聲對負載幹擾；所述控制電路能夠檢測輸出的直流電壓，並保持輸出電壓的穩定。
[0017]優選的，所述幹擾抑制電路能夠消除所述電網交流電對開關電源電路以及開關電源電路對所述電網交流電兩個不同方向的電磁幹擾的結構是:設有扼流圈L1、電容CI和電容C2，所述電容Cl跨接於所述扼流圈LI的輸入端，所述電容C2跨接於所述扼流圈的輸出端。
[0018]優選的，所述整流濾波電路能夠對所述電網交流電進行整流濾波，為所述高頻變換電路提供直流電壓的結構是:設有整流橋BI和電解電容E1，所述電解電容El跨接於所述整流橋BI的輸出端。
[0019]優選的，所述高頻變換電路能夠將直流電壓變換成高頻交流電壓，隔離輸出端與輸入電網交流電的結構是:設有高頻變壓器Tl、電阻R1、電容C3和二極體D1，所述電阻Rl與所述二極體Dl串接後再並接於所述高頻變壓器Tl的輸入端，所述電容C3跨接於所述電阻Rl的兩立而。
[0020]優選的，所述方波整流濾波電路能夠將所述高頻變換電路輸出的高頻交流電壓整流濾波得到需要的直流電壓，並防止高頻噪聲對負載幹擾的結構是:所述方波整流濾波電路至少包括一個所述方波整流濾波子電路，所述方波整流濾波子電路設有二極體D2、電容C4、電解電容E2、電感L2、電解電容E3和電容C5，所述二極體D2與所述電感L2串接，所述電容C4和電解電容E2分別跨接於所述電感L2的輸入端，所述電容C5和電解電容E3分別跨接於所述電感L2的輸出端，這樣，根據需要，高頻變換電路的若干個輸出端，經過的整流濾波後可以輸出不同電壓值的直流電壓，比如12V的直流電壓和5V的直流電壓，這樣，按摩水池的水壓開關、限溫器和控制繼電器由12V直流電壓供電，溫度傳感器和裝有按鍵的控制板由5V直流電壓供電，且12V直流電壓和5V直流電壓屬於安全低電壓，允許人體直接接觸，從而保證了用戶安全使用。[0021]優選的，所述控制電路能夠檢測輸出的直流電壓，並保持輸出電壓的穩定的結構是:設有電阻R2和電阻R3、三端穩壓器U3、光耦U2、電阻R4和R5、電容C6和C7和開關電源晶片UI，所述光耦U2的陽極串接所述電阻R2 —端，所述光耦U2的陰極串接所述電阻R3一端，所述電阻R2另一端和電阻R3另一端分別接於所述方波整流電路的輸出端，所述光耦U2的集電極與所述開關電源晶片Ul的使能端相連接，所述光耦U2的發射極與所述開關電源晶片Ul的源極端相連接，所述開關電源晶片Ul的漏極引出端接入所述高頻變換電路的輸入端，所述開關電源晶片Ul的旁路端與所述電容C6相連接，所述電阻R4和R5串接後與所述方波整流電路的輸出端相連接，所述三端穩壓器U3的陽極接地，控制極接於所述電阻R4和電阻R5之間，陰極接於電阻R3與所述光耦U2的陰極之間，這樣，控制電路通過電阻R4和R5串聯取樣到三端穩壓器U3，與三端穩壓器U3內部的基準電壓進行比較，然後根據比出的信號再控制光耦U2內部發光二極體的亮度，通過發光的亮度控制光耦U2內部另一端三極體的電阻，也就是改變了開關電源晶片Ul檢測腳的電流，根據電流的大小，開關電源晶片Ul就會自動調整輸出信號的佔空比，即調製開關電源晶片Ul內部的振蕩器的脈衝寬度，從而控制高頻變壓器以保持輸出電壓的穩定。
[0022]優選的，設有保險絲FUSE和壓敏電阻ZNR，所述保險絲FUSE串接於所述幹擾抑制電路的輸入端，所述壓敏電阻ZNR並接於所述幹擾抑制電路的輸入端，這樣，當電網交流電壓過高時，壓敏電阻ZNR導通，幹擾抑制電路的輸入端火線和零線之間短路，產生大電流，保險絲FUSE熔斷，從而保證了開關電源的電路不受損壞。
[0023]以上實施例是參照附圖，對本發明的優選實施例進行詳細說明，本領域的技術人員通過對上述實施例進行各種形式上的修改或變更，但不背離本發明的實質的情況下，都落在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種水池用開關電源電路，電連接於電網交流電和直流輸出端之間，其特徵在於:包括幹擾抑制電路、整流濾波電路、高頻變換電路、方波整流濾波電路和控制電路，所述幹擾抑制電路的輸入端與所述電網交流電相連接，所述幹擾抑制電路的輸出端與所述整流濾波電路的輸入端相連接，所述整流濾波電路的輸出端與所述高頻變換電路的輸入端相連接，所述高頻變換電路設有若干個變換輸出端，對應每一個變換輸出端，所述方波整流濾波電路設有一個方波整流濾波子電路，所述變換輸出端與所述方波整流濾波子電路的輸入端相連接，所述方波整流濾波子電路的輸出端與所述直流輸出端相連接，所述控制電路的取樣端與所述方波整流濾波子電路的輸出端相連接，所述控制電路的控制端與所述高頻變換電路的輸入端相連接；所述幹擾抑制電路能夠消除所述電網交流電對開關電源電路以及開關電源電路對所述電網交流電兩個不同方向的電磁幹擾；所述整流濾波電路能夠對所述電網交流電進行整流濾波，為所述高頻變換電路提供直流電壓；所述高頻變換電路能夠將直流電壓變換成高頻交流電壓，隔離輸出端與輸入電網交流電；所述方波整流濾波電路能夠將所述高頻變換電路輸出的高頻交流電壓整流濾波得到需要的直流電壓，並防止高頻噪聲對負載幹擾；所述控制電路能夠檢測輸出的直流電壓，並保持輸出電壓的穩定。
2.根據權利要求1所述的水池用開關電源電路，其特徵在於:所述幹擾抑制電路能夠消除所述電網交流電對開關電源電路以及開關電源電路對所述電網交流電兩個不同方向的電磁幹擾的結構是:設有扼流圈L1、電容Cl和電容C2，所述電容Cl跨接於所述扼流圈LI的輸入端，所述電容C2跨接於所述扼流圈的輸出端。
3.根據權利要求1所述的水池用開關電源電路，其特徵在於:所述整流濾波電路能夠對所述電網交流電進行整流濾波，為所述高頻變換電路提供直流電壓的結構是:設有整流橋BI和電解電容El，所述電解電容El跨接於所述整流橋BI的輸出端。
4.根據權利要求1所述的水池用開關電源電路，其特徵在於:所述高頻變換電路能夠將直流電壓變換成高頻交流電壓，隔離輸出端與輸入電網交流電的結構是:設有高頻變壓器Tl、電阻R1、電容C3和二極體D1，所述電阻Rl與所述二極體Dl串接後再並接於所述高頻變壓器Tl的輸入端，所述電容C3跨接於所述電阻Rl的兩端。
5.根據權利要求1所述的水池用開關電源電路，其特徵在於:所述方波整流濾波電路能夠將所述高頻變換電路輸出的高頻交流電壓整流濾波得到需要的直流電壓，並防止高頻噪聲對負載幹擾的結構是:所述方波整流濾波電路至少包括一個所述方波整流濾波子電路，所述方波整流濾波子電路設有二極體D2、電容C4、電解電容E2、電感L2、電解電容E3和電容C5，所述二極體D2與所述電感L2串接，所述電容C4和電解電容E2分別跨接於所述電感L2的輸入端，所述電容C5和電解電容E3分別跨接於所述電感L2的輸出端。
6.根據權利要求1所述的水池用開關電源電路，其特徵在於:所述控制電路能夠檢測輸出的直流電壓，並保持輸出電壓的穩定的結構是:設有電阻R2和電阻R3、三端穩壓器U3、光耦U2、電阻R4和R5、電容C6和C7和開關電源晶片Ul，所述光耦U2的陽極串接所述電阻R2 —端，所述光耦U2的陰極串接所述電阻R3 —端，所述電阻R2另一端和電阻R3另一端分別接於所述方波整流電路的輸出端，所述光耦U2的集電極與所述開關電源晶片Ul的使能端相連接，所述光耦U2的發射極與所述開關電源晶片Ul的源極端相連接，所述開關電源晶片Ul的漏極引出端接入所述高頻變換電路的輸入端，所述開關電源晶片Ul的旁路端與所述電容C6相連接，所述電阻R4和R5串接後與所述方波整流電路的輸出端相連接，所述三端穩壓器U3的陽極接地，控制極接於所述電阻R4和電阻R5之間，陰極接於電阻R3與所述光耦U2的陰極之間。
7.根據權利要求1至6任一項所述的水池用開關電源電路，其特徵在於:設有保險絲FUSE和壓敏電阻ZNR，所述保險絲FUSE串接於所述幹擾抑制電路的輸入端，所述壓敏電阻ZNR並接於所述幹擾抑制電路的輸入端。
【文檔編號】H02M7/04GK103580507SQ201210280464
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月9日 優先權日:2012年8月9日
【發明者】吳敏華, 饒厚熙, 梅安平 申請人:崑山聯華印務有限公司