非隔離式寬電壓輸入開關電源的製作方法
2023-10-18 07:16:29 4
非隔離式寬電壓輸入開關電源的製作方法
【專利摘要】本實用新型適用於電能領域，提供了一種非隔離式寬電壓輸入開關電源包括整流電路電性連接至輸入保護電路，濾波電路電性連接至所述整流電路，開關電源晶片電性連接至所述濾波電路以控制輸出所需要的電壓，反饋調節電路電性連接至所述開關電源晶片以提供反饋電路比較電壓至所述開關電源晶片，續流迴路電性連接至所述開關電源晶片，輸出電路連接至所述續流迴路。
【專利說明】 非隔離式寬電壓輸入開關電源
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於電能領域，尤其涉及一種非隔離式寬電壓輸入開關電源。
【背景技術】
[0002]目前電能表行業電源模塊多使用線性電源，通常線性調整器是降壓型的，且效率低，電壓輸入範圍窄，已經逐漸不能完全滿足很多國家要求電壓範圍±50%Vb或者更寬電壓範圍的要求了。針對此種現狀，引入寬範圍輸入的開關電源晶片是非常必要的選擇。
[0003]另一方面，電能表市場的競爭越來越大，對產品質量和成本的控制要求也越來越高，因此，如何提供一種技術更好非隔離式開關電源是一個需要解決的技術問題。
實用新型內容
[0004]有鑑於此，提供一種非隔離式寬電壓輸入開關電源，在低成本的方式下滿足寬電壓輸入範圍。
[0005]本實用新型是這樣實現的，非隔離式寬電壓輸入開關電源包括整流電路電性連接至輸入保護電路，濾波電路電性連接至所述整流電路，開關電源晶片電性連接至所述濾波電路以控制輸出所需要的電壓，反饋調節電路電性連接至所述開關電源晶片以提供反饋電路比較電壓至所述開關電源晶片，續流迴路電性連接至所述開關電源晶片，輸出電路連接至所述續流迴路。
[0006]進一步地，所述輸入保護電路包括壓敏電阻(KV)、線繞電阻(Rl)與安規電容(Cl)。
[0007]進一步地，所述整流電路包括整流二極體(Dl)與整流二極體(D2)。
[0008]進一步地，所述濾波電路包括分壓電阻(R3 )、分壓電阻(R4 )、分壓電阻(R5 )、分壓電阻(R6)、安規電容(C2)、安規電容(C3)、電感(LI)與電感(L2)。
[0009]進一步地，所述反饋電路包括分壓電阻(RlO)與片容(C6)。
[0010]進一步地，所述續流包括快速開關二極體(D4)、工字電感(L3)與低ESR電解電容(C7)。
[0011]進一步地，所述輸出電路包括電解電容(C7)與片式電容(C8)
[0012]上述非隔離式寬電壓輸入開關電源，採用降壓式變換電路拓撲結構，電壓輸入範圍在60-440VAC，通過改變分壓電阻阻值便可實現寬電壓輸入範圍，輸出電壓可方便調節。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型非隔離式寬電壓輸入開關電源的模塊圖；
[0014]圖2是本實用新型非隔離式寬電壓輸入開關電源的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0016]請參閱圖1是非隔離式寬電壓輸入開關電源的模塊圖。非隔離式寬電壓輸入開關電源包括整流電路電性連接至輸入保護電路，濾波電路電性連接至所述整流電路，開關電源晶片電性連接至所述濾波電路以控制輸出所需要的電壓，反饋調節電路電性連接至所述開關電源晶片以提供反饋電路比較電壓至所述開關電源晶片，續流迴路電性連接至所述開關電源晶片，輸出電路連接至所述續流迴路。
[0017]請參閱圖2是非隔離式寬電壓輸入開關電源的電路示意圖。
[0018]輸入保護電路包括壓敏電阻(KV)、線繞電阻(Rl)與安規電容(Cl)。針對國標規定電子式電能表的型式試驗要求，電能表需能經受4KV以上的高壓，在前端加入壓敏電阻(KV)對電路進行保護。加入線繞電阻(Rl)和安規電容(Cl)對電感充放電時間限制，同時濾除開關導通或者關斷瞬間產生的噪聲電流。
[0019]整流電路包括整流二極體(Dl)與整流二極體(D2)。將交流電轉換為直流電源。
[0020]濾波電路包括分壓電阻(R3 )、分壓電阻(R4 )、分壓電阻(R5 )、分壓電阻(R6 )、安規電容(C2)、安規電容(C3)、電感(LI)與電感(L2)。其中，分壓電阻(R3)、分壓電阻(R4)、分壓電阻(R5)與分壓電阻(R6)串聯於火線與零線之間。安規電容(C2)與所述安規電容(C3)串聯於火線與零線之間。安規電容(C2)與安規電容(C3)將輸入給開關電源晶片的電壓進行紋波調整，防止紋波過大導致電源晶片停振。四個分壓電阻保證兩個安規電容上施加的電壓是相同的，防止一邊的電壓超出電容的工作電壓。電感濾除電路中的噪聲，降低EMI幹擾。
[0021]開關電源晶片Ul控制輸出所需要的電壓，電路開環時進行保護。
[0022]反饋電路包括分壓電阻(RlO)與片容(C6)。提供反饋電路比較電壓，輸入給開關電源晶片(Ul)內部電壓比較器，調整電壓輸出。
[0023]續流電路包括快速開關二極體(D4)、工字電感(L3)與低ESR電解電容(C7)。電流從工字電感(L3)流入開關節點，根據開關電源晶片(Ul)狀態不同而流入開關電源晶片(Ul)或者開關二極體(D4)，其中，加入快速開關二極體(D4)可以防止巨大電壓尖峰的產生。開關電源晶片(Ul)導通時，電流從電壓源正端流出，在此導通器件，工字電感(L3)左端電壓高於其有段電壓。開關電源晶片(Ul)關斷，輸入電壓源與工字電感(L3)斷開，工字電感(L3)可視為一個電壓源且與原方向保持一致，電流保持連續。
[0024]輸出電路包括電解電容(C7)與片式電容(C8)，穩定輸出電壓的紋波。
[0025]在本實施方式中，該開關電源模塊採用降壓式變換電路拓撲結構，電壓輸入範圍在60-440VAC，實現寬電壓輸入範圍，輸出電壓可方便調節，通過改變分壓電阻阻值即可。
[0026]儲能的時候帶載，當快速開關二極體(D4)導通時，有一部分能量傳遞到了輸出端，快速開關二極體(D4)關斷時，工字電感(L3)儲存的能量通過快速開關二極體(D4)傳遞給輸出端，為負載提供穩定的能量。
[0027]使用快速開關二極體(D4)控制電壓輸出並實現電壓調節，在快速開關二極體(D4)導通或者關斷期間，使V或I為零或者很小，降低電路損耗。
[0028]在開關電源晶片(Ul)與快速開關二極體(D4)之間設置電感電流換流節點，防止巨大電壓尖峰的產生。[0029]加入輸入輸出電容，減小輸出電壓的紋波。
[0030]提供保護電路，引入壓敏電阻(KV)，防止浪湧試驗中電路產生的巨大電流對開關電源模塊和整個電路上的器件造成損壞。
[0031]開關電源晶片(Ul)輸入端引入濾波電感(LI)與(L2)，降低EMI幹擾，防止電路發
生諧波震蕩。
[0032]如上，本實用新型所提供的非隔離式寬電壓輸入開關電源，採用降壓式變換電路拓撲結構，電壓輸入範圍在60-440VAC，通過改變分壓電阻阻值便可實現寬電壓輸入範圍，輸出電壓可方便調節。
[0033]以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，並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所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種非隔離式寬電壓輸入開關電源，其特徵在於:包括整流電路電性連接至輸入保護電路，濾波電路電性連接至所述整流電路，開關電源晶片電性連接至所述濾波電路以控制輸出所需要的電壓，反饋調節電路電性連接至所述開關電源晶片以提供反饋電路比較電壓至所述開關電源晶片，續流迴路電性連接至所述開關電源晶片，輸出電路連接至所述續流迴路。
2.如權利要求1所述的非隔離式寬電壓輸入開關電源，其特徵在於:所述輸入保護電路包括壓敏電阻(KV)、線繞電阻(Rl)與安規電容(Cl)。
3.如權利要求1所述的非隔離式寬電壓輸入開關電源，其特徵在於:所述整流電路包括整流二極體(Dl)與整流二極體(D2)。
4.如權利要求1所述的非隔離式寬電壓輸入開關電源，其特徵在於:所述濾波電路包括分壓電阻(R3)、分壓電阻(R4)、分壓電阻(R5)、分壓電阻(R6)、安規電容(C2)、安規電容(C3)、電感(LI)與電感(L2)。
5.如權利要求4所述的非隔離式寬電壓輸入開關電源，其特徵在於:所述分壓電阻(R3)、分壓電阻(R4)、分壓電阻(R5)與分壓電阻(R6)串聯於火線與零線之間。
6.如權利要求4所述的非隔離式寬電壓輸入開關電源，其特徵在於:所述安規電容(C2)與所述安規電容(C3)串聯於火線與零線之間。
7.如權利要求1所述的非隔離式寬電壓輸入開關電源，其特徵在於:所述反饋電路包括分壓電阻(RlO)與片容(C6)。
8.如權利要求1所述的非隔離式寬電壓輸入開關電源，其特徵在於:所述續流包括快速開關二極體(D4)、工字電感(L3)與低ESR電解電容(C7)。
9.如權利要求1所述的非隔離式寬電壓輸入開關電源，其特徵在於:所述輸出電路包括電解電容(C7)與片式電容(C8)。
【文檔編號】H02M7/06GK203574558SQ201320723936
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月14日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】覃洋, 汪俊, 楊萬躍, 馬愛國, 肖雙傑 申請人:深圳市航天泰瑞捷電子有限公司