一種開關電源保護輸出電路的製作方法
2024-04-14 22:46:05
1.本實用新型涉及開關電源技術領域，特別涉及一種開關電源保護輸出電路。
背景技術：
2.開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈衝寬度調製(pwm)控制ic和mosfet構成。隨著電力電子技術的發展和創新，使得開關電源技術也在不斷地創新。目前，開關電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應用幾乎所有的電子設備，是當今電子信息產業飛速發展不可缺少的一種電源方式。
3.現有的開關電源，缺乏限流保護，不能抑制流通浪湧電流，不能抑制高速信號線產生的電磁波向外輻射發射，安全性能差，容易造成安全隱患；缺乏變壓器，不能進行變壓，乏次級整流輸出電路，不能輸出直流電壓。
技術實現要素：
4.針對現有技術存在的問題，本實用新型提供一種開關電源保護輸出電路。
5.為了實現上述目的，本實用新型技術方案如下：
6.本實用新型提供一種開關電源保護輸出電路，包括：開關電源保護電路、以及與開關電源保護電路對應端電性連接的變壓器、與變壓器對應端電性連接的整流輸出電路；所述開關電源保護電路包括限流保護電路、抑制浪湧保護電路、共模電感電路、整流整橋電路、電解電容電路、rcd吸收電路；所述限流保護電路一端接市電一端，另一端與抑制浪湧保護電路對應端電性連接；所述市電另一端還與抑制浪湧保護電路對應端電性連接；所述抑制浪湧保護電路對應端還依次與共模電感電路、整流整橋電路、電解電容電路、rcd吸收電路對應端電性連接；所述整流輸出電路包括二極體電路、電解電容濾波電路；所述變壓器一對應端經二極體電路與電解電容濾波電路對應端電性連接。
7.優選地，所述限流保護電路包括保險絲f1，該保險絲f1一端與市電一端電性連接。
8.優選地，所述抑制浪湧保護電路包括熱敏電阻ntc1、壓敏電阻mov1；所述熱敏電阻ntc1一端與保險絲f1另一端電性連接，另一端分別與壓敏電阻mov1一端電性連接；所述壓敏電阻mov1另一端與市電另一端電性連接。
9.優選地，所述共模電感電路包括二極體d1、二極體d2、共模電感lf1、共模電感lf2、電阻r1、電阻r1a、電阻r2、電阻r2a、電容cx1；
10.所述共模電感lf1包括並行繞制在磁芯上的第一線圈和第二線圈，且所述第一線圈和第二線圈的纏繞方向相反；所述共模電感lf2包括並行繞制在磁芯上的第三線圈和第四線圈，且所述第三線圈和第四線圈的纏繞方向相反；
11.所述二極體d1一端分別與熱敏電阻ntc1另一端、壓敏電阻mov1一端、第一線圈一端電性連接，另一端與二極體d2一端電性連接；所述二極體d2另一端分別與壓敏電阻mov1另一端、第二線圈一端對應端電性連接；所述第一線圈另一端還分別與電阻r1一端、電阻
r1a一端、電容cx1一端、第三線圈一端電性連接；所述第二線圈另一端還分別與電阻r2一端、電阻r2a一端、電容cx1另一端、第四線圈一端電性連接；所述電阻r1另一端分別與電阻r2另一端、電阻r1a另一端、電阻r2a另一端電性連接；所述第三線圈另一端與第四線圈另一端分別對應與整流整橋電路對應端電性連接。
12.優選地，所述電解電容電路包括電容c10，該電容c10一端分別與整流整橋電路第四對應端電性連接且接地，另一端分別與整流整橋電路第二對應端、rcd吸收電路對應端電性連接。
13.優選地，所述rcd吸收電路包括電阻r3、電阻r4、電阻r5、電阻r6、電阻r7、電阻r8、電阻r9、電容c1、二極體d6、二極體d6；所述電阻r3一端分別與整流整橋電路第二對應端、電容c10另一端、電阻r4一端、電容c1一端電性連接，另一端分別與電阻r5一端、電阻r4另一端、電阻r6一端電性連接；所述電阻r5另一端分別與電阻r6另一端、二極體d6一端、電阻r7一端、電阻r8一端、電阻r9一端電性連接；所述電容c1另一端分別與電阻r7、電阻r8、電阻r9另一端電性連接；所述電容c1另一端還與變壓器對應端電性連接；所述二極體d6另一端還與變壓器對應端電性連接。
14.優選地，所述二極體電路包括二極體d7、電阻r22、電阻r23、電容c6；所述變壓器對應端分別與二極體d7、電阻r22、電阻r23一端電性連接，所述電阻r22另一端分別與電阻r23另一端、電容c6一端電性連接；所述電容c6另一端與二極體d7另一端電性連接。
15.優選地，所述電解電容濾波電路包括電容c12、電容c13、電容c14、電阻r32、電感l1；所述電容c12一端分別與二極體d7另一端、電容c6另一端、電容c13一端、電阻r32一端對應端、電感l1一端電性連接；所述電容c12另一端分別與變壓器另一對應端、電容c6另一端、電容c13另一端、電阻r32另一端、電容c14一端電性連接；所述電容c14另一端分別與電感l1另一端對應端電性連接。
16.採用本實用新型的技術方案，具有以下有益效果：本實用新型安全性高，保險絲的設計起到限流保護作用，當輸入電流大於保險絲的額定電流時，保險絲斷開，起到保護作用；抑制浪湧保護電路中的熱敏電阻起到抑制浪湧保護作用，在開機瞬間會產生浪湧電流；抑制浪湧保護電路中的壓敏電阻是一種限壓型保護器件，利用壓敏電阻的非線性特性，當過電壓出現在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值，從而實現對後級電路的保護；共模電感電路，起emi濾波的作用，用於抑制高速信號線產生的電磁波向外輻射發射；變壓器，能進行變壓；次級整流輸出電路，當外部開關mos管q2導通時，高頻變壓器初級繞組的感應電壓為上正下負，整流二極體d7處於截止狀態，此時初級繞組中儲存能量，當外部開關mos管q2截止時，由於電感電流不能突變，高頻變壓器初級繞組的感應電壓為上負下正，次級繞組的感應電壓為上正下負，變壓器次級繞組中存儲能量，通過整流二極體和電解電容濾波電路後輸出直流電壓。
附圖說明
17.圖1為本實用新型電路原理示意圖；
18.圖2為本實用新型開關電源保護電路原理示意圖；
19.圖3為本實用新型開關電源輸出控制電路原理示意圖。
具體實施方式
20.下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號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施例是示例性的，旨在用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
21.在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
22.此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本實用新型的描述中，「多個」的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
23.在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
24.在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵之「上」或之
[0025]「下」可以包括第一和第二特徵直接接觸，也可以包括第一和第二特徵不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特徵接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」包括第一特徵在第二特徵正上方和斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」包括第一特徵在第二特徵正下方和斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。
[0026]
參照圖1至圖3，本實用新型提供一種開關電源保護輸出電路，包括：開關電源保護電路1、以及與開關電源保護電路1對應端電性連接的開關電源輸出控制電路；所述開關電源保護電路1包括限流保護電路101、抑制浪湧保護電路102、共模電感電路103、整流整橋電路104、電解電容電路105、rcd吸收電路106；所述限流保護電路101一端接市電一端，另一端與抑制浪湧保護電路102對應端電性連接；所述市電另一端還與抑制浪湧保護電路102對應端電性連接；所述抑制浪湧保護電路102對應端還依次與共模電感電路103、整流整橋電路104、電解電容電路105、rcd吸收電路106對應端電性連接；所述開關電源輸出控制電路包括變壓器5、與變壓器5對應端電性連接的整流輸出電路3、與整流輸出電路3輸出電路電性連接的輸出穩壓控制電路4；所述輸出穩壓控制電路4包括光耦隔離電路401、與光耦隔離電路401對應端電性連接的並聯穩壓集成電路402、led燈電路403，所述整流輸出電路3對應端還分別與光耦隔離電路402、led燈電路403對應端電性連接；所述整流輸出電路3包括二極體電路301、電解電容濾波電路302；所述變壓器5一對應端經二極體電路301與電解電容濾波電路302對應端電性連接。
[0027]
參照圖2本實施例中保險絲f1起到限流保護作用，當輸入電流大於保險絲f1的額
定電流時，保險絲f1斷開，起到保護作用；所述限流保護電路101包括保險絲f1，該保險絲f1一端與市電一端電性連接。本實施例中熱敏電阻ntc1起到抑制浪湧保護作用，在開機瞬間會產生浪湧電流，所以在電路中串接了一個功率型ntc熱敏電阻，能有效的抑制開機時的浪湧電流，並且在完成抑制流通浪湧電流作用以後，由於通過其電流的持續作用，它的電阻值會降小，所以消耗小，不會對正常工作電流造成影響；本實施例中壓敏電阻mov1是一種限壓型保護器件；利用壓敏電阻mov1的非線性特性，當過電壓出現在壓敏電阻mov1的兩極間，壓敏電阻mov1可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值，從而實現對後級電路的保護；所述抑制浪湧保護電路102包括熱敏電阻ntc1、壓敏電阻mov1；所述熱敏電阻ntc1一端與保險絲f1另一端電性連接，另一端分別與壓敏電阻mov1一端電性連接；所述壓敏電阻mov1另一端與市電另一端電性連接。
[0028]
本實施例中共模電感電路103，起emi濾波的作用，用於抑制高速信號線產生的電磁波向外輻射發射；共模電感lf1的第一線圈和第二線圈的纏繞方向相反，共模電感lf2的第三線圈和第四線圈的纏繞方向相反的設計，這樣，當電路中的正常電流流經共模電感lf1與共模電感lf2時，電流在同相位繞制的電感線圈中產生反向的磁場而相互抵消，此時正常信號電流主要受線圈電阻的影響(和少量因漏感造成的阻尼)；當有共模電流流經線圈時，由於共模電流的同向性，會在線圈內產生同向的磁場而增大線圈的感抗，使線圈表現為高阻抗，產生較強的阻尼效果，以此衰減共模電流，達到濾波的目的；x電容一般在電路中的作用主要是：電源跨線電路，emi濾波，電容cx1的設計是用來消除差模幹擾，確保電子產品成品滿足emc要求；所述共模電感電路102包括二極體d1、二極體d2、共模電感lf1、共模電感lf2、電阻r1、電阻r1a、電阻r2、電阻r2a、電容cx1；所述共模電感lf1包括並行繞制在磁芯上的第一線圈和第二線圈，且所述第一線圈和第二線圈的纏繞方向相反；所述共模電感lf2包括並行繞制在磁芯上的第三線圈和第四線圈，且所述第三線圈和第四線圈的纏繞方向相反；所述二極體d1一端分別與熱敏電阻ntc1另一端、壓敏電阻mov1一端、第一線圈一端電性連接，另一端與二極體d2一端電性連接；所述二極體d2另一端分別與壓敏電阻mov1另一端、第二線圈一端對應端電性連接；所述第一線圈另一端還分別與電阻r1一端、電阻r1a一端、電容cx1一端、第三線圈一端電性連接；所述第二線圈另一端還分別與電阻r2一端、電阻r2a一端、電容cx1另一端、第四線圈一端電性連接；所述電阻r1另一端分別與電阻r2另一端、電阻r1a另一端、電阻r2a另一端電性連接；所述第三線圈另一端與第四線圈另一端分別對應與整流整橋電路104對應端電性連接。
[0029]
本實施例中整流整橋電路104的作用:把交流電整流成直流電；電解電容c10的作用:整流整橋電路將交流變成脈動的直流，而在整流電路之後接入一個較大容量的電解電容c10，利用其充放電特性，使整流後的脈動直流電壓變成相對比較穩定的直流電壓；所述電解電容電路105包括電容c10，該電容c10一端分別與整流整橋電路103第四對應端電性連接且接地，另一端分別與整流整橋電路第二對應端、rcd吸收電路對應端電性連接。
[0030]
本實施例中rcd吸收電路106用於保護開關管；所述rcd吸收電路106包括電阻r3、電阻r4、電阻r5、電阻r6、電阻r7、電阻r8、電阻r9、電容c1、二極體d6、二極體d6；所述電阻r3一端分別與整流整橋電路第二對應端、電容c10另一端、電阻r4一端、電容c1一端電性連接，另一端分別與電阻r5一端、電阻r4另一端、電阻r6一端電性連接；所述電阻r5另一端分別與電阻r6另一端、二極體d6一端、電阻r7一端、電阻r8一端、電阻r9一端電性連接；所述電容c1
另一端分別與電阻r7、電阻r8、電阻r9另一端電性連接；所述電容c1另一端還與變壓器對應端電性連接；所述二極體d6另一端還與變壓器對應端電性連接。
[0031]
參照圖3，所述二極體電路301包括二極體d7、電阻r22、電阻r23、電容c6；所述變壓器對應端分別與二極體d7、電阻r22、電阻r23一端電性連接，所述電阻r22另一端分別與電阻r23另一端、電容c6一端電性連接；所述電容c6另一端與二極體d7另一端電性連接；所述電解電容濾波電路302包括電容c12、電容c13、電容c14、電阻r32、電感l1；所述電容c12一端分別與二極體d7另一端、電容c6另一端、電容c13一端、電阻r32一端對應端、電感l1一端電性連接；所述電容c12另一端分別與變壓器另一對應端、電容c6另一端、電容c13另一端、電阻r32另一端、電容c14一端電性連接；所述電容c14另一端分別與電感l1另一端對應端電性連接。
[0032]
本實施例中整流輸出電路3工作原理如下：當外部開關mos管q2導通時，高頻變壓器初級繞組的感應電壓為上正下負，整流二極體d7處於截止狀態，此時初級繞組中儲存能量，當外部開關mos管q2截止時，由於電感電流不能突變，高頻變壓器初級繞組的感應電壓為上負下正，次級繞組的感應電壓為上正下負，變壓器次級繞組中存儲能量，通過整流二極體和電解電容濾波電路後輸出直流電壓。
[0033]
以上所述僅為本實用新型的優選實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是在本實用新型的實用新型構思下，利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構變換，或直接/間接運用在其他相關的技術領域均包括在本實用新型的專利保護範圍內。