科教设备及其供电电路和供电电源的制作方法

本实用新型属于电源技术领域，尤其涉及一种科教设备及其供电电路和供电电源。

背景技术：

科教设备是一种用于数字教学或实践教学的一种设备，其不仅包括计算机、显示屏，还包括其他功能模块，例如无线数据传输等。在使用科教设备进行教学时，不仅需要为科教设备内的计算机和显示屏供电，还需要为科教设备中所包括的多种功能模块供电。但是，科教设备内的计算机、显示屏以及多种功能模块的供电规格均不相同，因此，在实现为多种功能模块进行供电时，需要在原有的电源基础上增加其他电压转换模块或电源模块，同时还需要对这些新增加的电压转换模块或电源模块进行分别控制，使得科教设备的体积变大且开关控制的过程变得复杂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种科教设备及其供电电路和供电电源，旨在解决现有的科教设备中因各个功能模块的供电规格不相同导致的电压转换模块或电源模块过多以及控制过程复杂的问题。

本实用新型是这样实现的，一种科教设备的供电电路，与市电相连，用于为所述科教设备内的计算机、主板以及LED屏幕供电，所述供电电路包括：电源转换模块、计算机及功放供电模块、主板及配件供电模块以及LED屏幕驱动模块；

所述电源转换模块的电压输入端接市电，所述电源转换模块的电压输出端共接所述计算机及功放供电模块的电压输入端、所述主板及配件供电模块的电压输入端以及LED屏幕驱动模块的电压输入端，所述计算机及功放供电模块的电压输出端共接所述计算机的电源输入端与所述功放的电源输入端，所述主板及配件供电模块的第一电压输出端和第二电压输出端共接所述主板的电压输入端，所述主板及配件供电模块的信号输入端与所述主板的信号输出端相连，所述主板及配件供电模块的第三电压输出端与所述计算机及功放供电模块的开关端相连，所述主板及配件供电模块的第四电压输出端与所述电源转换模块的供电受控端相连；

当控制所述科教设备待机时，所述电源转换模块对所述市电进行转换，进而向所述主板及配件供电模块输出第一电压，使得所述主板及配件供电模块根据所述第一电压向所述主板提供待机电压；

当控制所述科教设备开机时，所述主板向所述主板及配件供电模块发送请求开机信号和请求开关信号，所述主板及配件供电模块根据所述请求开机信号向所述电源转换模发送开机信号，使得所述电源转换模根据所述开机信号对所述市电的输入电压进行转换，进而向计算机及功放供电模块、主板及配件供电模块以及LED屏幕驱动模块输出工作电压，同时所述主板及配件供电模块根据所述请求开关信号向所述计算机及功放供电模块发送开关信号，进而开启所述计算机及功放供电模块为所述科教设备内的计算机供电，实现所述科教设备的开启。

进一步的，所述电源转换模块包括交直流转换单元和功率因素校正单元；

所述交直流转换单元的输入端为所述电源转换模块的电压输入端，所述交直流转换单元的输出端接所述功率因素校正单元的输入端，所述功率因素校正单元的输出端为所述电源转换模块的电压输出端，所述功率因素校正单元的受控端为所述电源转换模块的供电受控端。

进一步的，所述主板及配件供电模块包括第一变压单元和第二变压单元，所述第一变压单元的电压输入端与所述第二变压单元的电压输入端相连形成的节点为所述主板及配件供电模块的电压输入端，所述第一变压单元的第一输出端为所述主板及配件供电模块的第一电压输出端，所述第一变压单元的第二输出端为所述主板及配件供电模块的第二电压输出端，所述第一变压单元的受控端为所述主板及配件供电模块的信号输入端，所述第二变压单元的第一输出端为所述主板及配件供电模块的第三电压输出端，所述第二变压单元的第二输出端为所述主板及配件供电模块的第四电压输出端。

进一步的，所述交直流转换单元包括第一芯片、保险丝、热敏电阻、可变电阻、第一互感器、第二互感器、第三互感器、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及由第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管组成的桥式整流器；

所述保险丝的第一端接火线，所述热敏电阻的第一端接零线，所述可变电阻与所述第一电容依次并联于所述保险丝的第二端与所述热敏电阻的第二端之间，所述第一互感器的第一端与所述第一电容的第一端相连，所述第一互感器的第三端与所述第一电容的第二端相连，所述第一互感器的第二端与所述第二电容的第一端相连，所述第一互感器的第四端与所述第二电容的第二端相连，所述第一电阻的第一端共接所述第二电容的第一端与所述第二电阻的第一端，所述第一电阻的第二端共接所述第二电阻的第二端与所述第一芯片的控制端，所述第二电容的第二端共接所述第三电阻的第一端与所述第四电阻的第一端，所述第三电阻的第二端共接所述第四电阻的第二端与所述第一芯片的第二端，所述第二电阻的第一端与所述第三电容的第一端相连，所述第三电容的第二端与所述第四电容的第一端相连，所述第四电容的第二端与所述第四电阻的第一端相连，所述第二互感器的第一端与所述第三电容的第一端相连，所述第二互感器的第三端与所述第四电容的第二端相连，所述第五电容的第一端共接所述第二互感器的第二端与所述第三互感器的第一端，所述第五电容的第二端共接所述第二互感器的第四端与所述第三互感器的第三端，所述第三互感器的第二端与所述桥式整流器的第三端相连，所述第三互感器的第四端与所述桥式整流器的第二端相连，所述桥式整流器的第一端与所述桥式整流器的第四端组成所述交直流转换单元的输出端。

本实用新型的另一目的在于提供一种科教设备的供电电源，所述供电电源包括如上所述的科教设备的供电电路。

本实用新型的另一目的在于提供一种科教设备，包括计算机、主板以及LED屏幕，所述科教设备还包括如上所述的科教设备的供电电源。

本实用新型提供的一种科教设备的供电电路，连接于市电与科教设备之间，用于为科教设备内的计算机、主板以及LED屏幕供电，该供电电路包括：电源转换模块、计算机及功放供电模块、主板及配件供电模块以及LED屏幕驱动模块；当控制科教设备待机时，电源转换模块对市电进行转换，进而向主板及配件供电模块输出第一电压，使得主板及配件供电模块根据第一电压向主板提供待机电压；当控制科教设备开机时，主板通过主板及配件供电模块的第三电压输出端向电源转换模发送开机信号，使得电源转换模根据开机信号对市电的输入电压进行转换，进而向计算机及功放供电模块、主板及配件供电模块以及LED屏幕驱动模块输出工作电压，同时主板通过主板及配件供电模块的第四电压输出端向计算机及功放供电模块发送开关信号，进而开启计算机及功放供电模块为科教设备内的计算机供电，实现科教设备的开启。使得科教设备无需为功能模块另外增加电压转换模块或者供电电源，简化了科教设备的结构，使得对科教设备的开关控制变得更简单。

附图说明

图1是本实用新型实施例所提供的科教设备的供电电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所提供的科教设备的供电电路中电源转换模块的具体电路图；

图3是本实用新型实施例所提供的科教设备的供电电路中主板及配件供电模块的具体电路图；

图4是本实用新型实施例提供的科教设备的供电电源的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的科教设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的目的在于提供一种科教设备及其供电电路和供电电源，旨在解决现有的科教设备中因各个功能模块的供电规格不相同导致的电压转换模块或电源模块过多以及控制过程复杂的问题。

需要说明的是，在本实用新型的所有实施例中，科教设备的供电电路，连接于市电与科教设备之间，用于为科教设备内的计算机、主板以及LED屏幕供电，以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述：

图1示出了本实用新型实施例所提供的科教设备的供电电路的结构示意图，为了便于说明，仅示出与实施例相关的部分，详述如下：

如图2所示，一种科教设备的供电电路100，与市电110相连，用于为科教设备内的计算机120、主板130以及LED屏幕供电140。

该供电电路100包括：电源转换模块10、计算机及功放供电模块20、主板及配件供电模块30以及LED屏幕驱动模块40。

电源转换模块10的电压输入端接市电110，电源转换模块10的电压输出端共接计算机及功放供电模块20的电压输入端、主板及配件供电模块30的电压输入端以及LED屏幕驱动模块40的电压输入端，计算机及功放供电模块20的电压输出端接计算机120的电源输入端，主板及配件供电模块30的第一电压输出端和第二电压输出端共接主板130的电压输入端，主板及配件供电模块30的信号输入端与主板130的信号输出端相连，主板及配件供电模块30的第三电压输出端与计算机及功放供电模块20的开关端相连，主板及配件供电模块30的第四电压输出端与电源转换模块10的供电受控端相连。

当控制科教设备待机时，电源转换模块10对市电110进行转换，进而向主板及配件供电模块30输出第一电压，使得主板及配件供电模块30根据第一电压向主板130提供待机电压。

当控制科教设备开机时，主板130向主板及配件供电模块30发送请求开机信号和请求开关信号，主板及配件供电模块30根据请求开机信号向电源转换模10发送开机信号，使得电源转换模10根据开机信号对市电110的输入电压进行转换，进而向计算机及功放供电模块20、主板及配件供电模块30以及LED屏幕驱动模块40输出工作电压，同时主板及配件供电模块30根据请求开关信号向计算机及功放供电模块20发送开关信号，进而开启计算机及功放供电模块20为科教设备内的计算机120供电，实现科教设备的开启。

需要说明的是，电源转换模块10用于对市电110进行交直流转换，并输出高压的直流电，通过计算机及功放供电模块20、主板及配件供电模块30以及LED屏幕驱动模块40实现对科教设备内的计算机120、主板130以及LED屏幕供电140的供电。在本实施例中，主板130为科教设备的主板，用于执行并控制科教设备的待机与开启。

可以理解的是，当控制科教设备关机时，主板130向主板及配件供电模块30发送请求关机信号，主板及配件供电模块30根据请求关机信号向电源转换模10发送关机信号，使得电源转换模10根据关机信号停止对市电110的输入电压进行转换，进而停止向计算机及功放供电模块20、主板及配件供电模块30以及LED屏幕驱动模块40输出工作电压，实现科教设备的关闭。

如图1所示，电源转换模块10包括交直流转换单元11和功率因素校正单元12。

交直流转换单元11的输入端为电源转换模块10的电压输入端，交直流转换单元11的输出端接功率因素校正单元12的输入端，功率因素校正单元12的输出端为电源转换模块10的电压输出端，功率因素校正单元12的受控端为电源转换模块10的供电受控端。

可以理解是，本实施例中交直流转换单元11用于对市电110的输入电压进行交直流转换，而功率因素校正单元12则用于对电源转换模块10在电压转换过程中进行功率因素校正。

如图1所示，主板及配件供电模块30包括第一变压单元31和第二变压单元32，第一变压单元31的电压输入端与第二变压单元32的电压输入端相连形成的节点为主板及配件供电模块30的电压输入端，第一变压单元31的第一输出端为主板及配件供电模块30的第一电压输出端，第一变压单元31的第二输出端为主板及配件供电模块30的第二电压输出端，第一变压单元31的受控端为主板及配件供电模块30的信号输入端，第二变压单元32的第一输出端为主板及配件供电模块30的第三电压输出端，第二变压单元32的第二输出端为主板及配件供电模块30的第四电压输出端。

图2示出了本实用新型实施例所提供的科教设备的供电电路中电源转换模块的具体电路图，如图3所示，交直流转换单元11包括第一芯片U1、保险丝F1、热敏电阻RT1、可变电阻RV1、第一互感器LF1、第二互感器LF2、第三互感器LF3、第一电容CX1、第二电容CX1、第三电容CY1、第四电容CY2、第五电容CX3、第一电阻RX1、第二电阻RX2、第三电阻RX3、第四电阻RX4以及由第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4组成的桥式整流器。

保险丝F1的第一端接火线1，热敏电阻TR1的第一端接零线2，可变电阻RV1与第一电容CX1依次并联于保险丝F1的第二端与热敏电阻TR1的第二端之间，第一互感器LF1的第一端与第一电容CX1的第一端相连，第一互感器LF1的第三端与第一电容CX1的第二端相连，第一互感器LF1的第二端与第二电容CX2的第一端相连，第一互感器LF1的第四端与第二电容CX2的第二端相连，第一电阻RX1的第一端共接第二电容CX2的第一端与第二电阻RX2的第一端，第一电阻RX1的第二端共接第二电阻RX2的第二端与第一芯片的控制端，第二电容CX2的第二端共接第三电阻RX3的第一端与第四电阻RX4的第一端，第三电阻RX3的第二端共接第四电阻RX4的第二端与第一芯片的第二端，第二电阻RX2的第一端与第三电容CY1的第一端相连，第三电容CY1的第二端与第四电容CY2的第一端相连，第四电容CY2的第二端与第四电阻RX4的第一端相连，第二互感器LF2的第一端与第三电容CY1的第一端相连，第二互感器LF2的第三端与第四电容CY2的第二端相连，第五电容CX3的第一端共接第二互感器LF2的第二端与第三互感器LF3的第一端，第五电容CX3的第二端共接第二互感器LF2的第四端与第三互感器LF3的第三端，第三互感器LF3的第二端与桥式整流器的第三端相连，第三互感器LF3的第四端与桥式整流器的第二端相连，桥式整流器的第一端与桥式整流器的第四端组成交直流转换单元11的输出端。

如图2所示，功率因素校正单元12中电容C34的第一端共接电容C77的第一端与电阻R96的第一端，进而组成功率因素校正单元12输出端OUT。电容C79依次与电阻R104、二极管ZD4、电容C78以及电容EC23并联，且电容EC23第一端与芯片U7的电压输入端相连，电容EC23第二端接地，电容C79与芯片U7的电压输入端相连的一端为功率因素校正单元12的受控端PFC-VDD。

图3示出了本实用新型实施例所提供的科教设备的供电电路中主板及配件供电模块的具体电路图。如图3所示，电阻R42与电阻R72相连的节点为第一变压单元31的电压输入端，电阻R21的第一端IN为第二变压单元32的电压输入端，电阻R21的第二端与电阻R22的第一端相连。电阻R118与电阻R121的连接节点为第一变压单元31的第一输出端+5VSB，电阻R119与电容EC19的连接节点为第一变压单元31的第二输出端+5V，电阻R200与电阻R123的连接节点为第一变压单元31的受控端STBY。

以下结合图2和图3对本实用新型提供的指纹感应电路的工作原理进行详细说明。

如图3所示，当控制科教设备待机时，交直流转换单元11电路对市电110进行转换，进而通过功率因素校正单元12的输出端向第一变压单元31和第二变压单元32输出第一电压。第一变压单元31根据第一电压进行转换并通过第一输出端5VSB向主板130输出待机电压。

当控制科教设备开机时，主板130向第一变压单元31的受控端STBY发送请求开机信号和请求开关信号，使得第二变压单元32根据请求开机信号通过电阻R19共接二极管D4与二极管D5的节点PFC-VCC1向功率因素校正单元12的受控端PFC-VCC发送开机信号，使得电源转换模10根据开机信号对市电110的输入电压进行转换，进而通过功率因素校正单元12输出端OUT向计算机及功放供电模块20、主板及配件供电模块30以及LED屏幕驱动模块40输出工作电压。

同时主板及配件供电模块30根据请求开关信号，通过开关管Q3的高电位端L6599-VCC向计算机及功放供电模块20发送开关信号，进而开启计算机及功放供电模块20为科教设备内的计算机120供电，实现科教设备的开启。

图4示出了本实用新型实施例提供的科教设备的供电电源的结构示意图，如图4所示，本实施例提供的一种科教设备的供电电源200，包括如上所述的科教设备的供电电路100。

图5示出了本实用新型实施例提供的科教设备的结构示意图，如图5所示，本实施例提供的一种科教设备300，包括计算机120、主板130以及LED屏幕140，还包括如上所述的科教设备的供电电源200。

由于本实施例中所提供的科教设备的供电电源和科教设备与本实用新型有关的具体实施方式和工作原理在上述实施例中以及详细阐述，因此，此处不再赘述。

本实用新型提供的一种科教设备的供电电路，连接于市电与科教设备之间，用于为科教设备内的计算机、主板以及LED屏幕供电，该供电电路包括：电源转换模块、计算机及功放供电模块、主板及配件供电模块以及LED屏幕驱动模块；当控制科教设备待机时，电源转换模块对市电进行转换，进而向主板及配件供电模块输出第一电压，使得主板及配件供电模块根据第一电压向主板提供待机电压；当控制科教设备开机时，主板通过主板及配件供电模块的第三电压输出端向电源转换模发送开机信号，使得电源转换模根据开机信号对市电的输入电压进行转换，进而向计算机及功放供电模块、主板及配件供电模块以及LED屏幕驱动模块输出工作电压，同时主板通过主板及配件供电模块的第四电压输出端向计算机及功放供电模块发送开关信号，进而开启计算机及功放供电模块为科教设备内的计算机供电，实现科教设备的开启。使得科教设备无需为功能模块另外增加电压转换模块或者供电电源，简化了科教设备的结构，使得对科教设备的开关控制变得更简单。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。