市电转直流电的电源系统的制作方法

本发明涉及电源系统领域，具体涉及一种市电转直流电的电源系统。

背景技术：

目前，随着各种多媒体业务的迅速发展，出现越来越多的多媒体设备并应用于我们的日常生活中。但为了设备方便携带使用，传统的多媒体设备的电源使用的是低压电池。当使用大批量设备时，需大量电池，对产品的运输以及国外拓展业务造成不方便，且大量电池存在繁琐的充电问题以及安全问题。当使用市电供电时，存在市电波动问题，市电波动会引起电压不稳从而烧坏设备。

技术实现要素：

本发明提供一种市电转直流电的电源系统，能够解决现有技术中电子设备使用市电时不能进行稳定供电的问题，提高电子设备工作的稳定性。

本发明提出一种市电转直流电的电源系统，包括交流电接口、交直流转换装置、第一降压电路和设备接口；

所述交流电接口的输出端输出交流电，所述交流电接口的输出端与所述交直流转换装置的输入端相连，所述交直流转换装置用于将所述交流电转换为第一直流电，所述第一直流电从所述交直流转换装置的输出端输出，所述交直流转换装置的输出端与所述第一降压电路的输入端相连，所述第一降压电路用于将所述第一直流电的电压降低以转换为第二直流电，所述第二直流电从所述第一降压电路的输出端输出，所述第一降压电路的输出端与所述设备接口的输入端相连。

进一步地，所述第一降压电路的数量包括多个，多个所述第一降压电路互相并联，所述交直流转换装置的输出端与多个互相并联的所述第一降压电路的输入端相连，各所述第一降压电路的输出端分别连接至少一个所述设备接口的输入端。

进一步地，还包括第二降压电路，所述第二降压电路的输入端与所述第一降压电路的输出端相连，所述第二降压电路用于将所述第二直流电的电压降低以转换为第三直流电，所述第三直流电从所述第二降压电路的输出端输出，所述第二降压电路的输出端与所述设备接口的输入端相连。

进一步地，所述第二降压电路的数量包括多个，多个所述第二降压电路互相并联，各所述第一降压电路的输出端与多个互相并联的所述第二降压电路的输入端相连，各所述第二降压电路的输出端均分别与各所述设备接口的输入端相连。

进一步地，还包括电源保护装置，所述电源保护装置串联于所述第一降压电路的输出端和所述第二降压电路的输入端之间。

进一步地，还包括第一浪涌保护装置，所述第一浪涌保护装置的一端连接至所述第一降压电路的输出端，所述第一浪涌保护装置的另一端接地。

进一步地，还包括第二浪涌保护装置，所述二浪涌保护装置的一端连接至所述第二降压电路的输出端，所述第二浪涌保护装置的另一端接地。

进一步地，还包括第三浪涌保护装置，所述第三浪涌保护装置的一端连接至所述交直流转换装置的输出端，所述第三浪涌保护装置的另一端接地。

进一步地，还包括开关，所述开关串联于所述交直流转换装置的输出端和所述第一降压电路的输入端之间。

进一步地，所述交流电的电压范围包括100v-380v，所述第一直流电的电压范围包括12v-26v。

本发明的有益效果：

本发明的市电转直流电的电源系统通过在电源系统中串联交直流装置和第一降压电路，当使用市电交流电供电时，交直流转换装置将高压市电交流电转换为第一直流电，第一直流电的电压进一步通过第一降压电路降低转换为低压的第二直流电，实现了使用市电时能够进行稳定供电的效果，提高电子设备工作的稳定性。

附图说明

图1是本发明一实施例中的市电转直流电的电源系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例中的第一降压电路以及第一浪涌保护装置的电路示意图；

图3是本发明一实施例中的第二降压电路以及第二浪涌保护装置的电路示意图；

图4是本发明一实施例中的第三浪涌保护装置以及开关的电路示意图。

附图标记说明：

1：交流电接口；2：交直流转换装置；3：第一降压电路；4：设备接口；5：第二降压电路；6：电源保护装置；7：第一浪涌保护装置；8：第二浪涌保护装置；9：第三浪涌保护装置；10：开关；11：第一滤波电路；12：第二滤波电路；13：稳压二极管；14：二极管；15：第三滤波电路；

ic1：降压芯片；c1：电容；l1：电感；r1：电阻；c2：电容；r2:电阻；ic2：降压芯片；c4：电容；l2：电感；r3：电阻；c5：电容；r4：电阻；c3：电容；c6：电容；c7：电容；c8：电容。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“第三”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1和图2，本发明一实施例提出了一种市电转直流电的电源系统，包括交流电接口1、交直流转换装置2、第一降压电路3和设备接口4，所述交流电接口1的输出端输出交流电，所述交流电接口1的输出端与所述交直流转换装置2的输入端相连，所述交直流转换装置2用于将所述交流电转换为第一直流电，所述第一直流电从所述交直流转换装置2的输出端输出，所述交直流转换装置2的输出端与所述第一降压电路3的输入端相连，所述第一降压电路3用于将所述第一直流电的电压降低以转换为第二直流电，所述第二直流电从所述第一降压电路3的输出端输出，所述第一降压电路3的输出端与所述设备接口4的输入端相连。

在本实施例中，上述市电指的是工频交流电，全世界市电有不同的电压标准，民用交流电电压分布由100v-380v不等。交流电接口1的输出端输出交流电，具体地，在本实施例中交直流接口的输出端输出的是市电交流电，我国市电交流电的电压值一般采用220v。交流电接口1的输出端与交直流转换装置2的输入端连接，上述交直流转换装置2为一壳体装置，交直流转换装置2内封装交直流转换电路，上述交直流转换电路包括耦合器、整流电路和滤波电路。市电交流电经过耦合器转换为低压交流电，如，220v交流电经过耦合器转换为36v交流电；低压交流电经整流电路和滤波电路转换为第一直流电。上述交直流转换电路进行交流电转直流电的方法为本领域技术人员所掌握的常规技术手段，具体的交直流转换电路本发明实施例在此不做赘述。所述第一直流电的电压范围可以根据具体的设备使用需求来调整，比如当设备接口4处连接手机等移动设备时，第一直流电的电压范围可以选择为包括12v-26v。

第一直流电的电压经过第一降压电路3降低后转换为第二直流电。第一降压电路3的具体结构如图2所示，包括降压芯片ic1、电容c1、电感l1、电阻r1、电容c2和电阻r2。其中，降压芯片ic1可以采用市面上的现有降压芯片，如图2所示的降压芯片的型号为eta2822，包括9个引脚，分别为图2所示的vin引脚、rosc引脚、rcomp引脚、ilim引脚、en引脚、fb引脚、gnd引脚、sw引脚和bst引脚。其中vin引脚为电压输入引脚、rosc引脚为控制芯片内部震荡频率的引脚、rcomp引脚为补偿引脚、ilim引脚为电流限制引脚，限制经过芯片的电流的大小，en引脚为控制芯片开始工作的引脚、fb引脚为电流反馈输入引脚、gnd引脚为接地引脚、sw引脚为转换引脚、bst引脚为自举引脚。vin引脚、rosc引脚、rcomp引脚、ilim引脚和en引脚的外接电路为eta2822芯片的常见接法，本发明在此不做赘述。本实施例中，bst引脚连接电容c1的一端、电容c1的另一端连接sw引脚，sw引脚连接电感l1的一端、电感l1的另一端为输出接口，电阻r1和电容c2互相并联后的一端与fb引脚连接，另一端与电感l1串联后与sw引脚连接，电阻r2一端与fb引脚连接，另一端连接地。第一降压电路3可以通过调整电阻r1和电阻r2的大小来调整第二直流电的输出电压。比如，当降压芯片ic1采用eta2822降压芯片时，电压转换公式为vout＝0.8*(r1+r2)/r2，其中，r1为电阻r1的阻值，r2为电阻r2的阻值。第一降压电路3将第一直流电的电压降低以转换为第二直流电，比如，通过第一降压电路3可以实现将24v的第一直流电转换为5v的第二直流电。

作为本发明的另一个可选实施例，电感l1后还可连接第一滤波电路11，所述第一滤波电路11包括多个互相并联的电容c3，用于滤去第二直流电的输出电压中的纹波。

本发明的市电转直流电的电源系统通过在电源系统中串联交直流装置2和第一降压电路3，当使用市电交流电供电时，交直流转换装置2将高压市电交流电转换为第一直流电，第一直流电的电压进一步通过第一降压电路3降低转换为低压的第二直流电，实现了使用市电时能够进行稳定供电的效果，提高电子设备工作的稳定性。

进一步地，参照图1，第一降压电路3的数量包括多个，多个第一降压电路3互相并联，交直流转换装置2的输出端与多个互相并联的第一降压电路3的输入端串联，各个第一降压电路3的输出端分别串联至少一个设备接口4的输入端。

在本实施例中，从交直流转换装置2输出端输出的第一直流电分流至多个互相并联的第一降压电路3，每个第一降压电路3均将第一直流电的电压降低以转换为第二直流电，从每个第一降压电路3输出的第二直流电最后到达设备接口4。如，第一直流电的输出电压为24v，经过第一降压电路3降压之后，输出5v的第二直流电。第一降压电路3数量包括多个，每个第一降压电路3都可以至少连接一个设备接口4，以此实现了可以同时使用批量设备的目的。

对于多个互相并联的第一降压电路3，不同的第一降压电路3可以采用相同的降压芯片，以使得每一条分支电路上的输出的第二直流电的电压相同；也可以采用不同的降压芯片，以使得每一条分支电路上的输出的第二直流电的电压不同。具体的降压芯片可以根据批量设备的电压要求来选择，本发明在此不做具体限定。

进一步地，参照图1和图3，还包括第二降压电路5，第二降压电路5的输入端与第一降压电路3的输出端相连，第二降压电路5用于将第二直流电的电压降低以转换为第三直流电，所述第三直流电从第二降压电路5的输出端输出，第二降压电路5的输出端与设备接口4的输入端相连。

在本实施例中，第二降压电路5的具体结构如图3所示，包括降压芯片ic2、电容c4、电感l2、电阻r3、电容c5和电阻r4。其中，降压芯片ic2可以采用市面上的现有降压芯片，如图3所示的降压芯片的型号为eta1653fsg，包括6个引脚，分别为图3所示的vin引脚、en引脚、gnd引脚、fb引脚、sw引脚和bst引脚。其中vin引脚为电压输入引脚、en引脚为控制芯片开始工作的引脚、gnd引脚为接地引脚、fb引脚为电流反馈输入引脚、sw引脚为转换引脚、bst引脚为自举引脚。vin引脚、en引脚和gnd引脚的外接电路为eta1653fsg芯片的常见接法，本发明在此不做赘述。本实施例中，bst引脚连接电容c4的一端，电容c4的另一端连接sw引脚，sw引脚连接电感l2的一端，电感l2的另一端为输出接口，电阻r3和电容c5互相并联后的一端与fb引脚连接，另一端与电感l2串联后与sw引脚连接，电阻r4的一端与fb引脚连接，另一端接地。第二降压电路5可以通过调整r3和r4的大小来调整第三直流电的输出电压，比如，当降压芯片ic2采用eta1653fsg降压芯片时，电压的转换公式为vout＝0.8*(r3+r4)/r4,其中，r3为电阻r3的阻值，r4为电阻r4的阻值。第二降压电路5将第二直流电的电压降低以转换为第三直流电，比如，通过第二降压电路5将5v的第二直流电转换为4v的直流电。

作为本发明的另一个可选实施例，电感l2后还可连接第二滤波电路12，所述第二滤波电路12包括多个互相并联的电容c6，用于滤去第三直流电的输出电压中的纹波。

本实施例中，通过设置第二降压电路5，将第二直流电的电压进行降低转换为第三直流电，实现了将电压再次降低的效果。

进一步地，参照图1，第二降压电路5的数量包括多个，多个第二降压电路5互相并联，第一降压电路3的输出端与多个互相并联的第二降压电路5的输入端相串联，第二降压电路5的输出端均分别与设备接口4的输入端相连。

在本实施例中，从第一降压电路3输出端输出的第二直流电分流至多个互相并联的第二降压电路5，每个第二降压电路5均将第二直流电的电压降低以转换为第三直流电，从第二降压电路5输出端输出的第三直流电最后均到达设备接口4。如，当第二直流电的输出电压为5v时，经过第二降压电路5降压之后，输出4v的第三直流电。第二降压电路5的数量包括多个，实现了使用市电供电时可以同时使用批量设备。

对于多个互相并联的第二降压电路5，不同的第二降压电路5可以采用相同的降压芯片，以使得每一条分支电路上的输出的第三直流电的电压相同；也可以采用不同的降压芯片，以使得每一条分支电路上的输出的第三直流电的电压不同。对于多个互相并联的第二降压电路5，本实施例采用的是每两个第二降压电路5并联后的输入端和每个第一降压电路3的输入端连接，具体地，互相并联的第二降压电路5的数量根据实际使用情况来选择，本发明在此不做具体限定。

进一步地，参照图1，还包括电源保护装置6，电源保护装置6串联于第一降压电路3的输出端和第二降压电路5的输入端之间。

在本实施例中，电源保护装置6为一塑料盒装配的保险丝，上述电源保护装置6为本领域技术人员所惯用的技术手段，故不在此做具体的阐述。电源保护装置6的数量包括多个，如图1给出的一个具体实施例中从第一降压电路3的输出端后形成两条分支电路，每条分支电路上依次串联一个电源保护装置6、第二降压电路5和设备接口4。从第一降压电路3输出端输出的第二直流电依次经过电源保护装置6和第二降压电路5，第二降压电路5将第二直流电的电压降低以转换为第三直流电，第三直流电最后到达设备接口4。当设备短路时，电流会很大，电源保护装置6串联于第一降压电路3的输出端和第二降压电路5的输入端之间可以对第二降压电路5形成保护。同时，当短路电流到达保险丝熔断电流时，保险丝会熔断，从而对电源形成保护。

进一步地，参照图1和图2，还包括第一浪涌保护装置7，第一浪涌保护装置7的一端连接至第一降压电路3的输出端，第一浪涌保护装置7的另一端接地。

在本实施例中，第一浪涌保护装置7为tvs管，第一浪涌保护装置7的一端连接至第一降压电路3的输出端，另一端接地。具体地，第一浪涌保护装置7的一端为tvs管的负极，第一浪涌保护装置7的另一端为tvs管的正极。tvs管的耐压和功率根据实际使用情况来选择，本发明在此不做具体限定。当市电波动以及市电断开瞬间，第二直流电会产生瞬间浪涌信号，第一浪涌保护装置7将瞬间浪涌信号放到地面上，从而对第二降压电路5形成保护。

进一步地，参照图1和图3，还包括第二浪涌保护装置8，第二浪涌保护装置8的一端连接至第二降压电路5的输出端，第二浪涌保护装置8的另一端接地。

在本实施例中，第二浪涌保护装置8为tvs管，，第二浪涌保护装置8的一端连接第二降压电路5的输出端，另一端接地。具体地，第二浪涌保护装置8的一端为tvs管的负极，第二浪涌保护装置8的另一端为tvs管的正极。tvs管的耐压和功率根据实际使用情况来选择，本发明在此不做具体限定。第二浪涌保护装置8将经过第一浪涌保护装置7吸收后还存在的瞬间浪涌信号再次放到地面上，从而对设备形成保护。

进一步地，参照图1和图4，还包括第三浪涌保护装置9，第三浪涌保护装置9的一端连接至交直流转换装置2的输出端，第三浪涌保护装置9的另一端接地。

在本实施例中，第三浪涌保护装置9为tvs管，第三浪涌保护装置9的一端连接至交直流转换装置2的输出端，另一端接地。具体地，第三浪涌保护装置9的一端为tvs管的负极，第三浪涌保护装置9的另一端为tvs管的正极。当市电不稳或断开瞬间，第三浪涌保护装置9将瞬间浪涌信号放到地面上，从而对第一降压电路3形成保护。

进一步地，参照图1和图4，还包括开关10，开关10串联于交直流转换装置2的输出端和第一降压电路3的输入端之间。

在本实施例中，开关10串联于交直流转换装置2的输出端和第一降压电路3的输出端之间，具体地，开关10设置于交直流转换装置2的输出端和第三浪涌保护装置9之间。开关10用于控制电路的通断。

参照图4，可选地，开关10的一端连接第三浪涌保护装置9之后，还可接稳压二极管13，所述稳压二极管13的负极接开关10的一端，稳压二极管13的正极接地，起稳定电压作用。可选地，在稳压二极管13之后还可接多个互相并联的二极管14，多个并联后的二极管14的正极接开关10的的一端，多个互相并联的二极管14的负极连接第一降压电路3的输入端。多个互相并联的二级管12的数量根据实际使用情况选择，如图4给出的一个具体实施例中，采用的是两个二极管14互相并联，二极管14在此电源系统中起着防止后端电压倒灌的作用。可选地，在二极管14的负极和第一降压电路3之间还可设置第三滤波电路15。所述第三滤波电路15包括多个互相并联的电容，多个互相并联的电容包括电容c7和电容c8。电容c7的正极连接二极管14的负极，电容c7的负极接地，电容c8的一端连接二极管14的负极，电容c8的另一端接地。第三滤波电路15用于滤去第一直流电的输出电压中的纹波。

进一步地，交流电的电压范围包括100v-380v，第一直流电的电压范围包括12v-26v。

在本实施例中，交流电指的是民用交流电，在本实施例中采用的交流电为市电交流电，我国市电交流电的电压值一般采用220v。第一直流电的电压范围包括12v-26v，这是根据实际使用情况设置的，可以通过设置交直流转换装2里的电路的参数，从而改变第一直流电的电压值。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。