一种电源电路及用电设备的制作方法

本实用新型涉及电子电路技术领域，具体而言，涉及一种电源电路及用电设备。

背景技术：

三合一电源电路是指同时支持AC/DC/POE三种供电方式的拓扑，其为用户提供了丰富的供电选择，实用性极高。此外，浪涌在实际生活中经常出现于电源端口，如果防护不到位，则很容易损坏设备。同时辐射如果不加以管控，则会影响无线信号或者其他电子产品、同一电网上其他设备的正常运行。因而，三合一电源电路通常具有防浪涌及滤波功能。

但现有的三合一电源电路中，其通常包括AC/DC和POE两个端口，且分开设置。通常地，两个端口各具备一套浪涌保护模块，两套浪涌保护模块通常包含不同的器件，因而其存在器件自身及实际布局布线不对称引起的将高频开关等器件暴露在泄放路径而导致的浪涌失效问题；同时，现有的三合一电源电路滤波仅依赖于布局布线，对于干扰信号的防护等级较低，而若分别为AC/DC和POE两个端口设置滤波电路，又存在空间不足成本受限的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电源电路及用电设备，以解决上述问题。

本实用新型是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供了一种电源电路，所述电源电路包括浪涌防护模块、第一输入接口、第二输入接口、第一电压转换模块以及第二电压转换模块，所述第一输入接口、所述第一电压转换模块及所述浪涌防护模块依次电连接，所述第二输入接口、所述第二电压转换模块及所述浪涌防护模块依次电连接；

所述浪涌防护模块用于当所述第一输入接口存在浪涌电流时与所述第一电压转换模块配合以泄放所述浪涌电流或用于当所述第二输入接口存在浪涌电流时与所述第二电压转换模块配合以泄放所述浪涌电流。

进一步地，所述浪涌防护模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管以及第四二极管，所述第一电压转换模块包括第一输出端、第二输出端，所述第二电压转换模块包括第三输出端以及第四输出端，所述第一输出端与所述第一二极管的阳极电连接，所述第三输出端及所述第一二极管的阴极反向串联所述第二二极管后接地，所述第三输出端反向串联所述第三二极管后接地，所述第二输出端反向串联所述第四二极管后接地。

进一步地，所述第二二极管为瞬态二极管。

进一步地，所述电源电路还包括滤波模块以及输出模块，所述浪涌防护模块、所述滤波模块以及所述输出模块依次电连接；

所述第一电压转换模块用于将所述第一输入接口接收到的第一输入电压转换为第一直流电压；

所述第二电压转换模块用于将所述第二输入接口接收到的第二输入电压转换为第二直流电压；

所述输出模块用于将所述第一直流电压或所述第二直流电压转换为输出电压；

所述滤波模块用于在所述输出模块将所述第一直流电压或所述第二直流电压转换为所述输出电压的过程中产生的干扰信号进行滤波处理。

进一步地，所述滤波模块包括第一滤波单元、第二滤波单元以及第三滤波单元，所述第一电压转换模块包括第一输出端、第二输出端，所述第二电压转换模块包括第三输出端以及第四输出端，所述第一输出端与所述第一滤波单元电连接，所述第二输出端与所述第三滤波单元电连接，所述第三输出端与所述第一滤波单元电连接，所述第四输出端与所述第二滤波单元电连接，所述第一滤波单元、所述第二滤波单元以及所述第三滤波单元均与所述输出模块电连接。

进一步地，所述第一滤波单元包括第一电感，所述第二滤波单元包括第二电感，所述第三滤波单元包括第三电感，所述第三输出端及所述第二输出端串联所述第一电感后与所述输出模块电连接，所述第四输出端串联所述第二电感后与所述输出模块电连接，所述第一输出端串联所述第三电感后与所述输出模块电连接。

进一步地，所述第一滤波单元还包括第一电容，所述第二滤波单元还包括第二电容，所述第三滤波单元还包括第三电容，所述第一电感通过所述第一电容接地，所述第二电感通过所述第二电容接地，所述第三电感通过所述第三电容接地。

进一步地，所述电源电路还包括网络变压器，所述网络变压器与所述第二输入接口及所述第二电压转换模块均电连接。

进一步地，所述第二输入接口为RJ45接口。

第二方面，本实用新型还提供了一种用电设备，所述用电设备包括电源电路，所述电源电路包括浪涌防护模块、第一输入接口、第二输入接口、第一电压转换模块以及第二电压转换模块，所述第一输入接口、所述第一电压转换模块及所述浪涌防护模块依次电连接，所述第二输入接口、所述第二电压转换模块及所述浪涌防护模块依次电连接；

所述浪涌防护模块用于当所述第一输入接口存在浪涌电流时与所述第一电压转换模块配合以泄放所述浪涌电流或用于当所述述第二输入接口存在浪涌电流时与所述第二电压转换模块配合以泄放所述浪涌电流。

相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的一种电源电路及用电设备，包括浪涌防护模块、第一输入接口、第二输入接口、第一电压转换模块以及第二电压转换模块，第一输入接口、第一电压转换模块及浪涌防护模块依次电连接，第二输入接口、第二电压转换模块及浪涌防护模块依次电连接，浪涌防护模块用于当第一输入接口存在浪涌电流时与第一电压转换模块配合以泄放浪涌电流或用于当第二输入接口存在浪涌电流时与第二电压转换模块配合以泄放浪涌电流；由于在存在浪涌电流时可通过浪涌防护模块配合第一电压转换模块或第二电压转换模块泄放浪涌电流，从而避免浪涌电流经过高频开关等承受能力较差的器件，以此提高了电源电路对于浪涌的防护能力。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型所提供的电源电路的电路结构框图。

图2示出了本实用新型所提供的电源电路的电路图。

图3示出了滤波模块的一种电路图。

图标：100-电源电路；110-第一输入接口；120-第二输入接口；130- 第一电压转换模块；140-第二电压转换模块；142-第一整流单元；144-第二整流单元；150-浪涌防护模块；160-滤波模块；162-第一滤波单元；164- 第二滤波单元；166-第三滤波单元；170-输出模块；180-网络变压器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

第一实施例

本实用新型提供了一种电源电路100，用于防护浪涌，以保证用电设备的安全；同时还可抑制电磁干扰，以保证用电设备的安全以及减少对其他用电设备的电磁干扰。请参阅图1，为本实用新型实施例提供的电源电路100的电路结构框图。该电源电路100包括第一输入接口110、第二输入接口120、第一电压转换模块130、第二电压转换模块140、浪涌防护模块150、滤波模块160、输出模块170以及网络变压器180。其中，第一输入接口110、第一电压转换模块130、浪涌防护模块150、滤波模块 160及输出模块170依次电连接，第二输入接口120、第二电压转换模块 140及浪涌防护模块150依次电连接，网络变压器180与第二电压转换模块140及第二输入接口120均电连接。

其中，第一输入接口110用于引入第一输入电压，从而为第一电压转换模供电。在一种优选的实施例中，第一输入接口110为连接端子，用于引入第一输入电压，第一输入电压可以为交流电压或直流电压。

第一电压转换模块130用于将第一输入接口110接收到的第一输入电压转换为第一直流电压。具体地，第一电压转换模块130将输入的交流电压或直流电压转换为预设大小的直流电，后，依次通过浪涌保护模块、滤波模块160后经由输出模块170输出。

请参阅图2，为本实用新型实施例提供的电源电路100的电路图。第一电压转换模块130为桥式整流电路，且包括第一输出端CO1以及第二输出端CO2。

可以理解地，通过设置第一输入接口110及第一电压转换模块130，可实现AC/DC供电。

第二输入接口120用于引入第二输入电压及网络信号，从而为第二电压转换模块140供电，并向受电装置传输网络信号。在一种优选的实施例中，第二输入接口120为RJ45接口。

网络变压器180与第二输入接口120电连接，用于隔离网络信号与电源信号，并增强网络信号的传输距离，以将网络信号传输至后级的受电装置。

第二电压转换模块140用于将第二输入接口120接收到的第二输入电压转换为第二直流电压。具体地，第二电压转换模块140将任意极性的直流电电压转换为特定极性的直流电电压，即第二直流电压，并依次通过浪涌保护模块、滤波模块160后经由输出模块170输出。

通常地，供电设备(Power Sourcing Equipment，PSE)供电分为+48V 和-48V两种，通过第二电压转换模块140可使得转换后的第二直流电压稳定为+48V。

如图2所示，第二电压转换模块140包括第一整流单元142、第二整流单元144、第三输出端CO3以及第四输出端CO4，网络变压器180与第一整流单元142电连接，第二输入接口120与第二整流单元144电连接，第一整流单元142及第二整流单元144均与浪涌防护模块150电连接，第三输出端CO3与第一整流单元142、第二整流单元144均电连接，第四输出端CO4与第一整流单元142、第二整流单元144均电连接。

具体地，第一整流单元142、第二整流单元144均为桥式整流电路(如图2所示)。

由于供电设备(Power Sourcing Equipment，PSE)具有两种不同的供电协议，而不同的供电协议将对第二输入接口120中不同的端口进行供电；从而通过设置第一整流单元142、第二整流单元144分别连接第二输入接口120的不同端口(如图2)，可使得电源电路100能适应不同的PSE。

此外，可以理解地，通过设置第二输入接口120、第一整流单元142 及第二整流单元144，可实现以太网(Power Over Ethernet，POE)供电。

浪涌防护模块150用于当第一输入接口110存在浪涌电流时与第一电压转换模块130配合以泄放浪涌电流或用于当第二输入接口120存在浪涌电流时与第二电压转换模块140配合以泄放浪涌电流。

请参阅图2，浪涌防护模块150包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3以及第四二极管D4，第一输出端CO1与第一二极管D1 的阳极电连接，第三输出端CO3及第一二极管D1的阴极反向串联第二二极管D2后接地，第四输出端CO4反向串联第三二极管D3后接地，第二输出端CO2反向串联第四二极管D4后接地。

在一种优选的实施例中，第二二极管D2为瞬态二极管，第一二极管 D1、第三二极管D3以及第四二极管D4均为普通二极管。

需要说明的是，将第一二极管D1、第三二极管D3以及第四二极管 D4设置为普通二极管仅出于成本考虑，第一二极管D1、第三二极管D3 以及第四二极管D4也可以为其他类型的二极管。

输出模块170用于将第一直流电压或第二直流电压转换为输出电压，并输出至受电装置。

如图2所示，输出模块170包括第五二极管D5、第一开关管Q1、第二开关管Q2以及电源变压器T2，第二电感L2反向串联第五二极管D5 后与第一开关管Q1的第二极电连接，第一开关管Q1的第三极反向串联第四二极管D4后接地，第一电感L1与电源变压器T2的初级的第一抽头电连接，电源变压器T2的初级的第二抽头与第二开关管Q2的第三极电连接，第二开关管Q2的第二极反向串联第四二极管D4后接地。

需要说明的是，在输出模块170工作时，由于第二开关管Q2为高频开关，其自身包含的寄生电感和电容的作用，会产生高频振荡，从而产生电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)，影响其他元件的正常工作。

滤波模块160用于在输出模块170将第一直流电压或第二直流电压转换为输出电压的过程中产生的干扰信号进行滤波处理。

请参参阅图2，滤波模块160包括第一滤波单元162、第二滤波单元 164以及第三滤波单元166，第一输出端CO1与第一滤波单元162电连接，第二输出端CO2与第三滤波单元166电连接，第三输出端CO3与第一滤波单元162电连接，第四输出端CO4与第二滤波单元164电连接，第一滤波单元162、第二滤波单元164以及第三滤波单元166均与输出模块170 电连接。

第一滤波单元162包括第一电感L1，第二滤波单元164包括第二电感L2，第三滤波单元166包括第三电感L3，第三输出端CO3及第二输出端CO2串联第一电感L1后与输出模块170电连接，第四输出端CO4串联第二电感L2后与输出模块170电连接，第一输出端CO1串联第三电感 L3后与输出模块170电连接。

可以理解地，滤波模块160采用三线共模电感实现，既能增加电源电路100的抗干扰特性，也不会过多得占用电路板的空间。

在一种优选的实施例中，如图3所示，第一滤波单元162还包括第一电容C1，第二滤波单元164还包括第二电容C2，第三滤波单元166还包括第三电容C3，第一电感L1通过第一电容C1接地，第二电感L2通过第二电容C2接地，第三电感L3通过第三电容C3接地；滤波模块160还包括第四电容C4及第五电容C5，第一滤波单元162通过第一电容C1与第三滤波单元166电连接，第一滤波单元162通过第二电容C2与第二滤波单元164电连接。

因此，当电源电路100通过第一输入接口110供电时，第一电感L1、第三电感L3、第一电容C1、第三电容C3及第五电容C5组成的滤波电路可对线缆上的共模骚扰有很强的抑制作用，使其产生热量耗散掉。

当电源电路100通过第二输入接口120供电时，第一电感L1、第二电感L2、第二电容C2、第三电容C3及第四电容C4组成的滤波电路可对线缆上的共模骚扰有很强的抑制作用，使其产生热量耗散掉，进而降低辐射到电源电路100外的能量。

可以理解地，当第一输入接口110存在共模正向的浪涌电流时，浪涌电流依次经过第一电压转换模块130、第一二极管D1、第二二极管D2到地；当第一输入接口110存在共模负向的浪涌电流时，浪涌电流通过地到第四二极管D4并最终回到第一电压转换模块130；当第一输入接口110 存在差模正向的浪涌电流时，浪涌电流依次经过第一电压转换模块130、第一二极管D1、第二二极管D2到地后，再经地传输至第四二极管D4并最终回到第一电压转换模块130；当第一输入接口110存在差模负向的浪涌电流时，浪涌电流依次经过第一电压转换模块130、第一二极管D1、第二二极管D2到地后，再经地传输至第四二极管D4并最终回到第一电压转换模块130。

当第二输入接口120存在共模正向的浪涌电流时，浪涌电流通过第一整流单元142及第二整流单元144传输至第二二极管D2并到地；当第二输入接口120存在共模负向的浪涌电流时，浪涌电流通过地到第二二极管 D2并最终回到第一整流单元142及第二整流单元144；当第二输入接口 120存在差模正向的浪涌电流时，浪涌电流通过第一整流单元142及第二整流单元144传输至第二二极管D2并到地，再经由地传输至第三二极管 D3并最终回到第一整流单元142及第二整流单元144；当第二输入接口 120存在差模负向的浪涌电流时，浪涌电流通过第一整流单元142及第二整流单元144传输至第二二极管D2并到地，再经由地传输至第三二极管 D3并最终回到第一整流单元142及第二整流单元144。

此外，本实用新型实施例还提供了一种用电设备，包括上述电源电路 100，可采用AC/DC或POE供电，具有较强的防护浪涌的能力及抗干扰能力。

综上所述，本实用新型提供的一种电源电路及用电设备，包括浪涌防护模块、第一输入接口、第二输入接口、第一电压转换模块以及第二电压转换模块，第一输入接口、第一电压转换模块及浪涌防护模块依次电连接，第二输入接口、第二电压转换模块及浪涌防护模块依次电连接，浪涌防护模块用于当第一输入接口存在浪涌电流时与第一电压转换模块配合以泄放浪涌电流或用于当第二输入接口存在浪涌电流时与第二电压转换模块配合以泄放浪涌电流；由于在存在浪涌电流时可通过浪涌防护模块配合第一电压转换模块或第二电压转换模块泄放浪涌电流，从而避免浪涌电流经过高频开关等承受能力较差的器件，以此提高了电源电路对于浪涌的防护能力。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。