一种温湿度检测装置及其开关电源电路的制作方法

本发明涉及温湿度检测技术领域，尤其涉及一种温湿度检测装置及其开关电源电路。

背景技术：

温湿度检测装置多适用于厂房、家居、巷道灯等非防爆场所，现有的温湿度检测装置的开关电源电路的稳定性和抗干扰不满足石油石化行业的应用需求。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提出了一种温湿度检测装置及其开关电源电路，用于解决现有的温湿度检测装置的开关电源电路的稳定性和抗干扰不满足石油石化行业的应用需求的技术问题。

第一方面，本发明提出了一种温湿度检测开关电源电路，所述电路包括依次电连接的整流模块、滤波模块、降压模块及输出模块；

所述降压模块包括：变压器和电源芯片：

所述变压器包括：绕组芯，以及缠绕在所述绕组芯上的初级线圈、次级线圈、辅助线圈、屏蔽线圈；

所述初级线圈的一端与所述滤波模块的输出端电连接，且所述初级线圈的另一端与所述电源芯片的控制端电连接；所述次级线圈的一端与所述输出模块的输入端电连接，且所述次级线圈的另一端接地；所述辅助线圈的一端与所述电源芯片的反馈脚电连接；所述辅助线圈的另一端与所述屏蔽线圈的一端电连接，且接地；所述屏蔽线圈的另一端与所述绕组芯电连接。

在一个实施例中，所述整流模块用于对交流电源输入的交流电压进行整流，包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻和整流芯片，其中，所述第二电阻采用压敏电阻，所述第三电阻采用热敏电阻；

所述第一电阻的一端与所述交流电源的火线端电连接，且所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端及所述第三电阻的一端电连接；

所述交流电源的零线端与所述第二电阻的另一端及所述整流芯片第一输入端电连接；

所述第三电阻的另一端与所述整流芯片第二输入端电连接。

在一个实施例中，所述第一电阻采用保险电阻。

在一个实施例中，所述整流模块还包括：第一电容、第二电容、第三电容；

所述第一电容的一端与所述交流电源的火线端电连接，且所述第一电容的另一端与所述交流电源的零线端电连接；

所述第二电容的一端与所述交流电源的火线端电连接，且所述第二电容的另一端与所述第三电容的一端电连接；

所述第三电容的另一端与所述交流电源的零线端电连接。

在一个实施例中，所述交流电源的地线端与所述第二电容的另一端及所述第三电容的一端电连接，且接地。

在一个实施例中，所述滤波模块包括：第一电感、第二电感、第四电阻、第五电阻、第四电容、第五电容，其中，所述第四电容和所述第五电容采用有极性电容；

所述整流模块的正极输出端与所述第一电感的一端、所述第四电阻的一端及所述第四电容的正极端电连接，且所述整流模块的负极输出端与所述第二电感的一端、所述第四电容的负极端及所述第五电阻的一端电连接；

所述降压模块的正极输入端与所述第一电感的另一端、所述第四电阻的另一端及所述第五电容的正极端电连接；

所述降压模块的负极输入端与所述第二电感的另一端、所述第五电阻的另一端及所述第五电容的负极端电连接，且接地。

在一个实施例中，所述初级线圈与所述辅助线圈的匝比为160:24，所述初级线圈与所述次级线圈的匝比为160:24，所述初级线圈与所述屏蔽线圈的匝比为160:53。

在一个实施例中，所述初级线圈、所述辅助线圈、所述屏蔽线圈、所述次级线圈依次缠绕在所述绕组芯上。

在一个实施例中，所述初级线圈的电感量为2.5mh。

第二方面，本发明还提出了一种温湿度检测装置，包括：第一方面任一项所述的温湿度检测开关电源电路。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

采用了上述一种温湿度检测装置及其开关电源电路之后，通过变压器中初级线圈、次级线圈、辅助线圈、屏蔽线圈的配合，在改变电压的同时，提升了温湿度检测开关电源电路的抗干扰能力，比如，输出模块向电池供电时，可以屏蔽电池对温湿度检测开关电源电路的干扰，从而使温湿度检测开关电源电路可以持续的供电，提高了温湿度检测开关电源电路的稳定性，温湿度检测开关电源电路应用于温湿度检测装置时，也提高了温湿度检测装置工作的稳定性。因此，本发明提升了抗干扰能力，提高了工作稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中温湿度检测开关电源电路的结构示意图；

图2为图1的温湿度检测开关电源电路的变压器的结构示意图；

图3为图1的温湿度检测开关电源电路的变压器的线圈结构示意图。

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，都属于本发明保护的范围。

如图1和图3所示，在一个实施例中，提出了一种温湿度检测开关电源电路，所述电路包括依次电连接的整流模块111、滤波模块112、降压模块113及输出模块114；

所述降压模块113包括：变压器t1和电源芯片：

所述变压器t1包括：绕组芯，以及缠绕在所述绕组芯上的初级线圈n1(1和2引脚)、次级线圈n4(6和7引脚)、辅助线圈n2(4和5引脚)、屏蔽线圈n3；

所述初级线圈n1(1和2引脚)的一端与所述滤波模块112的输出端电连接，且所述初级线圈n1(1和2引脚)的另一端与所述电源芯片的控制端电连接；所述次级线圈n4(6和7引脚)的一端与所述输出模块114的输入端电连接，且所述次级线圈n4(6和7引脚)的另一端接地；所述辅助线圈n2(4和5引脚)的一端与所述电源芯片的反馈脚电连接；所述辅助线圈n2(4和5引脚)的另一端与所述屏蔽线圈n3的一端电连接，且接地；所述屏蔽线圈n3的另一端与所述绕组芯电连接。

本实施例通过变压器t1中初级线圈n1(1和2引脚)、次级线圈n4(6和7引脚)、辅助线圈n2(4和5引脚)、屏蔽线圈n3的配合，在改变电压的同时，提升了温湿度检测开关电源电路的抗干扰能力，比如，输出模块114向电池供电时，可以屏蔽电池对温湿度检测开关电源电路的干扰，从而使温湿度检测开关电源电路可以持续的供电，提高了温湿度检测开关电源电路的稳定性，温湿度检测开关电源电路应用于温湿度检测装置时，也提高了温湿度检测装置工作的稳定性。

温湿度检测开关电源电路的工作原理如下：整流模块111用于将交流电压转变成直流电压，滤波模块112用于将整流模块111输入的直流电压进行滤波后输出波纹相对较小的直流电压，降压模块113用于将滤波模块112输入的直流电压降压后输出给输出模块114，输出模块114用于向外供电(比如，温湿度检测装置的电池)，并且进行输出保护。

所述电源芯片用于变压器t1的输入的开关控制。

所述辅助线圈n2(4和5引脚)的一端与所述电源芯片的反馈脚电连接，实现了通过变压器t1给电源芯片供电。

所述辅助线圈n2(4和5引脚)的另一端与所述屏蔽线圈n3的一端电连接，且接地；所述屏蔽线圈n3的另一端与所述绕组芯电连接。屏蔽线圈n3用于提升温湿度检测开关电源电路的抗干扰能力，比如，输出模块114向电池供电时，可以屏蔽电池对温湿度检测开关电源电路的干扰。

优选的，如图1所示，整流模块111接收220±10％v的交流电压，进行整流后变成310v直流电压，滤波模块112将310v直流电压进行滤波后输出波纹相对较小的310v直流电压，降压模块113将310v直流电压降压后输出15v和0.3a的直流电压给输出模块114，其中，电源芯片优选sp5713f芯片。

绕组芯可以选择铁芯，也可以选择磁芯，在此不做限定。

在一个实施例中，所述整流模块111用于对交流电源输入的交流电压进行整流，包括：第一电阻r11、第二电阻rv1、第三电阻ptc1和整流芯片d5，其中，所述第二电阻rv1采用压敏电阻，所述第三电阻ptc1采用热敏电阻；

所述第一电阻r11的一端与所述交流电源的火线端电连接，且所述第一电阻r11的另一端与所述第二电阻rv1的一端及所述第三电阻ptc1的一端电连接；

所述交流电源的零线端与所述第二电阻rv1的另一端及所述整流芯片d5第一输入端电连接；

所述第三电阻ptc1的另一端与所述整流芯片d5第二输入端电连接。

本实施例通过压敏电阻实现了电路的过压保护、通过热敏电阻实现了电流的过流保护，从而提高了温湿度检测开关电源电路的安全性，进一步提高了温湿度检测装置工作的稳定性。

在一个实施例中，所述第一电阻r11采用保险电阻。经过保险电阻的电流超过保险电阻的额定功率时保险电阻将会在规定时间内断开电路，从而达到保护电路元器件的作用，从而进一步提高了温湿度检测开关电源电路的安全性，进一步提高了温湿度检测装置工作的稳定性。

所述第一电阻r11可以选择可修复的保险电阻，也可以选择不可修复的保险电阻，在此不做具体限定。

在一个实施例中，所述整流模块111还包括：第一电容cx1、第二电容cy1、第三电容cy2；

所述第一电容cx1的一端与所述交流电源的火线端电连接，且所述第一电容cx1的另一端与所述交流电源的零线端电连接；

所述第二电容cy1的一端与所述交流电源的火线端电连接，且所述第二电容cy1的另一端与所述第三电容cy2的一端电连接；

所述第三电容cy2的另一端与所述交流电源的零线端电连接。通过第一电容cx1、第二电容cy1、第三电容cy2的配合，传导emi(电磁干扰)和辐射emi，进一步提升了温湿度检测开关电源电路的抗干扰性能，从而进一步提高了温湿度检测开关电源电路的安全性，进一步提高了温湿度检测装置工作的稳定性。

在一个实施例中，所述交流电源的地线端与所述第二电容cy1的另一端及所述第三电容cy2的一端电连接，且接地。在温湿度检测装置的电路发生漏电时，通过接地将电流输送到地面，从而进一步提高了温湿度检测开关电源电路的安全性，进一步提高了温湿度检测装置工作的稳定性。

优选的，如图1所示，第一电阻r11优选10r1w的保险电阻，第一电容cx1优选0.1uf和275v，第二电容cy1优选1000pf和400v，第三电容cy2优选1000pf和400v。

在一个实施例中，所述滤波模块112包括：第一电感l1、第二电感l2、第四电阻r12、第五电阻r13、第四电容c20、第五电容c21，其中，所述第四电容c20和所述第五电容c21采用有极性电容；

所述整流模块111的正极输出端与所述第一电感l1的一端、所述第四电阻r12的一端及所述第四电容c20的正极端电连接，且所述整流模块111的负极输出端与所述第二电感l2的一端、所述第四电容c20的负极端及所述第五电阻r13的一端电连接；

所述降压模块113的正极输入端与所述第一电感l1的另一端、所述第四电阻r12的另一端及所述第五电容c21的正极端电连接；

所述降压模块113的负极输入端与所述第二电感l2的另一端、所述第五电阻r13的另一端及所述第五电容c21的负极端电连接，且接地。通过第一电感l1、第二电感l2、第四电阻r12、第五电阻r13、第四电容c20、第五电容c21的配合，实现了将整流模块111输入的直流电压进行滤波后输出波纹相对较小的直流电压。而且通过所述降压模块113的负极输入端与所述第二电感l2的另一端、所述第五电阻r13的另一端及所述第五电容c21的负极端电连接，且接地，可以延迟电源芯片采集信息，从而使输出模块114输出的电压更稳定。

优选的，如图1所示，第四电阻r12和第五电阻r13都采用3.3kω，第四电容c20采用2.2uf和400v的有极性电容，第五电容c21采用4.7uf和400v的有极性电容。

在一个实施例中，所述初级线圈n1(1和2引脚)与所述辅助线圈n2(4和5引脚)的匝比为160:24，所述初级线圈n1(1和2引脚)与所述次级线圈n4(6和7引脚)的匝比为160:24，所述初级线圈n1(1和2引脚)与所述屏蔽线圈n3的匝比为160:53。从而使变压器t1将310v直流电压降压后输出15v和0.3a的直流电压。

如图3所示，在一个实施例中，所述初级线圈n1(1和2引脚)、所述辅助线圈n2(4和5引脚)、所述屏蔽线圈n3、所述次级线圈n4(6和7引脚)依次缠绕在所述绕组芯上。

在一个实施例中，所述初级线圈n1(1和2引脚)的电感量为2.5mh。

如图1所示，在一个实施例中，电源芯片优选为sp5713f芯片，用于变压器t1的输入的开关控制，电源芯片为8引脚封装结构，其中，电阻14和电阻15串接在电源芯片的电源脚vdd与滤波模块112的输出端(正极)之间，电源芯片的两个控制脚drain串接变压器t1的初级线圈n1(1和2引脚)的另一端；电阻r23连接在电源芯片的反馈脚inv与变压器t1的辅助线圈n2(4和5引脚)的一端之间；电源芯片的采样脚cs通过电阻r18和电阻r19接地，反馈脚inv通过电阻r20和电阻r21接地，环路补偿脚comp和电源脚vdd分别通过电容c25和电容c23共同接地，电源芯片的两个接地脚gnd共同接地；二极管d2和电阻r22串接在所述辅助线圈n2(4和5引脚)的一端与电源芯片的电源脚vdd之间，且二极管d2的阳极与电阻r22电连接；电阻16连接在二极管d3的阴极和滤波模块112的输出端(正极)之间；电阻17和电容c24串接在二极管d3的阴极和滤波模块112的输出端(正极)之间；二极管d3的阳极与变压器t1的初级线圈n1(1和2引脚)的另一端连接。

优选的，如图1所示，电阻r14优选1mω，电阻r15优选1mω，电阻r16优选100kω，电阻r17优选51ω，电容c24优选2.2nf，电阻r22优选2.2ω，电阻r23优选27kω，电容c23优选10uf和50v的有极性电解电容，电容c25优选0.1uf，电阻r18优选5.1ω，电阻r19优选5.1ω，电阻r20优选270kω，电阻r21优选4.42kω。

在一个实施例中，所述输出模块114包括：电阻r24、电容c27、电容c22、电容c26、电容c28、电容c29、二极管d4，二极管d4的阳极接次级线圈n4(6和7引脚)的一端，二极管d4的阴极接输出模块114的输出端，电阻r24和电容c27依次串接在二极管d4的两端；电容c22的阳极接输出模块114的输出端，阴极接地；电容c28的一端电连接在输出模块114的输出端，另一端接地；电容c29的一端连接在输出模块114的输出端，另一端接地；电容c26的一端与所述辅助线圈n2(4和5引脚)的另一端电连接，另一端与所述次级线圈n4(6和7引脚)的另一端电连接。其中电阻r24、电容c27和二极管d4组成一个rcd保护电路，用于电路的输出保护，电容c22用于输出模块114的滤波。电容c22采用有极性电容。

优选的，如图1所示，电阻r24优选22ω，电容c22优选4.7uf和400v的有极性电容，电容c27优选1nf，电容c28优选0.1uf，电容c29优选0.01uf。

在一个实施例中，提出了一种温湿度检测装置，包括：前述任一项所述的温湿度检测开关电源电路。

本实施例的温湿度检测开关电源电路通过变压器t1中初级线圈n1(1和2引脚)、次级线圈n4(6和7引脚)、辅助线圈n2(4和5引脚)、屏蔽线圈n3的配合，在改变电压的同时，提升了温湿度检测开关电源电路的抗干扰能力，比如，输出模块114向电池供电时，可以屏蔽电池对温湿度检测开关电源电路的干扰，从而使温湿度检测开关电源电路可以持续的供电，提高了温湿度检测开关电源电路的稳定性，温湿度检测开关电源电路应用于温湿度检测装置时，也提高了温湿度检测装置工作的稳定性。

温湿度检测装置用于检测环境中的温信息和湿度信息，再通过无线通信模块与照明控制系统进行通信，以实现温湿度检测装置与照明控制系统之间的联动。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。