电源电路的制作方法

文档序号:7446743阅读:193来源:国知局
专利名称:电源电路的制作方法
技术领域
本发明涉及一种电源电路。
背景技术
电源电路被广泛用于各种电器的电路中,为不同电路提供工 作电源。请参阅图1,其是一种现有技术电源电路的电路结构示意图。该电源电路100包括 一 第 一 整流滤波电路11、 一保护电路13、 一 变压器15、 一第二整流滤波电路16、 一脉宽调变芯片17、 一整 流二极管18和一场效应管19。该第一整流滤波电路11包括一全 桥整流电路110, 一滤波电容114、 二输入端111、 112和一输出 端113,该变压器15包括一初级绕组151、 一辅助绕组152和一 次级绕组153,该第二整流滤波电路16包括二输入端161、 162 和一输出端163,该脉宽调变芯片17包括一电压输入端171和一 控制端172。其中,该全桥整流电路110的二输入端即该第一整流滤波电 路11的二输入端111、 112,该全桥整流电路110的正输出端即该 第一整流滤波电路11的输出端113,该全桥整流电路110的负输 出端接地,该滤波电容114并联于该全桥整流电路110的正输出 端与负输出端之间。该初级绕组151与该保护电路13并联,该初 级绕组151的一端电连接于该第一整流滤波电路11的输出端113, 另一端电连接于该场效应管19的漏极,依次经由该场效应管19 的源极和 一 源极电阻190接地,该场效应管19的栅极与该脉宽调 变芯片17的控制端172电连接。该辅助绕组152的一端依次经由 该整流二极管18的阳极、阴极与该脉宽调变芯片17的电压输入 端171电连接,另一端接地。该次级绕组153的两端分别与该第二整流滤波电路16的二输入端161、 162电连接。外部交流电压输入至该第 一 整流滤波电路11的二输入端 111、 112,通过该第 一整流滤波电路11整流、滤波后输出为直流 电压,并提供给该初级绕组151。该辅助绕组152感应该初级绕 组151并通过该整流二极管18为该脉宽调变芯片17提供其所需 的直流工作电压,该脉宽调变芯片17发出脉冲信号以控制该场效 应管19的开关,从而控制该变压器15的工作。当该场效应管19 导通时,该滤波电容114、该初级绕组151与该场效应管19构成 一回路;当该场效应管19截止时,该次级绕组153释i丈其所感应 并储存的电能,经由该第二整流滤波电路16整流、滤波后输出稳 定的直流电压,该初级绕组151所产生的励f兹电流通过该保护电 路13消耗掉。但是,该电源电路100中采用场效应管19作为开关元件,由 于场效应管19一^:成本较高,不利该电源电i 各100的低成本化。 而且,该电源电路的脉冲信号通过该脉宽调变芯片17产生,脉宽 调变芯片17成本较高,亦造成该电源电路100成本较高。发明内容为了克服现有技术电源电路成本较高的问题,有必要提供一 种成本较低的电源电路。一种电源电路,其包括一整流滤波电路、 一变压器、 一第一 三极管、 一脉冲产生电路和一输出电路,该变压器包括一初级绕 组、 一辅助绕组和一次级绕组,在该第一三极管的控制下,外界 交流电经过该整流滤波电路、该变压器和该输出电路后输出直流 电压,该脉沖产生电3各接收该辅助绕组的感应电压而产生一电压 脉沖信号,并将该电压脉冲信号传输至该第 一 三极管的基极以控 制该第 一三极管的导通和截止。 ,相较于现有技术,该电源电路的开关元件第 一三极管采用较 为便宜的双极结型晶体管,有利于节约成本;同时,通过该辅助 绕阻和脉冲产生电路产生脉冲控制信号,所需元件少,使采用该电源电路的电子产品体积小,成本低,满足目前小型电子产品价 格低廉的需求。


图1是一种现有技术电源电路的电路结构示意图。图2是本发明电源电路一较佳实施方式的电路结构示意图。
具体实施方式
请参阅图2,其是本发明电源电路的电路结构示意图。该电 源电路200包括二电源输入端210、 211、 一整流滤波电路220、 一尖峰吸收电路230、 一变压器240、 一脉沖产生电路250、 一第 一三极管260、 一启动电阻261、 一过流保护电路270、 一输出电 路280和一输出端290。该整流滤波电路220包括一第一二极管221、 一第一电容222 和一第一电阻223,该第一电容222为电极电容。该变压器240 包括 一 初级绕组241 、 一辅助绕组242和 一 次级绕组243 。该过流 保护电路270包括一第二三极管271、 一第四二4及管272和一采 样电阻273。其中,该第 一三极管260和该第二三极管271都是 双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor, BJT),其均包括一发 射极e、 一基极b和一集电极c。该整流滤波电路220的二输入端即为该二电源输入端210、 211,该电源输入端210正向串联该第一二极管221,然后依次经 过该变压器240的初级绕组241和该第一三极管260并通过该采 样电阻273接地,其中该第 一三极管260的集电极c与该初级绕 组241相连,发射冲及e与该采样电阻273相连。该电源#T入端211 经由该第 一 电阻223接地。该第 一 电容222正才及电连接该第一二 极管221的负极,负极接地,该第 一 电容222与该第一二极管221 的节点为该整流滤波电^各220的输出端(未标示)。该启动电阻261 电连接于该整流滤波电路220的输出端和该第一三极管260的基 极b之间。该第二三极管271的集电极c与该第一三极管260的基极b 相连,发射极e接地,基极b反向串联该第四二极管272后经该 采样电阻273接地。该尖峰吸收电路230包括一第二二极管231、 一第二电容232 和一第二电阻233。该第二电容232与该第二电阻233并联后与 该第二二极管231串联。该尖峰吸收电路230 #文为 一支路并联于 该初级绕组241两端。该脉沖产生电路250包括一第三二极管251、 一第三电容252、 一第三电阻253、 一稳压二极管254和一第四电容255,其中该第 三电容252亦为电极电容。该第三电阻253 —端与该第四电容25 5 串联后经由该辅助绕组242接地,另 一端电连接于该第 一三极管 260的基极。该第三二极管251的负极电连接至该第四电容255 与该辅助绕组242的连接点,正极电连接至该第三电容252的负 极,该第三电容252的正极接地。该稳压二极管254的稳压值为 6.2V,其正极与该第三电容252的负极相连,负极电连接至该第 一三极管260的基极b。该输出电路280实质上为一整流滤波电路,其包括一第五二 极管281和一第五电容282,其中该第五电容282为极性电容。 该次级绕组243 —端正向串联该第五二才及管281后电连接至该输 出端290,另 一端接地。该第五电容282正极接该第五二才及管281 的负极,负极接地。该电源电路200的工作原理描述如下初始状态时,该第一三极管260截止,该电源电路200内部 无电流和电压。当4妄通电源时,由该二电源输入端210 、 211输入 交流电进入该整流滤波电路220,经该第一二极管221半波整流 和该第一电容222滤波后输出稳定直流电压,其中,该第一电阻 223具有限流作用,防止输入电流过大。该直流电压分别经过该 启动电阻261和该初级绕组241后加载于该第一三极管260的基 极b和集电极c,根据双极结型晶体管特性,此时该第一三极管 260的基极b形成基极电流Ibl,基极电流Ibl经过该第一三极管260放大后形成集电极-发射极电流Icel,该第一三极管260导通, 输入电流依次经过该初级绕组241、第一三极管260和该采样电 阻273后入地构成回i 各。由于该初级绕组241的电》兹感应作用, 在电》兹感应々包和以前,该初级绕组241内的电流线性增加。当该初级绕组241内有持续变化的电流时,该辅助绕组242 由电》兹感应产生感应电压,该辅助绕組242与该初级绕组241正 激,由于该辅助绕组242 —端直接接地,该辅助绕组242与该第 三二极管251连接一端为负电压,该负电压经过该第三二极管251 整流和该第三电容252滤波后输出稳定负电压,该负电压加载于 该稳压二极管254的正极,当该第一三极管260的基极b与该稳 压二极管254正极之间的电压达到该稳压二极管254的激穿电压 时,该稳压二极管254反向导通,从而将该第 一三极管260的基 极b电压拉低至负电压,使该第一三极管260截止,基极电流Ibl 为零,相应该第 一 三极管260》丈大流Ice 1为零,该初级绕组241 处于截止状态。当该初级绕组241处于截止状态时,该辅助绕组242不产生 电^兹感应,无电压,该辅助绕组242相当于导线,则该第四电容 255相当于直接接地,该第三电阻253通过该启动电阻261电连 接至该第 一 电容222的正极,此时电源通过该启动电阻261和该 第三电阻253向该第四电容255充电,该第四电容255的电压持 续上升,导致该第 一三极管260的基极b电压升高,当该基极b 电压达到该第一三极管260的启动电压时,该第一三极管260再 次导通,该初级绕组241再次产生持续变化的电流。该次级绕组243与该初级绕组241反激连接,当该第一三极 管260导通时,该初级绕组241内产生变化的电流,该次级绕组 243产生感应电动势,此时该第五二极管281反激截止,电能储 存在该次级绕组243上;当该第一三才及管260截止时,该次级绕 组243感应电压反向,该第五二极管281正激导通,该次级绕组 243的电能经由该第五二极管281整流和该第五电容282滤波后 由该l俞出端290 llr出。上述过程为该电源电路200的一工作周期,此周期不断重复, 使该输出端290输出稳定直流电压。由于当该第 一三极管260由导通到截止瞬间电流产生突变, 该初级绕组241 二端产生瞬间高电压,称为尖峰电压,该尖峰电 压可能损坏该第 一三极管260造成电路失效。所以在该初级绕组 241两端并联该尖峰吸收电路230后,尖峰电压通过该第二二极 管231向该第二电容232充电和通过该第二电阻233放电以消耗 该尖峰电压,避免尖峰电压损坏电路。在该第一三极管260导通时,电流流过该采样电阻273,该 采样电阻273的采样电压通过该第五二极管281加载于该第二三 极管271的基极b。在电路正常工作情况下,该采样电阻273的 釆样电压小于该第二三极管271的开启电压,如果由于短路或过 载而导致该初级绕组241内流过超额大电流时,该采样电压随电 流增大而增大,当该采样电压大于该第二三极管271的基极b开 启电压时,形成基才及电流Ib2,该基极电流Ib2经由该第二三极管 271放大形成集电极-发射极电流Ice2,该集电极-发射极电流 Ice2与该第 一三极管260的基极电流Ibl叠加共同流过该启动电 阻261,该启动电阻261上分压增大,使该第 一三极管260基极b 的电压降低,当降低至不能满足该第一三极管260的开启电压需 要时,该第一三极管260截止,该初级绕组241中电流截止,实 现该电源电路200的过流保护功能。相较于现有技术,该电源电路200的开关元件第 一三极管260 釆用较为便宜的双极结型晶体管,有利于节约成本;同时,该脉 沖产生电路250通过该变压器240的辅助绕组242和周边基本电 子元件来实现,代替较为昂贵的脉沖产生芯片,可进一步节约成 本;另外,该电源电路200包括一过流保护电路270,防止该电 源电路200在负载过大或短路情况下造成电源损坏或引发危险, 具有更高的可靠性和安全性。
权利要求
1. 一种电源电路,其包括一整流滤波电路、一变压器、一第一三极管、一脉冲产生电路和一输出电路,该变压器包括一初级绕组、一辅助绕组和一次级绕组,其特征在于在该第一三极管的控制下,外界交流电经过该整流滤波电路、该变压器和该输出电路后输出直流电压,该脉冲产生电路接收该辅助绕组的感应电压而产生一电压脉冲信号,并将该电压脉冲信号传输至该第一三极管的基极以控制该第一三极管的导通和截止。
2. 如权利要求1所述的电源电路,其特征在于该脉冲产生 电路包括一第一电阻、 一第一电容、 一第一二极管、 一第二电容 和一稳压二极管,该第 一 电阻一端电连接该第 一三极管的基极, 另一端与该第一电容串联,该第二电容一端接地,另一端与该第 一二极管的正极串联,该第一电容另一端和该第一二极管的负极都电连接至该辅助绕组的同一端,该辅助绕组另一端接地,该稳 压二极管正极与该第一二极管正极相连,负极电连接至该第一三极管的基极。
3. 如权利要求1所述的电源电路,其特征在于进一步包括 一过流保护电路,该过流保护电路采样该第 一三极管的发射极电 流,并输出一电压信号至该第一三极管基极。
4. 如权利要求3所述的电源电路,其特征在于该过流保护 电路包括一第二三极管、 一第二二极管和一采样电阻,该第二三 极管是双极结型晶体管,该第二三极管的集电极与该第 一三极管 的基极相连,发射极接地,基极反向串联该第二二极管后通过该 采样电阻接地,该第一三极管的发射极通过该采样电阻接地。
5. 如权利要求1所述的电源电路,其特征在于进一步包括 一尖峰吸收电路,该尖峰吸收电路并联于该初级绕组两端。
6. 如权利要求5所述的电源电路,其特征在于该尖峰吸收 电路包括一第三二极管、 一第三电容和一第二电阻,该第二电阻 与该第三电容并联后与该第三二极管负极串联,该第三电容和该第二电阻电连接至该初级绕组一端,该第三二极管正极电连接至 该初级绕组的另 一 端。
7. 如权利要求1所述的电源电路,其特征在于该整流滤波 电路包括一第四二极管、 一第四电容和一第三电阻,该第四二极 管的正极和该第三电阻的 一 端为该整流滤波电路的输入端,该第 四二极管负极与该第四电容串联后接地,该第三电阻另 一 端接地, 该第四二极管的负极为该整流滤波电路的输出端。
8. 如权利要求,1所述的电源电路,其特征在于该输出电路 包括一第五二极管和一第五电容,该次级绕组一端正向串联该第 五二极管后经由该第五电容接地,该次级绕组另一端接地,该第 五二极管的负极为该输出电路的输出端。
9. 如权利要求1所述的电源电路,其特征在于该稳压二极 管的稳压值为6.2V。
全文摘要
一种电源电路,其包括一整流滤波电路、一变压器、一第一三极管、一脉冲产生电路和一输出电路,该变压器包括一初级绕组、一辅助绕组和一次级绕组,在该第一三极管的控制下,外界交流电经过该整流滤波电路、该变压器和该输出电路后输出直流电压,该脉冲产生电路接收该辅助绕组的感应电压而产生一电压脉冲信号,并将该电压脉冲信号传输至该第一三极管的基极以控制该第一三极管的导通和截止。该电源电路具有成本低、小型化的优点。
文档编号H02M7/217GK101277071SQ20071007376
公开日2008年10月1日 申请日期2007年3月30日 优先权日2007年3月30日
发明者通 周, 郑接见, 鲁建辉 申请人:群康科技(深圳)有限公司;群创光电股份有限公司
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