非隔离式宽电压输入开关电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于电能领域，提供了一种非隔离式宽电压输入开关电源包括整流电路电性连接至输入保护电路，滤波电路电性连接至所述整流电路，开关电源芯片电性连接至所述滤波电路以控制输出所需要的电压，反馈调节电路电性连接至所述开关电源芯片以提供反馈电路比较电压至所述开关电源芯片，续流回路电性连接至所述开关电源芯片，输出电路连接至所述续流回路。
【专利说明】 非隔离式宽电压输入开关电源
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电能领域，尤其涉及一种非隔离式宽电压输入开关电源。
【背景技术】
[0002]目前电能表行业电源模块多使用线性电源，通常线性调整器是降压型的，且效率低，电压输入范围窄，已经逐渐不能完全满足很多国家要求电压范围±50%Vb或者更宽电压范围的要求了。针对此种现状，引入宽范围输入的开关电源芯片是非常必要的选择。
[0003]另一方面，电能表市场的竞争越来越大，对产品质量和成本的控制要求也越来越高，因此，如何提供一种技术更好非隔离式开关电源是一个需要解决的技术问题。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，提供一种非隔离式宽电压输入开关电源，在低成本的方式下满足宽电压输入范围。
[0005]本实用新型是这样实现的，非隔离式宽电压输入开关电源包括整流电路电性连接至输入保护电路，滤波电路电性连接至所述整流电路，开关电源芯片电性连接至所述滤波电路以控制输出所需要的电压，反馈调节电路电性连接至所述开关电源芯片以提供反馈电路比较电压至所述开关电源芯片，续流回路电性连接至所述开关电源芯片，输出电路连接至所述续流回路。
[0006]进一步地，所述输入保护电路包括压敏电阻(KV)、线绕电阻(Rl)与安规电容(Cl)。
[0007]进一步地，所述整流电路包括整流二极管(Dl)与整流二极管(D2)。
[0008]进一步地，所述滤波电路包括分压电阻(R3 )、分压电阻(R4 )、分压电阻(R5 )、分压电阻(R6)、安规电容(C2)、安规电容(C3)、电感(LI)与电感(L2)。
[0009]进一步地，所述反馈电路包括分压电阻(RlO)与片容(C6)。
[0010]进一步地，所述续流包括快速开关二极管(D4)、工字电感(L3)与低ESR电解电容(C7)。
[0011]进一步地，所述输出电路包括电解电容(C7)与片式电容(C8)
[0012]上述非隔离式宽电压输入开关电源，采用降压式变换电路拓扑结构，电压输入范围在60-440VAC，通过改变分压电阻阻值便可实现宽电压输入范围，输出电压可方便调节。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型非隔离式宽电压输入开关电源的模块图；
[0014]图2是本实用新型非隔离式宽电压输入开关电源的电路示意图。
【具体实施方式】
[0015]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。
[0016]请参阅图1是非隔离式宽电压输入开关电源的模块图。非隔离式宽电压输入开关电源包括整流电路电性连接至输入保护电路，滤波电路电性连接至所述整流电路，开关电源芯片电性连接至所述滤波电路以控制输出所需要的电压，反馈调节电路电性连接至所述开关电源芯片以提供反馈电路比较电压至所述开关电源芯片，续流回路电性连接至所述开关电源芯片，输出电路连接至所述续流回路。
[0017]请参阅图2是非隔离式宽电压输入开关电源的电路示意图。
[0018]输入保护电路包括压敏电阻(KV)、线绕电阻(Rl)与安规电容(Cl)。针对国标规定电子式电能表的型式试验要求，电能表需能经受4KV以上的高压，在前端加入压敏电阻(KV)对电路进行保护。加入线绕电阻(Rl)和安规电容(Cl)对电感充放电时间限制，同时滤除开关导通或者关断瞬间产生的噪声电流。
[0019]整流电路包括整流二极管(Dl)与整流二极管(D2)。将交流电转换为直流电源。
[0020]滤波电路包括分压电阻(R3 )、分压电阻(R4 )、分压电阻(R5 )、分压电阻(R6 )、安规电容(C2)、安规电容(C3)、电感(LI)与电感(L2)。其中，分压电阻(R3)、分压电阻(R4)、分压电阻(R5)与分压电阻(R6)串联于火线与零线之间。安规电容(C2)与所述安规电容(C3)串联于火线与零线之间。安规电容(C2)与安规电容(C3)将输入给开关电源芯片的电压进行纹波调整，防止纹波过大导致电源芯片停振。四个分压电阻保证两个安规电容上施加的电压是相同的，防止一边的电压超出电容的工作电压。电感滤除电路中的噪声，降低EMI干扰。
[0021]开关电源芯片Ul控制输出所需要的电压，电路开环时进行保护。
[0022]反馈电路包括分压电阻(RlO)与片容(C6)。提供反馈电路比较电压，输入给开关电源芯片(Ul)内部电压比较器，调整电压输出。
[0023]续流电路包括快速开关二极管(D4)、工字电感(L3)与低ESR电解电容(C7)。电流从工字电感(L3)流入开关节点，根据开关电源芯片(Ul)状态不同而流入开关电源芯片(Ul)或者开关二极管(D4)，其中，加入快速开关二极管(D4)可以防止巨大电压尖峰的产生。开关电源芯片(Ul)导通时，电流从电压源正端流出，在此导通器件，工字电感(L3)左端电压高于其有段电压。开关电源芯片(Ul)关断，输入电压源与工字电感(L3)断开，工字电感(L3)可视为一个电压源且与原方向保持一致，电流保持连续。
[0024]输出电路包括电解电容(C7)与片式电容(C8)，稳定输出电压的纹波。
[0025]在本实施方式中，该开关电源模块采用降压式变换电路拓扑结构，电压输入范围在60-440VAC，实现宽电压输入范围，输出电压可方便调节，通过改变分压电阻阻值即可。
[0026]储能的时候带载，当快速开关二极管(D4)导通时，有一部分能量传递到了输出端，快速开关二极管(D4)关断时，工字电感(L3)储存的能量通过快速开关二极管(D4)传递给输出端，为负载提供稳定的能量。
[0027]使用快速开关二极管(D4)控制电压输出并实现电压调节，在快速开关二极管(D4)导通或者关断期间，使V或I为零或者很小，降低电路损耗。
[0028]在开关电源芯片(Ul)与快速开关二极管(D4)之间设置电感电流换流节点，防止巨大电压尖峰的产生。[0029]加入输入输出电容，减小输出电压的纹波。
[0030]提供保护电路，引入压敏电阻(KV)，防止浪涌试验中电路产生的巨大电流对开关电源模块和整个电路上的器件造成损坏。
[0031]开关电源芯片(Ul)输入端引入滤波电感(LI)与(L2)，降低EMI干扰，防止电路发
生谐波震荡。
[0032]如上，本实用新型所提供的非隔离式宽电压输入开关电源，采用降压式变换电路拓扑结构，电压输入范围在60-440VAC，通过改变分压电阻阻值便可实现宽电压输入范围，输出电压可方便调节。
[0033]以上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。
【权利要求】
1.一种非隔离式宽电压输入开关电源，其特征在于:包括整流电路电性连接至输入保护电路，滤波电路电性连接至所述整流电路，开关电源芯片电性连接至所述滤波电路以控制输出所需要的电压，反馈调节电路电性连接至所述开关电源芯片以提供反馈电路比较电压至所述开关电源芯片，续流回路电性连接至所述开关电源芯片，输出电路连接至所述续流回路。
2.如权利要求1所述的非隔离式宽电压输入开关电源，其特征在于:所述输入保护电路包括压敏电阻(KV)、线绕电阻(Rl)与安规电容(Cl)。
3.如权利要求1所述的非隔离式宽电压输入开关电源，其特征在于:所述整流电路包括整流二极管(Dl)与整流二极管(D2)。
4.如权利要求1所述的非隔离式宽电压输入开关电源，其特征在于:所述滤波电路包括分压电阻(R3)、分压电阻(R4)、分压电阻(R5)、分压电阻(R6)、安规电容(C2)、安规电容(C3)、电感(LI)与电感(L2)。
5.如权利要求4所述的非隔离式宽电压输入开关电源，其特征在于:所述分压电阻(R3)、分压电阻(R4)、分压电阻(R5)与分压电阻(R6)串联于火线与零线之间。
6.如权利要求4所述的非隔离式宽电压输入开关电源，其特征在于:所述安规电容(C2)与所述安规电容(C3)串联于火线与零线之间。
7.如权利要求1所述的非隔离式宽电压输入开关电源，其特征在于:所述反馈电路包括分压电阻(RlO)与片容(C6)。
8.如权利要求1所述的非隔离式宽电压输入开关电源，其特征在于:所述续流包括快速开关二极管(D4)、工字电感(L3)与低ESR电解电容(C7)。
9.如权利要求1所述的非隔离式宽电压输入开关电源，其特征在于:所述输出电路包括电解电容(C7)与片式电容(C8)。
【文档编号】H02M7/06GK203574558SQ201320723936
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】覃洋, 汪俊, 杨万跃, 马爱国, 肖双杰 申请人:深圳市航天泰瑞捷电子有限公司