一种电源电路及开关电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型实施例提供了一种电源电路，包括电源电压输入端，电源电压输出端，连接与电源电压输入端与电源电压输出端之间的整流滤波电路和线性稳压电路，所述整流滤波电路的一端连接于电源电压输入端，所述线性稳压电路的一端连接于所述电源电压输出端，所述电源电路还包括用于给稳压电路供电的供电电路，所述供电电路连接于所述整流滤波电路和所述线性稳压电路之间。该实用新型提供的供电电路及开关电源，将供电电路设置在与线性稳压电路同一路电路中，无需额外增加新的一路输出电路以给稳压线性电路供电，减少了变压器绕组，减少了电路器件成本，将常用电路中吸收电路的能量重复利用，降低了电源系统的功耗，有一定的节能作用。
【专利说明】-种电源电路及开关电源
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电源【技术领域】，尤其涉及一种电源电路及开关电源。
【背景技术】
[0002] 目前市场主流小功率多路电源(主要有3. 3V，5V，12V)，普遍采用反激架构以达到 较高的性价比，这种架构的多路输出电压的精度不能很好的控制，因主路（3. 3V)反馈并经 开关电路调整后只能保证主路的输出稳定，主路（3. 3V)负载调整率通常可以做到±5%，但 副路(如5V，12V)的调整率则很难达到±5%的要求，原因是变压器的线圈比只是粗略的比 例，加上整流管的压降还有线路的电压降等多方面的影响，在负载电流变化时副路电压的 精度很容易超出规格±5%，为满足要求只能在副路上（5V)加入线性稳压电路，并从更高电 压的副路取电，以驱动稳压调整管，并利用稳压芯片做一个取样反馈电路，使副路（5V) ±5% 的精度得以保证。
[0003] 但是，如果输出电压只有2路（3. 3V，5V)，5V的稳压调整管的供电无法取得，现有 技术只能是仍然做3路输出电压，多出的12V用来驱动稳压调整管。
[0004] 副路1 (5V)的线性调整管Q1的门极驱动电压从更高的副路2 (12V)处取得，供 电电压副路2 -般设置比副路1(5V)高约4V以上，如设为12V，当12V输出端的电压逐渐 升高同时通过R4给C3充电，当C3正极达到Q1门级阈值电压时开通Q1的漏级和源级，而 C4两端已经被5V-Vin通过D1充电，Q1的导通使5V-Vo输出电压，并通过线性调整电路稳 定在规格范围内。
[0005] 因要给稳压调整管供电，需要多加 1路输出电压，变压器要多做一路输出绕组，还 要增加滤波电容，吸收电路，整流管要用耐反压高的二极管，因增加的一路电压较高，还可 能会带来EMI方面的影响。 实用新型内容
[0006] 为了解决现有技术中另外设置一路输出电路来提供供电电路的缺陷，本实用新型 实施例提供了一种电源电路，包括电源电压输入端，电源电压输出端，连接与电源电压输入 端与电源电压输出端之间的整流滤波电路和线性稳压电路，所述整流滤波电路的一端连接 于电源电压输入端，所述线性稳压电路的一端连接于所述电源电压输出端，所述电源电路 还包括用于给稳压电路供电的供电电路，所述供电电路连接于所述整流滤波电路和所述线 性稳压电路之间。
[0007] 进一步的，所述供电电路包括第一电容、与第一电容连接的第一二极管，与第一二 极管连接的第二电容。
[0008] 进一步的，所述供电电路还包括用于限流的第一电阻，所述第一电阻串联于所述 的第一二极管与所述第二电容之间。
[0009] 进一步的，所述整流滤波电路包括用于整流的第二二极管及用于滤波的第三电 容，所述第二二极管与所述第三电容串联，所述第二二极管的一端连接于所述电源电压输 入端。
[0010] 进一步的，所述整流滤波电路还连接有用于保护第二二极管的第一吸收电路，所 述第一吸收电路包括串联的第四电容与第二电阻。
[0011] 进一步的，所述供电电路还包括用于保护第二二极管的第二吸收电路，所述第二 吸收电路包括第一电容与第三电阻以及第一二极管，所述第三电阻与所述第一二极管并 联，并与所述第一电容串联。
[0012] 进一步的，所述第一电容为瓷片电容。
[0013] 进一步的，所述线性稳压电路包括M0SFET管，并联于M0SFET管的栅极和源极的稳 压二极管，以及稳压芯片。
[0014] 本实用新型还提供了一种开关电源，包括上述所述的电源电路。
[0015] 其中，所述开关电源包括至少一路输出电路。
[0016] 该实用新型提供的供电电路及开关电源，将供电电路设置在与线性稳压电路同一 路电路中，无需额外增加新的一路输出电路以给稳压线性电路供电，减少了变压器绕组，减 少了电路器件成本，其避免了因增加的一路电路电压较高对EMI的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 为了更清楚地说明本实用新型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 是本实用新型的一些实施例，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。
[0018] 图1为本实用新型实施例一中一种电源电路的电路结构示意图；
[0019] 图2为本实用新型实施例一中电源电路的一种电路电流流向示意图；
[0020] 图3为本实用新型实施例一中电源电路的另一种电路电流流向示意图；
[0021] 图4为本实用新型实施例一中电源电路的另一种电路电流流向示意图；
[0022] 图5为本实用新型实施例二中一种电源电路的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0023] 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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 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。
[0024] 实施例一、
[0025] 参考图1，图1为本实用新型实施例提供的一种电源电路，包括：
[0026] 电源电压输入端，电源电压输出端，连接与电源电压输入端与电源电压输出端之 间的整流滤波电路101和线性稳压电路102,所述整流滤波电路101的一端连接于电源电压 输入端，所述线性稳压电路102的一端连接于所述电源电压输出端，所述电源电路还包括 用于给稳压电路供电的供电电路103，所述供电电路103连接于所述整流滤波电路101和所 述线性稳压电路102之间。
[0027] 上述的电源电压输入端依靠变压器供电，变压器输入交流电，通过整流滤波电路 使交流电变直流并滤除杂波，经过线性稳压电路输出较为稳定的额定电压，该实施例中电 压输出端的负载调整率可达到±5%的精度，输出电压较为稳定。
[0028] 其中，该电路中需要提供供电电路给稳压电路供电，该实用新型将供电电路设置 在与线性稳压电路同一路电路中，无需额外增加新的一路输出电路以给稳压线性电路供 电，且若另起一路供电电路，需要供电电路所在电路比线性稳压电路具有更高的输出电压。 该实施例减少了变压器绕组，减少了电路器件成本，其避免了因增加的一路电路电压较高 对EMI的影响。
[0029] 具体的，如图1所示，所述供电电路103包括第一电容C6、与第一电容连接的第 一二极管D2,与第一二极管连接的第二电容C3。
[0030] 所述供电电路103还包括用于限流的第一电阻R4,所述第一电阻R4串联于所述的 第一二极管D2与所述第二电容C3之间。
[0031] 具体的，整流滤波电路101包括用于整流的第二二极管D1及用于滤波的第三电容 C4,所述第二二极管D1与所述第三电容C4串联，所述第二二极管D1的一端连接于所述电 源电压输入端。
[0032] 整流滤波电路101还连接有用于保护第二二极管D1的第一吸收电路104,所述第 一吸收电路104包括串联的第四电容C5与第二电阻，该实施例中第二电阻为并联的两个电 阻R5和R6,当然也可以为一个电阻，不构成对本实施例的限制。
[0033] 该实施例中的第一电容C6为瓷片电容，瓷片电容能够耐高压，稳定性也较好。当 然第一电容也可以是贴片电容，电解电容等，第一电容的类型不构成对不实用新型的限制。
[0034] 所述线性稳压电路包括M0SFET管Q1，并联于M0SFET管Q1的栅极和源极的稳压二 极管ZD1，以及稳压芯片AZ431。具体的，所述M0SFET管为N-M0SFET管，N-M0SFET管为稳 压调整管。
[0035] 参考图2、图3、图4的电路图，图2、图3及图4为电源电压输入端有电压输入时 电流的变化示意图。该实施例提供的电源电路的工作原理如下，以5V输出电压为例，电流 经过整流滤波电路，当电压输入端的变压器的5V-Vin绕阻端开始有幅值为VI正向脉冲电 压时，整流滤波电路第二二极管D1导通给第三电容C4充电，其中，第二二极管D1起到整 流的作用，即将交流电变直流电，第三电容C4起到滤除杂波的作用。假设第三电容C4充 电至VI电压（VI < 5V)，没有达到M0SFET管Q1的导通电压，Q1未导通，电压输出端5V-Vo 无电压；当变压器5V-Vin绕组端电压翻转，5V-Vin端相对输出地变为-V2 (假设电源输入 220VAC，整流后300V，变压器初次级匝比10 :1，则-V2=-30V)时，约V2+V1的直流电压通过 第一二极管D2给第一电容C6充电储能至约V1+V2,同时也通过第一二极管D2和第一电阻 R4给第二电容C3充电；当变压器5V-Vin绕组端电压再次翻转为正向电压时，假设幅值为 V3,约V1+V2+V3的电压再通过第一电阻R4给第二电容C3充电，经过多次这样几个周期直 到M0SFET管Q1门级达到阈值电压Vth并开始导通，5V-Vo输出电压上升，并经包括稳压芯 片AZ431的U1误差放大电路调整稳定5V-Vo输出电压。此时，由第一电容C6、第一二极管 D2、第一电阻R4及第二电容C3组成的供电电路开始给稳压电路供电，以及提供开通M0SFET 管Q1门级的电压。
[0036] 此外，Q1的栅级到源级并联ZD1稳压管(稳压值9. IV)，达到了保护Q1栅级的作 用。
[0037] 其中，第四电容C5与R5及R6组成的吸收电路具有较强的瞬间吸收反向尖峰电压 的能力，有效降低第二二极管D1的反向电压应力，D1可用反向耐压Vr更低的功率整流管， 以提商效率，且绿色节能。
[0038] 该实施例还提供了一种包含上述电路的开关电源。所述开关电源包括至少一路输 出电路。该开关电源提供的电压精度能够保证±5%的调整率。
[0039] 实施例二、
[0040] 如图5所示，本实用新型实施例提供的另一种电源电路包括：
[0041] 电源电压输入端，电源电压输出端，连接与电源电压输入端与电源电压输出端之 间的整流滤波电路201和线性稳压电路202，所述整流滤波电路201的一端连接于电源电压 输入端，所述线性稳压电路202的一端连接于所述电源电压输出端，所述电源电路还包括 用于给稳压电路202供电的供电电路203,所述供电电路203连接于所述整流滤波电路201 和所述线性稳压电路202之间。
[0042] 上述的电源电压输入端依靠变压器供电，变压器输入交流电，通过整流滤波电路 201使交流电变直流并滤除杂波，经过线性稳压电路输出较为稳定的额定电压，该实施例中 电压输出端的负载调整率可达到±5%的精度，输出电压较为稳定。
[0043] 其中，该电路中需要提供供电电路给稳压电路供电，该实用新型将供电电路203 设置在与线性稳压电路202同一路电路中，无需额外增加新的一路输出电路以给稳压线性 电路供电，且若另起一路供电电路，需要供电电路所在电路比线性稳压电路具有更高的输 出电压。该实施例减少了变压器绕组，减少了电路器件成本，其避免了因增加的一路电路电 压较高对EMI的影响。
[0044] 具体的，所述供电电路203包括第一电容C12、与第一电容C12连接的第一二极管 D4,与第一二极管D4连接的第二电容C11。
[0045] 所述供电电路203还包括用于限流的第一电阻R9,所述第一电阻R9串联于所述的 第一二极管D4与所述第二电容C11之间。
[0046] 具体的，整流滤波电路201包括用于整流的第二二极管D3及用于滤波的第三电容 C10,所述第二二极管D3与所述第三电容C10串联，所述第二二极管D3的一端连接于所述 电源电压输入端。
[0047] 区别于上述实施例，该实施例中的供电电路203还包括用于保护第二二极管D3的 第二吸收电路204,所述第二吸收电路204包括第一电容C12与第三电阻R7以及第一二极 管D4,所述第三电阻R7与所述第一二极管D4并联，并与所述第一电容C12串联。
[0048] 该实施例中的第一电容C12为瓷片电容，瓷片电容能够耐高压，稳定性也较好。当 然第一电容也可以是贴片电容，电解电容等，第一电容的类型不构成对不实用新型的限制。
[0049] 所述线性稳压电路202包括M0SFET管Q2,并联于M0SFET管Q2的栅极和源极的稳 压二极管ZD2,以及稳压芯片AZ431。具体的，所述M0SFET管为N-M0SFET管，N-M0SFET管 为稳压调整管。
[0050] 该实施例提供的电源电路的工作原理如下，以5V输出电压为例，电流经过整流滤 波电路，当电压输入端的变压器的5V-Vin绕阻端开始有幅值为VI正向脉冲电压时，整流 滤波电路第二二极管D3导通给第三电容C10充电，其中，第二二极管D3起到整流的作用， 即将交流电变直流电，第三电容C10起到滤除杂波的作用。假设第三电容C10充电至VI电 压（VI < 5V)，没有达到MOSFET管Q2的导通电压，Q2未导通，电压输出端5V-V0无电压； 当变压器5V-Vin绕组端电压翻转，5V-Vin端相对输出地变为-V2 (假设电源输入220VAC， 整流后300V，变压器初次级匝比10 :1，则-V2=-30V)时，约V2+V1的直流电压通过第一二 极管D4给第一电容C12充电储能至约V1+V2,同时也通过第一二极管D4和第一电阻R9给 第二电容C11充电；当变压器5V-Vin绕组端电压再次翻转为正向电压时，假设幅值为V3， 约V1+V2+V3的电压再通过第一电阻R9给第二电容C11充电，经过多次这样几个周期直到 MOSFET管Q2门级达到阈值电压Vth并开始导通，5V-Vo输出电压上升，并经包括稳压芯片 AZ431的U2误差放大电路调整稳定5V-Vo输出电压。此时，由第一电容C12、第一二极管D4、 第一电阻R9及第二电容C11组成的供电电路开始给稳压电路供电，以及提供开通MOSFET 管Q2门级的电压。
[0051] 此外，Q2的栅级到源级并联ZD2稳压管(稳压值9. IV)，达到了保护Q2栅级的作 用。
[0052] 其中，第一电容C12、第一二极管D4及第三电阻R7组成的吸收电路具有较强的瞬 间吸收反向尖峰电压的能力，有效降低第二二极管D3的反向电压应力，且相对于实施例一 中的第一吸收电路，可以与供电电路共用第一电容C12,将常用电路中吸收电路的能量重复 利用，降低了电源系统的功耗，有一定的节能作用。其中，D3可用反向耐压Vr更低的功率 整流管，以提高效率，且绿色节能。
[0053] 该实施例还提供了一种包含上述电路的开关电源。所述开关电源包括至少一路输 出电路。该开关电源提供的电压精度能够保证±5%的调整率。
[0054] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以 通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质 中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁 碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM)等。
[0055] 以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型 之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
【权利要求】
1. 一种电源电路，其特征在于，包括电源电压输入端，电源电压输出端，连接于电源电 压输入端与电源电压输出端之间的整流滤波电路和线性稳压电路，所述整流滤波电路的一 端连接于电源电压输入端，所述线性稳压电路的一端连接于所述电源电压输出端，所述电 源电路还包括用于给稳压电路供电的供电电路，所述供电电路连接于所述整流滤波电路和 所述线性稳压电路之间。
2. 根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述供电电路包括第一电容、与第一 电容连接的第一二极管，与第一二极管连接的第二电容。
3. 根据权利要求2所述的电源电路，其特征在于，所述供电电路还包括用于限流的第 一电阻，所述第一电阻串联于所述的第一二极管与所述第二电容之间。
4. 根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述整流滤波电路包括用于整流的 第二二极管及用于滤波的第三电容，所述第二二极管与所述第三电容串联，所述第二二极 管的一端连接于所述电源电压输入端。
5. 根据权利要求4所述的电源电路，其特征在于，所述整流滤波电路还连接有用于保 护第二二极管的第一吸收电路，所述第一吸收电路包括串联的第四电容与第二电阻。
6. 根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述供电电路还包括用于保护第 二二极管的第二吸收电路，所述第二吸收电路包括第一电容与第三电阻以及第一二极管， 所述第三电阻与所述第一二极管并联，并与所述第一电容串联。
7. 根据权利要求2所述的电源电路，其特征在于，所述第一电容为瓷片电容。
8. 根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述线性稳压电路包括MOSFET管，并 联于MOSFET管的栅极和源极的稳压二极管，以及稳压芯片。
9. 一种开关电源，其特征在于，包括权利要求1?8任意一项所述的电源电路。
10. 根据权利要求9所述的开关电源，其特征在于，所述开关电源包括至少一路输出电 路。
【文档编号】H02M7/12GK203911788SQ201420088367
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】朱建勋 申请人:深圳市同洲电子股份有限公司