一种新型离线式数控智能开关电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型离线式数控智能开关电源，包括输入部分、输出部分和数控部分，该输入部分包括依次连接的滤波保护模块、升压PFC电路模块和反激式电压采集模块，该输出部分为具有输出接口的反激式输出电路，该数控部分包括MCU微控制器或性价比高的类比驱动器IC，数控部分通过Mosfet晶体管或npn晶体管转换开关控制PFC电路和反激式输出电路。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该开关智能效果好，性价比高，造价低，微功耗节省电能，更容易推广使用。
【专利说明】一种新型离线式数控智能开关电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能开关领域，具体是一种新型离线式数控智能开关电源。
【背景技术】
[0002]智能开关是自动根据信号控制设备的运行的小电器设备，广泛应用于各个智能领域，特别是在日常生活领域被广泛用于手机、相机和视频播放器等。
[0003]大多的智能开关的数控部分输出的信号弱，也不精确，智能效果不好，而且其价格高，且性价比低，不易被广大用户接收，阻止了这种智能开关的进一步发展。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种智能效果好、性价比高的新型离线式数控智能开关电源，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0006]一种新型离线式数控智能开关电源，包括
[0007]输入部分，该输入部分包括依次连接的滤波保护模块、升压PFC电路模块和反激式电压采集模块；所述滤波保护模块上设有与交流电输入接口依次连接的保护电阻Rp和桥式全波整流器BD，桥式全波整流器BD的两端连接电感LI和高频滤波电容Cl ;所述升压PFC电路模块包括与电感LI连接的电感L2，电感L2分别连接并联的二极管Dl和二极管D2，二极管Dl的负极分别连接电阻Rl和并补电容C2 ;所述反激式电压采集模块包括与二极管Dl负极连接的电感L3，电感L3另一端连接并补电容C3和瞬态抑制二极管D3的正极，瞬态抑制二极管D3的负极连接二极管D4的负极，二极管D4的正极与二极管D2的负连接极，瞬态抑制二极管D3的正极和二极管D4的正极之间连接电压互感器TA的初级线圈；
[0008]输出部分，该输出部分为具有输出接口的反激式输出电路，该反激式输出电路是隔离型反激式输出电路或非隔离型反激式输出电路；
[0009]以及数控部分，该数控部分包括MCU微控制器，该MCU微控制器分别与升压PFC电路模块和反激式电压采集模块连接；所述反激式电压采集模块与MCU微控制器之间连接有转换开关，转换开关通过电阻R7接地，所述MCU微控制器的引脚5和引脚6通过转换开关接在二极管D2和二极管D4之间；所述电压互感器TA的次级线圈2上依次连接有二极管D7、电阻R5和接地的电阻R6，所述MCU微控制器的引脚3接在电阻R5和电阻R6之间，二极管D7的负极分别连接接地的电容C7和MCU微控制器的引脚1，MCU微控制器的引脚I通过电阻R2连接电阻Rl，MCU微控制器的引脚4通过电阻R4接地。
[0010]作为本实用新型进一步的方案:所述隔离型反激式输出电路经电压互感器TA变压后与反激式采集电压模块连接，电压互感器TA次级线圈I的两端并联连接的储能滤波电容C4和储能滤波电容C5，电压互感器TA的次级线圈I的正极与储能滤波电容C4之间连接有并联的二极管D5、二极管D6和电容C6，电容C6正极串联有电阻R3。
[0011]作为本实用新型进一步的方案:所述非隔离型反激式输出电路包括相互并联的二极管D5、电容C4和电容C5，二极管D5和电容C4之间连接有电感L4，二极管D5的正极与二极管D4的正极连接，二极管D5的负极与二极管D3的正极连接。
[0012]作为本实用新型进一步的方案:所述转换开关为Mosfet晶体管开关或npn晶体管开关。
[0013]作为本实用新型进一步的方案:所述MCU微控制器替换为类比驱动比1C。
[0014]作为本实用新型进一步的方案:采用的输入电源为60V?280V的交流电或直流电，输出电压为3V?200V之间的恒定电压，输出电流为350mA?15A之间的恒定电流，输出功率为3W?300W之间的恒定功率。
[0015]作为本实用新型再进一步的方案:待机功率小于0.02Watt，输出电流的直流纹波系数小于2%。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型是以微控器(MCU)为开关电源的控制核心，用数控方式取代原逻辑IC控制PFC，将系统模拟成电阻性负载，以获得较高的功率因数(PFC)5MCU对电源及周边的各类型模拟量转化为数字量进行逻辑和数值运算，系统具有自适应功能和实施智能控制的特点，可获得高功率因数、高效率、微功耗待机的新一代绿色开关电源，系统结构简单，周边元器件少，因此硬件成本低，亦可做到最小体积的开关电源。
[0017]本实用新型适应于各类家电，手机充电器、手提电脑电源及充电器，是未来各类LED灯具产品或定电压产品实现智能化的有效途径。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为新型离线式数控智能开关电源电路图。
[0019]图2为MCU微控制器控制PFC升压电路工作原理图。
[0020]图3为MCU微控制器控制隔离型输出电路工作原理图。
[0021]图4为MCU微控制器控制非隔离型输出电流工作原理图。
[0022]图5为MCU微控制器与外界通讯工具连接的控制接口图。
【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做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]请参阅图1?4，本实用新型实施例中，一种新型离线式数控智能开关电源，包括输入部分、输出部分和数控部分。
[0025]输入部分，该输入部分包括依次连接的滤波保护模块、升压PFC电路模块和反激式电压采集模块；所述滤波保护模块上设有与交流电输入接口依次连接的保护电阻Rp和桥式全波整流器BD，桥式全波整流器BD的两端连接电感LI和高频滤波电容Cl，桥式全波整流器BD将外界输送的交流电的原始正弦波转换为幅值可调的正半波和负半波，正半波和负半波经过滤波模块电容Cl和电感L2，使得输出电流的正弦波与原始正弦波的方向相同，电阻Rp为可调电阻，能调节输送到全波整流器BD的电流大小，电感LI将电能转化成磁能，阻止全波整流器BD输出的电流发生变化；所述升压PFC电路模块包括与电感LI连接的电感L2，电感L2分别连接并联的二极管Dl和二极管D2，二极管Dl的负极分别连接电阻Rl和并补电容C2 ;所述反激式电压采集模块包括与二极管Dl负极连接的电感L3，电感L3另一端连接并补电容C3和瞬态抑制二极管D3的正极，瞬态抑制二极管D3的负极连接二极管D4的负极，二极管D4的正极与二极管D2的负连接极，瞬态抑制二极管D3的正极和二极管D4的正极之间连接电压互感器TA的初级线圈。
[0026]输出部分，该输出部分为具有输出接口的反激式输出电路，该反激式输出电路是隔离型反激式输出电路或非隔离型反激式输出电路。
[0027]隔离型反激式输出电路经电压互感器TA变压后与反激式采集电压模块连接，电压互感器TA次级线圈I的两端并联连接的储能滤波电容C4和储能滤波电容C5，电压互感器TA的次级线圈I的正极与储能滤波电容C4之间连接有并联的二极管D5、二极管D6和电容C6，电容C6正极串联有电阻R3。
[0028]非隔离型反激式输出电路包括相互并联的二极管D5、电容C4和电容C5，二极管D5和电容C4之间连接有电感L4，二极管D5的正极与二极管D4的正极连接，二极管D5的负极与二极管D3的正极连接。
[0029]数控部分，该数控部分包括MCU微控制器，该MCU微控制器分别与升压PFC电路模块和反激式电压采集模块连接；所述反激式电压采集模块与MCU微控制器之间连接有转换开关，转换开关通过电阻R7接地，所述MCU微控制器的引脚5和引脚6通过转换开关接在二极管D2和二极管D4之间；所述电压互感器TA的次级线圈2上依次连接有二极管D7、电阻R5和接地的电阻R6，所述MCU微控制器的引脚3接在电阻R5和电阻R6之间，二极管D7的负极分别连接接地的电容C7和MCU微控制器的引脚1，MCU微控制器的引脚I通过电阻R2连接电阻Rl，MCU微控制器的引脚4通过电阻R4接地。
[0030]数控部分的MCU微控制器也可替换为性价比高的类比驱动比1C，以降低小功率电源开关的总的生产成本。
[0031]输入该离线式数控智能开关电源采用的输入电源为60V?280V的交流电或直流电，其输出电压为3V?200V之间的恒定电压，输出电流为350mA?15A之间的恒定电流，输出功率为3W?300W之间的恒定功率，其待机功率小于0.02Watt，输出电流的直流纹波系数小于2%。
[0032]该离线式数控智能开关电源通过MCU微控制器连接具有通讯功能的RC红外编码控制通讯工具和WIFI控制通讯工具。
[0033]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0034]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【权利要求】
1.一种新型离线式数控智能开关电源，其特征在于，包括 输入部分，该输入部分包括依次连接的滤波保护模块、升压PFC电路模块和反激式电压采集模块；所述滤波保护模块上设有与交流电输入接口依次连接的保护电阻Rp和桥式全波整流器BD，桥式全波整流器BD的两端连接电感LI和高频滤波电容Cl ;所述升压PFC电路模块包括与电感LI连接的电感L2，电感L2分别连接并联的二极管Dl和二极管D2，二极管Dl的负极分别连接电阻Rl和并补电容C2 ;所述反激式电压采集模块包括与二极管Dl负极连接的电感L3，电感L3另一端连接并补电容C3和瞬态抑制二极管D3的正极，瞬态抑制二极管D3的负极连接二极管D4的负极，二极管D4的正极与二极管D2的负连接极，瞬态抑制二极管D3的正极和二极管D4的正极之间连接电压互感器TA的初级线圈； 输出部分，该输出部分为具有输出接口的反激式输出电路，该反激式输出电路是隔尚型反激式输出电路或非隔离型反激式输出电路； 以及数控部分，该数控部分包括MCU微控制器，该MCU微控制器分别与升压PFC电路模块和反激式电压采集模块连接；所述反激式电压采集模块与MCU微控制器之间连接有转换开关，转换开关通过电阻R7接地，所述MCU微控制器的引脚5和引脚6通过转换开关接在二极管D2和二极管D4之间；所述电压互感器TA的次级线圈2上依次连接有二极管D7、电阻R5和接地的电阻R6，所述MCU微控制器的引脚3接在电阻R5和电阻R6之间，二极管D7的负极分别连接接地的电容C7和MCU微控制器的引脚1，MCU微控制器的引脚I通过电阻R2连接电阻Rl，MCU微控制器的引脚4通过电阻R4接地。
2.根据权利要求1所述的新型离线式数控智能开关电源，其特征在于，所述隔离型反激式输出电路经电压互感器TA变压后与反激式采集电压模块连接，电压互感器TA次级线圈I的两端并联连接的储能滤波电容C4和储能滤波电容C5，电压互感器TA的次级线圈I的正极与储能滤波电容C4之间连接有并联的二极管D5、二极管D6和电容C6，电容C6正极串联有电阻R3。
3.根据权利要求1所述的新型离线式数控智能开关电源，其特征在于，所述非隔离型反激式输出电路包括相互并联的二极管D5、电容C4和电容C5，二极管D5和电容C4之间连接有电感L4，二极管D5的正极与二极管D4的正极连接，二极管D5的负极与二极管D3的正极连接。
4.根据权利要求1所述的新型离线式数控智能开关电源，其特征在于，所述转换开关为Mosfet晶体管开关或npn晶体管开关。
5.根据权利要求1所述的新型离线式数控智能开关电源，其特征在于，所述MCU微控制器替换为类比驱动比1C。
6.根据权利要求1所述的新型离线式数控智能开关电源，其特征在于，采用的输入电源为60V?280V的交流电或直流电，输出电压为3V?200V之间的恒定电压，输出电流为350mA?15A之间的恒定电流，输出功率为3W?300W之间的恒定功率。
7.根据权利要求1所述的新型离线式数控智能开关电源，其特征在于，待机功率小于.0.02Watt，输出电流的直流纹波系数小于2%。
【文档编号】H02M1/42GK203933403SQ201420212676
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】王熙宁, 黄镇球 申请人:王熙宁, 黄镇球