一种开关电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种开关电源，以减小开关电源的体积、及减少对外界的传导干扰和辐射干扰。该开关电源，包括：整流滤波电路，其两输入端作为开关电源的交流输入端，其输出端连接输入滤波电路的输入端；变压器电路，包括一高频磁芯变压器；高频磁芯变压器的初级线圈的第一端分别与输入滤波电路的输出端和一空载线圈连接；高频磁芯变压器的次级线圈的第一端与输出滤波电路的输入端连接，其第二端作为开关电源的负极输出端；输出滤波电路的输出端作为开关电源的正极输出端；开关电路，其输入端与高频磁芯变压器的初级线圈的第二端连接，其控制端与电压调节电路的输出端连接，其旁路端接地；电压调节电路，其控制端与输出滤波电路的输出端连接。
【专利说明】一种开关电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子设备【技术领域】，尤其涉及一种开关电源。
【背景技术】
[0002]物联网是新一代信息技术的重要组成部分，其利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络互联。相应的，适应物联网的各种电子设置应运而生，物联网设备通常为无线网络交互，现有物联网设备所采用的开关电源电路较为复杂，电源体积和辐射较大。为了解决这一问题，通常采用离线方式减少开关电源器件以减少开关电源的体积，但该方式得到的开关电源有如下问题:一方面，需要较为复杂的变压器，开关电源的体积并未得到有效的减小；另一方而，开关电源输出不稳定不精确，需要外加稳压，且对外界的传导干扰和辐射干扰仍然较大，影响无线信号的接收。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种开关电源，以减小开关电源的体积并能够得到稳定、精确的输出，以及减少对外界的传导干扰和辐射干扰。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]本实用新型实施例提供一种开关电源，包括依次连接的整流滤波电路、输入滤波电路、变压器电路和输出滤波电路，以及开关电路和电压调节电路；
[0006]所述整流滤波电路的两输入端作为所述开关电源的交流输入端，其输出端连接所述输入滤波电路的输入端；
[0007]所述变压器电路包括一高频磁芯变压器；所述高频磁芯变压器的初级线圈的第一端分别与所述输入滤波电路的输出端和一空载线圈连接；所述高频磁芯变压器的次级线圈的第一端连接所述输出滤波电路的输入端，其第二端作为所述开关电源的负极输出端；
[0008]所述输出滤波电路的输出端作为所述开关电源的正极输出端；
[0009]所述开关电路的输入端与所述高频磁芯变压器的初级线圈的第二端连接，其控制端与所述电压调节电路的输出端连接，其旁路端接地；
[0010]所述电压调节电路的控制端与所述输出滤波电路的输出端连接。
[0011]优选的，所述变压器电路还包括设置于所述高频磁芯变压器的初级线圈的第一端和第二端之间的限流子电路；
[0012]所述限流子电路包括一 RC电路和一二极管，该二极管的正极与所述高频磁芯的初级线圈的第二端连接，其负极与该RC电路的一端连接，该RC电路的另一端与所述高频磁芯的初级线圈的第一端连接。
[0013]优选的，所述高频磁芯变压器包括PC40、PC44或PC50材料中EE5、EE8.3、EE10、EE13 EE16、EE17 和 EE19 中的任一种。
[0014]优选的，所述整流滤波电路为桥式整流电路。
[0015]优选的，所述输入滤波电路和所述输出滤波电路为π形滤波电路。
[0016]优选的，所述输入滤波电路的31形滤波电路中的电容为小型高压微型电容。
[0017]优选的，所述开关电路包括一开关控制芯片，所述开关控制芯片为ΤΝΥ266或TNY266NL。
[0018]优选的，所述电压调节电路包括一光耦合器和一三端稳压管；
[0019]所述光耦合器的发光侧的输入端、所述三端稳压管的阴极和所述三端稳压管的参考极分别通过一电阻连接在一起，作为所述电压调节电路的控制端；
[0020]所述光耦合器的发光侧的输出端与所述三端稳压管的阴极连接；
[0021]所述光耦合器的受光侧与连接所述开关电路的控制端和地之间。
[0022]优选的，所述三端稳压管为TL431。
[0023]本实用新型有益效果如下:本实用新型通过采用高频磁芯变压器，结合开关电路和电压调节电路实现电压转换，采用小体积的元器件并减少元器件数量，简化了电路设计，从而减小开关电源的体积，并能够得到稳定、精确的输出，以及减小了对外界的传导干扰和辐射干扰。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型提供的开关电源的结构示意图；
[0025]图2为本实用新型提供的一种具体的开关电源的原理图；
[0026]图3为应用本实用新型提供的开关电源的示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合说明书附图对本实用新型实施例的实现过程进行详细说明。需要注意的是，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0028]实施例一
[0029]参见图1，本实用新型实施例提供一种开关电源100，其中A、Β端为开关电源100的输入端，c为开关电源100的正极输出端，D为开关电源100的负极输出端。开关电源100包括依次连接的整流滤波电路101、输入滤波电路102、变压器电路103和输出滤波电路104，以及电压调节电路105和开关电路106 ；
[0030]整流滤波电路101的两输入端作为开关电源100的交流输入端，其输出端连接输入滤波电路102的输入端；
[0031]变压器电路103包括一高频磁芯变压器；高频磁芯变压器的初级线圈的第一端分别与输入滤波电路102的输出端和一空载线圈连接；高频磁芯变压器的次级线圈的第一端连接输出滤波电路104的输入端，其第二端作为开关电源100的负极输出端；
[0032]输出滤波电路104的输出端作为开关电源100的正极输出端；
[0033]开关电路106的输入端与高频磁芯变压器的初级线圈的第二端连接，其控制端与电压调节电路105的输出端连接，其旁路端接地；
[0034]电压调节电路105的控制端与输出滤波电路104的输出端连接。
[0035]优选的，变压器电路103还包括设置于高频磁芯变压器的初级线圈的第一端和第二端之间的限流子电路；
[0036]限流子电路包括一 RC电路和一二极管，该二极管的正极与高频磁芯变压器的初级线圈的第二端连接，其负极与该RC电路的一端连接，该RC电路的另一端与高频磁芯变压器的初级线圈的第一端连接。
[0037]优选的，高频磁芯变压器包括PC40、PC44或PC50材料中EE5、EE8.3、EE10、EE13EE16、EE17和EE19中的任一种。
[0038]本实用新型实施例中，通过采用高频磁芯变压器，结合开关电路106和电压调节电路105实现电压转换，采用小体积的元器件并减少元器件数量，简化了电路设计，从而减小开关电源的体积；进一步的，电压调节电路能够对输出电压进行调节，能够得到稳定、精确的输出，以及减小了对外界的传导干扰和福射干扰。
[0039]优选的，整流滤波电路101为桥式整流电路。
[0040]优选的，输入滤波电路102和输出滤波电路104为31形滤波电路。
[0041]优选的，输入滤波电路102的31形滤波电路中的电容为小型高压微型电容，例如
3.3uF400V 电容。
[0042]优选的，开关电路106包括一开关控制芯片，开关控制芯片为TNY266或TNY266NL。
[0043]优选的，电压调节电路105包括一光耦合器和一三端稳压管；
[0044]光耦合器的发光侧的输入端、三端稳压管的阴极和三端稳压管的参考极分别通过一电阻连接在一起，作为电压调节电路105的控制端；
[0045]光耦合器的发光侧的输出端与三端稳压管的阴极连接；
[0046]光耦合器的受光侧与连接开关电路106的控制端和地之间。
[0047]优选的，三端稳压管为TL431。
[0048]本实用新型有益效果如下:本实用新型通过采用高频磁芯变压器，结合开关电路和电压调节电路实现电压转换，采用小体积的元器件并减少元器件数量，简化了电路设计，从而减小开关电源的体积；进一步的，电压调节电路能够对输出电压进行调节，能够得到稳定、精确的输出，以及减小了对外界的传导干扰和辐射干扰。
[0049]实施例二
[0050]参见图2，本实用新型提供一种较具体的开关电源100，包括整流滤波电路B1，其输入端作为开关电源100的输入端A、B将交流电压整流为直流电压；电容C2、电感L2和电容C8组成的输入滤波电路(π形滤波电路)对整流滤波电路Β1输出的直流电压进行输入滤波，其中电容C2和电容C8可以选用小型高压微型电容，例如3.3uF400V的高压微型电容，高压微型电容具有较小的体积，减小空间的占用；高频磁芯变压器PC40 ΕΕ8.3，其初级线圈的第一端接一空载线圈Τ2，高频磁芯变压器PC40 ΕΕ8.3作为功率转换的器件，将输入滤波电路输出的直流电压提供的初级能量传递到次级；电容C6、电感L3和电容C4组成的输出滤波电路U形滤波电路)，对高频磁芯变压器PC40 ΕΕ8.3输出的交流电压转换为直流输出；高频磁芯变压器PC40 ΕΕ8.3的次级线圈的第一端与输出滤波电路的输入端连接，输出滤波电路的输出端作为开关电源100的正极输出端C ;高频磁芯变压器PC40 ΕΕ8.3的次级线圈的第二端作为开关电源100的负极输出端D(由于次级线圈的第二端和三端稳压管TL431的阳极均接地，为了示图清晰，在图2中以三端稳压管TL431的阳极作为负极输出端D)。
[0051]在高频磁芯变压器PC40 EE8.3初级线圈的两端之间设置电阻R1、电容C3和二极管D1组成的限流子电路。
[0052]开关控制芯片TNY266构成开关电路，其输入端(DD端)与高频磁芯变压器的初级线圈的第二端连接，其控制端(EN端)与电压调节电路的输出端连接，其旁路端(BP)通过一旁路电容C10接地。
[0053]光耦合器OPT和三端稳压管TL431组成电压调节电路。其中，三端稳压管TL431的参考极连接由电阻R2及R3组成的分压电路的分压节点，三端稳压管TL431的阳极接地。光率禹合器OPT的发光侧一方面通过供电电阻R2连接开关电源100的正极输出端C,另一方面连接三端稳压管TL431的阴极，光耦合器OPT的受光侧连接在开关控制芯片TNY266的控制端与地之间。在此，为了提高三端稳压管TL431的稳定性，在提高三端稳压管TL431的参考极与阴极之间设置一补偿电容C7。
[0054]当然，开关控制芯片、三端稳压管也可以选择其他型号的芯片，本实用新型实施例仅是为了对本实用新型进行说明，本实用新型并不以此为限。
[0055]实施例三
[0056]为了更清晰的了解本实用新型实施例提供开关电源100，提供一种具体的应用场景，如图3所示,包括开关电源100,还包括:
[0057]—热敏电阻器201，热敏电阻器设置于整流滤波电路101的一输入端；该热敏电阻器201为正温度系数热敏电阻，能过进行过热保护。
[0058]一压敏电阻202，压敏电阻设置于整流滤波电路101的两输入端之间；该压敏电阻能够在开关电源100承受过压时进行电压嵌位，吸收多余的电流以保护敏感器件。
[0059]一 Y电容203，Y电容203设置于整流滤波电路101的一输入端和开关电源100的负极输出端之间；该￥电容203能够避免发生电击，从而提高开关电源的安全性。需要说明的是，Y电容203为安规电容。
[0060]交流电压AC 160V-220V经开关电源100进行能量转换后，输出DC5V的直流电压。
[0061]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种开关电源，其特征在于，包括依次连接的整流滤波电路、输入滤波电路、变压器电路和输出滤波电路，以及开关电路和电压调节电路； 所述整流滤波电路的两输入端作为所述开关电源的交流输入端，其输出端连接所述输入滤波电路的输入端； 所述变压器电路包括一高频磁芯变压器；所述高频磁芯变压器的初级线圈的第一端分别与所述输入滤波电路的输出端和一空载线圈连接；所述高频磁芯变压器的次级线圈的第一端连接所述输出滤波电路的输入端，其第二端作为所述开关电源的负极输出端； 所述输出滤波电路的输出端作为所述开关电源的正极输出端； 所述开关电路的输入端与所述高频磁芯变压器的初级线圈的第二端连接，其控制端与所述电压调节电路的输出端连接； 所述电压调节电路的控制端与所述输出滤波电路的输出端连接。
2.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述变压器电路还包括设置于所述高频磁芯变压器的初级线圈的第一端和第二端之间的限流子电路； 所述限流子电路包括一 RC电路和一二极管，该二极管的正极与所述高频磁芯的初级线圈的第二端连接，其负极与该RC电路的一端连接，该RC电路的另一端与所述高频磁芯的初级线圈的第一端连接。
3.如权利要求1或2所述的开关电源，其特征在于，所述高频磁芯变压器包括PC40、PC44 或 PC50 材料中 EE5、EE8.3、EE10、EE13 EE16、EE17 和 EE19 中的任一种。
4.如权利要求1或2所述的开关电源，其特征在于，所述整流滤波电路为桥式整流电路。
5.如权利要求1或2所述的开关电源，其特征在于，所述输入滤波电路和所述输出滤波电路为π形滤波电路。
6.如权利要求5所述的开关电源，其特征在于，所述输入滤波电路的π形滤波电路中的电容为小型高压微型电容，所述小型高压微型电容包括3.3uF400V电容。
7.如权利要求1或2所述的开关电源，其特征在于，所述开关电路包括一开关控制芯片，所述开关控制芯片为ΤΝΥ266或TNY266NL。
8.如权利要求1或2所述的开关电源，其特征在于，所述电压调节电路包括一光耦合器和一三端稳压管； 所述光耦合器的发光侧的输入端、所述三端稳压管的阴极和所述三端稳压管的参考极分别通过一电阻连接在一起，作为所述电压调节电路的控制端； 所述光耦合器的发光侧的输出端与所述三端稳压管的阴极连接； 所述光耦合器的受光侧与连接所述开关电路的控制端和地之间。
9.如权利要求8所述的开关电源，其特征在于，所述三端稳压管为TL431。
【文档编号】H02M7/04GK204068732SQ201420327133
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】陈仲钱, 洪利 申请人:北京天创汇智科技有限公司