一种用于空气净化器的电源电路的制作方法

文档序号:11925150阅读:787来源:国知局

本实用新型涉及一种开关电源,更具体地说,它涉及一种用于空气净化器的电源电路。



背景技术:

空气净化器在居家、医疗、工业领域均有应用,居家领域以单机类的家用空气净化器为市场的主流产品。最主要的功能是去除空气中的颗粒物,包括过敏原、室内的PM2.5等,同时还可以解决由于装修或者其他原因导致的室内、地下空间、车内挥发性有机物空气污染问题。由于相对封闭的空间中空气污染物的释放有持久性和不确定性的特点,因此使用空气净化器净化室内空气是国际公认的改善室内空气质量的方法之一。

空气净化器的内部控制系统包括单片机、若干不同型号的传感器(如粉尘传感器、空气质量传感器、温湿度传感器、风压传感器等)、风机、与市电连接的并为上述器件供电的电源模块。但是现在的电源模块输出的电压值较为单一,不能够同时满足为多种器件供电;且在将市电转换成器件供电电压时,市电会干扰器件,使得器件工作不稳定。



技术实现要素:

针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种用于空气净化器的电源电路,能够提供多种输出电压,并提高整个电路的稳定性。

为实现上述目的,本实用新型提供了如下技术方案:

一种用于空气净化器的电源电路,包括与火线和零线连接的保护电路、与所述保护电路电连接的滤波整流电路、与所述滤波整流电路电连接的控制电路、与所述控制电路电连接的反激电路,还包括:

第一输出电源电路,连接于所述反激电路的输出端,输出第一电压信号;其中,所述第一输出电源电路和控制电路之间连接有用于调节第一电压信号的反馈调节电路;

第二输出电源电路,连接于所述第一输出电源电路以接收所述第一电压信号,并输出第二电压信号;

第三输出电源电路,连接于所述第二输出电源电路以接收所述第二电压信号,并输出第三电压信号;

其中,所述第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号的幅值依次减小;

且所述保护电路、滤波整流电路、控制电路、反激电路均连接于第一接地端;第一输出电源电路、第二输出电源电路、第三输出电源电路均连接于第二接地端;

所述第一接地端和第二接地端之间连接有用于泄放静电的静电泄放电路,所述静电泄放电路包括一泄放电阻,所述泄放电阻的阻值采用10M欧姆。

通过采用上述技术方案,市电从火线和零线中输入保护电路,保护电路可在突然通电时保护后面的电路不被损坏,再经过滤波整流电路将交流电转变成直流电,然后通过控制电路和反激电路实现降压和稳压,并从第一输出电源电路的输出端输出第一电压信号,第一电压信号输入第二输出电源电路后经其处理输出第二电压信号,同样的,第二电压信号输入第三输出电源电路后经其处理输出第三电压信号,供净化器中不同的器件使用,提高电源的通用性;另外,该电路设置了两个接地端,可防止两个地之间的电压干扰,并在两个地之间设置了泄放电阻,可防止静电干扰,从而提高整个电路的稳定性。

进一步的,所述控制电路包括:

电源控制芯片;

调节电路,用于改善输出纹波的调节电路,包括两端分别与电源控制芯片和反激电路连接的第一电阻,所述第一电阻的阻值为60欧姆。

通过采用上述技术方案,第一电阻的设置能够改善电压的输出纹波,提高电源电路输出电压的稳定性。

进一步的,所述反激电路和第一输出电源电路连接有输出滤波电路,所述输出滤波电路包括第一二极管、第一电阻、第一电容、第一电解电容,所述第一二极管的阳极和第一电阻的一端连接于反激电路的输出端,第一电阻的另一端连接于第一电容的一端,所述第一电容的另一端连接于第一二极管的阴极和第一电解电容的正极,第一电解电容的负极连接于第二接地端。

通过采用上述技术方案,输出滤波电路的设置进一步提高了输出电压的稳定性。

进一步的,所述第一输出电源电路包括:

输入滤波电路,包括第一电感、第二电解电容、第二电阻,所述第一电感的一端连接于第一电解电容的正极和第二电阻的一端,另一端连接于第二电解电容的正极,第二电解电容的负极和第二电阻的另一端连接于第二接地端;

第一电压信号输出端,连接于所述第二电解电容的正极,并输出所述第一电压信号。

通过采用上述技术方案,输入滤波电路的设置进一步提高了第一电压信号的稳定性。

进一步的,所述第二输出电源电路包括第一稳压芯片,其输入端连接于所述第一电压信号输出端,接地端连接于第二接地端,输出端输出第二电压信号。

通过采用上述技术方案,第一稳压芯片的设置能够使整个电路能够输出稳定的第二电压信号。

进一步的,所述第三输出电源电路包括第二稳压芯片,其输入端连接于所述第一稳压芯片的输出端,接地端连接于第二接地端,输出端输出第三电压信号。

通过采用上述技术方案,第二稳压芯片的设置能够使整个电路能够输出稳定的第三电压信号。

进一步的,所述反馈调节电路包括:

分压电路,其输入端连接于第一电压信号输出端;

三端可调稳压管,其阳极接地,阴极连接于光电耦合器的发光二极管的阴极,控制极连接于分压电路的输出端;

光电耦合器,其发光二极管的阳极通过第三电阻连接于第一电解电容的正极,阴极连接于三端可调稳压管的阴极;其光电三极管的发射极连接于第一接地端,集电极连接于电源控制芯片的反馈端。

通过采用上述技术方案,当第一电压信号升高时,分压电路输出的分压信号也升高,于是三端可调稳压管的稳压值升高,流过光电耦合器中发光二极管的电流减小,流过光耦中的光电三极管的电流也相应的减小,导致输入电源控制芯片中的输入反馈电压降低,导致芯片的输出驱动信号占空比变小,于是输出电压下降,达到稳压的目的。

进一步的,所述保护电路包括依次串联的热敏电阻、压敏电阻和保险丝,其中,热敏电阻的另一端连接于零线,保险丝的另一端连接于火线;且所述热敏电阻采用NTC热敏电阻。

通过采用上述技术方案,没通电时,NTC的阻值很高,刚通电时,阻值仍很高,限制了涌流,随着NTC有电流流过,温度增加,阻值下降到很低,可以忽略,主要起到了电流保险作用;压敏电阻在正常情况下呈高阻状态,超过阈值之后呈短路设置,使火线和零线之间短路,然后烧掉保险丝,以起到保护后面电路的作用,防止高压引起电路起火,起到了限制电压超高的作用。

与现有技术相比,本实用新型的优点是:

1、通过泄放电阻的设置,能够将静电泄放,防止静电积聚损坏元器件,提高电路的稳定性;

2、调节电路中第一电阻的阻值选取60欧姆,有利于改善输出纹波,提高电路的稳定性;

3、零线上接了NTC热敏电阻有利于防止开机浪涌以保护后端电路,进一步提高了整个电路的稳定性;

4、设置有三级电压输出,以提供净化器内部器件的电压,提高了整个电路的通用性。

附图说明

图1为本实用新型的整体电路原理图。

附图标记:1、保护电路;2、滤波整流电路;3、控制电路;4、反激电路;5、第一输出电源电路;6、第二输出电源电路;7、第三输出电源电路;8、反馈调节电路;9、静电泄放电路;10、调节电路;11、输出滤波电路;12、输入滤波电路;13、第一电压信号输出端;14、分压电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本实用新型进行详细描述。

由于空气净化器中设置有很多传感器,比如粉尘传感器、空气质量传感器、温湿度传感器、风压传感器,当上述传感器的信号分别采用DSM501、TGS2600、HTU21D、FS7002,则电源电路需要提供5V和3.3V的电压,于是需要一种多电压输出的、稳定性和可靠性均很高的电源电路来供拷给空气净化器工作。

一种用于空气净化器的电源电路,参照图1,包括与火线和零线连接的保护电路1、与保护电路1电连接的滤波整流电路2、与滤波整流电路2电连接的控制电路3、与控制电路3电连接的反激电路4、与反激电路4电连接的输出滤波电路11、与输出滤波电路11电连接的第一输出电源电路5、与第一输出电源电路5电连接的第二输出电源电路6、与第二输出电源电路6电连接的第三输出电源电路7,以及连接第一输出电源电路5和控制电路3的反馈调节电路8。且保护电路1、滤波整流电路2、控制电路3、反激电路4均连接于第一接地端;第一输出电源电路5、第二输出电源电路6、第三输出电源电路7均连接于第二接地端;并在第一接地端和第二接地端之间连接有用于泄放静电的静电泄放电路9,静电泄放电路9包括一泄放电阻R4,泄放电阻R4的阻值采用10M欧姆,提高电路的稳定性和可靠性。

保护电路1包括依次串联的NTC热敏电阻、压敏电阻和保险丝,其中,热敏电阻的另一端连接于零线,保险丝的另一端连接于火线,可防止开机浪涌电流损坏后端电路。滤波整流电路2包括与压敏电阻两端并联的用于过滤谐波的电容,以及与该电容两端连接的全桥整流电路。全桥整流电路的输出端与控制电路3中的电源控制芯片中的高压电流源触发输入端连接,控制电路3中还包括用于改善输出纹波的调节电路10,该调节电路10包括与电源控制芯片电压端连接的第一电阻R39,第一电阻R39的阻值为60欧姆,该阻值的第一电阻R39能够有效改善输出纹波。

反激电路4包括变压器,其中,变压器的原级绕组一端设置有辅助绕组,辅助绕组的电压输出端与第一电阻R39连接,给电源控制芯片提供电压。输出滤波电路11包括第一二极管D3、第一电阻R39、第一电容C6、第一电解电容C7,第一二极管D3的阳极和第一电阻R39的一端连接于变压器副级绕组的第一端,第一电阻R39的另一端连接于第一电容C6的一端,第一电容C6的另一端连接于第一二极管D3的阴极和第一电解电容C7的正极,第一电解电容C7的负极连接于第二接地端,能够对降压后的电流进行滤波,以提供一个更加稳定的电信号。

第一输出电源电路5包括输入滤波电路12,该输入滤波电路12包括第一电感L1、第二电解电容C8、第二电阻R5,第一电感L1的一端连接于第一电解电容C7的正极和第二电阻R5的一端,另一端连接于第二电解电容C8的正极,第二电解电容C8的负极和第二电阻R5的另一端连接于第二接地端;与第二电解电容C8的正极连接有第一电压信号输出端13,并输出第一电压信号V1,本实施中,第一电压信号V1选取12V,为第二输出电源电路6提供稳定的输入电压,同时可为其他需要12V电压的器件供电。另外,第二输出电源电路6包括第一稳压芯片,该第一稳压芯片采用型号为L7805ABV的稳压芯片,该芯片的输入端连接于第一输出电源电路5输出端,接地端连接于第二接地端,输出端输出第二电压信号V2,本实施中,第一电压信号V2选取5V,为第三输出电源电路7提供稳定的输入电压,同时可为其他需要5V电压的器件供电。第三输出电源电路7包括第二稳压芯片,该第二稳压芯片采用型号为LM1117- ADJ的稳压芯片,该输入端连接于第一稳压芯片的输出端,接地端连接于第二接地端,输出端输出第三电压信号V3,本实施中,第三电压信号V3选取3.3V,可为其他需要3.3V电压的器件供电。

另外,为了提高输出电压的稳定性,设置了反馈调节电路8。该反馈调节电路8包括分压电路14、三端可调稳压管和光电耦合器,分压电路14包括依次串联的电阻R34、电阻R33、电阻R36,电阻R34的另一端连接于第一电压信号输出端13,电阻R33和电阻R36的连接点连接于三端可调稳压管的控制端,电阻R36的另一端连接于三端可调稳压管的阴极和光电耦合器中的发光二极管的阴极,光电耦合器中发光二极管的阳极通过第三电阻R7连接于第一电解电容C7的正极,光电耦合器中光电三极管的发射极连接于第一接地端,集电极连接于电源控制芯片的反馈端。当输出电压升高时,分压后输入三端可调稳压管的参考电压也升高,三端可调稳压管的稳压值升高,流过光电耦合器中发光二极管的电流减小,流过光电耦合器中光电三极管的电流也相应的减小,电源控制芯片输入反馈电压降低,导致芯片的输出驱动信号占空比变小,于是输出电压下降,达到稳压的目的。

另外,电源控制芯片采用型号为LN5R12C的芯片,该芯片为高性能、电流模式PWM控制器,内置高压功率管,在宽电压范围内提供高达12W的连续输出功率。高性价比的双极型制造工艺生产的控制晶片,结合高压功率管的一体化封装最大程度上节约了产品的整体成本。同时芯片内部在电压端达到12V时能够进行内部保护,限制输出功率防止光电耦合器或回馈电路损坏引起的输出电压过高,芯片内部还集成了完善的防超范超载、变压器饱和、输出短路等异常状况,提高了电源的可靠性。

该电源电路的工作原理:

市电为220V的交流电,输入保护电路1防止开机浪涌后,经过滤波整流电路2输出高电压的直流电,该电压输入电源控制芯片中使芯片开始工作,同时反激电路4将高电压的直流电进行降压,降压后的电压经过输出滤波电路11后得到低电压的直流电,并通过反馈调节电路8对该低电压的直流电进行调节,使得第一电压信号V1能够稳定;另外,通过第一稳压芯片和第二稳压芯片分别获得第二电压信号V2和第三电压信号V3,实现了多级输出电压的获得,使得整个电路更加具有通用性;

另外,泄放电阻能够泄放静电,防止静电积聚损坏元器件,调节电阻有利于改善输出纹波,提高了电路的稳定性和可靠性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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