一种开关电源电路的制作方法

文档序号:15046826发布日期:2018-07-27 22:51阅读:184来源:国知局
本实用新型属于开关电源领域,具体为一种开关电源电路。
背景技术
:开关电源又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,其功能是将一个标准的电压透过不同形式的架构转换成用户端所需求的电压或电流。开关电源的使用随着技术的发展而日益普及,电话机、机顶盒、录像机均已这种方式供电,移动电话充电器、PDA(个人数字助理)都采用开关电源。传统的线性电源是将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流电路整流后得到脉冲直流电,后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压,要达到高精度的直流电压,必须经过稳压电路进行稳压,因此对于线性电源,只需要采用变压器、整流器、滤波电容以及稳压器即可构成线性电源,结构简单,成本较低。相反的开关电源的结构则复杂的多,市场上380V小功率交流电源多用在工业用电中,需要多个变频器对交流电源进行多次转化来实现给不同的电路模板供电,多采用开关电源芯片和外置的MOS或者IGBT管来做开关电源的电压转化,电路复杂、成本较高、可靠性较低。有鉴于此,为了解决上述开关电源成本高、电路复杂、可靠性低的缺陷,急需要提出一种的电路简单的、小功率的、可靠的电源开关电路,本实用新型提出了一种开关电源电路,包括:整流电路、开关电源芯片、高频变压线圈、开关电源芯片供电电路、电压反馈电路、电流控制电路、控制板驱动及其它12V电路的供电电路、MCU及其它3.3V电路的供电电路,采用高频变压线圈以及开关电源芯片结合,将高压电源有效转化成多个低压电源给不同电路供电,此外利用集成的开关电源芯片可以直接自我反馈电压以及调控电流,实现对电器的保护,在电路中省去了外置MOS以及IGBT管电路元件,降低成本,设计复杂度低。技术实现要素:一种开关电源电路,包括:整流电路1、开关电源芯片2、高频变压线圈3、开关电源芯片供电电路4、电压反馈电路5、电流控制电路6、控制板驱动及其它12V电路的供电电路7、MCU及其它3.3V电路的供电电路8,其中开关电源芯片2包括VCC、D、S、G、FB端口,所述的整流电路1将交流电源整流成直流电源,通过高频变压线圈3的原边线圈分别连接开关电源芯片2的D端口以及控制板驱动及其它12V电路的供电电路7,而高频变压线圈3的副边线圈分别连接开关电源芯片供电电路4以及MCU及其它3.3V电路的供电电路8,所述的开关电源芯片供电电路4连接至开关电源芯片2的VCC端口,从高频变压线圈3的副边线圈引出电压反馈电路5至开关电源芯片2的FB端口,开关电源芯片2的S端口通过电流控制电路6连接至地。进一步的,所述的整流电路1主要由交流电源、保险丝、整流桥组成,所述的保险丝主要对电源起到过载保护作用,所述的整流桥的整流方法为半波整流、全波整流、桥式整流中的至少一种,整流桥将桥式整流的四个二极管或者两个二极管进行封装。优选的是,所述的整流电路1中设有压敏电阻与交流电源并联,利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位在一个相对固定的电压值,从而实现在电网浪涌的时候保护电源控制板;优选的是,所述的整流电路1中在整流桥整流之后设有电容一C1以及电容二C2来滤波,使用两个电容进行串联可以增大电容的耐压值;优选的是,在整流电路中交流电源和整流桥之间设有共轭线圈T2,滤除电源高频谐波干扰。进一步的,所述的高频变压线圈3以及开关电源芯片2组成开关电源电路,所述的高频变压线圈3具有2个线圈,分别为原边线圈和副边线圈,原边线圈通过控制板驱动供电电路7将整流后的电压转化成12V供电给控制板的驱动电路以及其它用电12V的电压电路,副边线圈通过MCU供电电路8将整流后的电压转化成3.3V供电给MCU以及其它用电3.3V的电压电路,此外,整流后的电源经过原边线圈后,通过二极管D3以及稳压二极管D2连接到开关电源芯片2的D极,整流后的电源经过副边线圈后,通过开关电源芯片供电电路4连接到开关电源芯片2的VCC极,优选的是,所述的高频变压线圈3的工作频率>10kHz。进一步的,所述的开关电源芯片2的VCC的输入电压为11.5V~23V,输出电压为1V~30V,功率为850mW~950mW,是一个高压的,低功耗的离线开关稳压芯片,所述的开关电源芯片2是一个集成芯片,可靠性高,包括VCC、D、S、G、FB端口,优选的是,所述的开关电源芯片2中设有MOS,其中D和S是MOS的漏极和源极,而MOS的栅极G通过FB端口得到的反馈电压来控制栅极G的开关速度,即调节PWM的占空比,从而调节电压的大小。进一步的,所述的开关电源芯片供电电路4连接至开关电源芯片的VCC端口,用来给开关电源芯片供电,所述的开关电源芯片供电电路主要由电阻三R3、二极管D4、电容三C3以及电容四C4组成,其中电容三C3以及电容四C4主要对电源起着滤波作用,电阻三R3的阻值为0Ω~0.1Ω,电阻三连接高频变压线圈3副边线圈的一端通过电压反馈电路5连接至开关电源芯片的FB反馈端口。进一步的,所述的电压反馈电路5主要反馈开关电源芯片的电压,开关电源芯片根据反馈的电压控制开关电源芯片中栅极G的开关速度,即调节PWM的占空比,从而调节电压的大小。所述的电压反馈电路5主要由电阻四R4和电阻五R5串联组成,其中电阻四R4的阻值范围为30kΩ~40kΩ,电阻五R5的阻值范围为5kΩ~15kΩ,优选的是,增加一个电阻六R6与电阻五R5并联,便于调节电路,精确反馈开关电源芯片供电电压,所述的电阻六的阻值为3kΩ~7kΩ。进一步的,所述的电流控制电路6由电阻八R8和电阻九R9并联而成,开关电源芯片的S极通过电流控制电路6连接至地,所述的电流控制电路6控制开关电源芯片的电流,其中电阻九R9不连接,电阻八R8是一个定值电阻,阻值范围为1Ω~2Ω,因此通过反馈电压调节电压的大小,进而调节电流的大小。进一步的,所述的控制板驱动及其它12V电路的供电电路7主要将整流后的电源电压转化成12V的电压,用来给控制板的驱动电路以及其它12V的电压电路供电。所述的MCU及其它3.3V电路的供电电路8主要将整流后的电源电压转化成3.3V的电压,用来给MCU以及其它3.3V的电压电路供电。采用如上所述的一种开关电源电路,电路简单、成本低、可靠性高。具体的,采用高频变压线圈和开关电源芯片结合,电路简单,取代了之前的外置MOS和IGBT管电路元件,成本较低,开关电源芯片是一个集成芯片,可靠性高,利用开关电源芯片自身的特性,根据得到的反馈电压调节电压的大小,进而调节电流的大小,满足各种额定电流不同的电子电器使用,通过高频变压线圈满足对各种不同电压电路的供电。附图说明:下面结合附图对具体实施方式做进一步的说明,其中:图1是本实用新型的电路框架图。图2是本实用新型的电路图。主要结构序号说明1整流电路2开关电源芯片3高频变压线圈4开关电源芯片供电电路5电压反馈电路6电流控制电路7控制板驱动及其它12V电路的供电电路8MCU及其它3.3V电路的供电电路如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。具体实施方式具体实施方式1:一种开关电源电路,包括:整流电路1、开关电源芯片2、高频变压线圈3、开关电源芯片供电电路4、电压反馈电路5、电流控制电路6、控制板驱动及其它12V电路的供电电路7、MCU及其它3.3V电路的供电电路8,其中开关电源芯片2包括VCC、D、S、G、FB端口,所述的整流电路1将交流电源整流成直流电源,通过高频变压线圈3的原边线圈分别连接开关电源芯片2的D端口以及控制板驱动及其它12V电路的供电电路7,而高频变压线圈3的副边线圈分别连接开关电源芯片供电电路4以及MCU及其它3.3V电路的供电电路8,所述的开关电源芯片供电电路4连接至开关电源芯片2的VCC端口,从高频变压线圈3的副边线圈引出电压反馈电路5至开关电源芯片2的FB端口,开关电源芯片2的S端口通过电流控制电路6连接至地。其中某电器输入电压可在110V~380V,电路输出电压为12v,输出电流为0.1A,电流控制电路中的电阻R8为1.3Ω,电路的反馈电压为12V,则根据反馈电压降PWM的占空比调整为10%。具体实施方式2:一种开关电源电路,包括:整流电路1、开关电源芯片2、高频变压线圈3、开关电源芯片供电电路4、电压反馈电路5、电流控制电路6、控制板驱动及其它12V电路的供电电路7、MCU及其它3.3V电路的供电电路8,其中开关电源芯片2包括VCC、D、S、G、FB端口,所述的整流电路1将交流电源整流成直流电源,通过高频变压线圈3的原边线圈分别连接开关电源芯片2的D端口以及控制板驱动及其它12V电路的供电电路7,而高频变压线圈3的副边线圈分别连接开关电源芯片供电电路4以及MCU及其它3.3V电路的供电电路8,所述的开关电源芯片供电电路4连接至开关电源芯片2的VCC端口,从高频变压线圈3的副边线圈引出电压反馈电路5至开关电源芯片2的FB端口,开关电源芯片2的S端口通过电流控制电路6连接至地。其中某电器输入电压可在110V~380V,电路输出电压为12v,输出电流为0.2A,电流控制电路中的电阻R8为1.3Ω,电路的反馈电压为12V,则根据反馈电压降PWM的占空比调整为20%。具体实施方式3:一种开关电源电路,包括:整流电路1、开关电源芯片2、高频变压线圈3、开关电源芯片供电电路4、电压反馈电路5、电流控制电路6、控制板驱动及其它12V电路的供电电路7、MCU及其它3.3V电路的供电电路8,其中开关电源芯片2包括VCC、D、S、G、FB端口,所述的整流电路1将交流电源整流成直流电源,通过高频变压线圈3的原边线圈分别连接开关电源芯片2的D端口以及控制板驱动及其它12V电路的供电电路7,而高频变压线圈3的副边线圈分别连接开关电源芯片供电电路4以及MCU及其它3.3V电路的供电电路8,所述的开关电源芯片供电电路4连接至开关电源芯片2的VCC端口,从高频变压线圈3的副边线圈引出电压反馈电路5至开关电源芯片2的FB端口,开关电源芯片2的S端口通过电流控制电路6连接至地。其中某电器输入电压可在110V~380V,电路输出电压为12v,输出电流为0.5A,电流控制电路中的电阻R8为1.3Ω,电路的反馈电压为12V,则根据反馈电压降PWM的占空比调整为50%。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页1 2 3 
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