开关电源电路的制作方法

文档序号:15351468发布日期:2018-09-04 23:23阅读:171来源:国知局

本实用新型涉及电视机开关电源领域,尤其涉及一种开关电源电路。



背景技术:

目前市场上的电视机使用的开关电源都是依靠市电来提供;当遇到停电时,只能依靠发电机发电才能正常播放,否则无法正常观看电视节目。

这样对供电不稳定,经常性停电的地区与国家的用户来说,观看电视节目将会受到很大影响。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种开关电源电路,该开关电源电路可以同时接入市电以及蓄电池进行供电,实现当有市电输入时,自动切断蓄电池的供电,而当停电时,将自动切换到蓄电池供电,以保证电视的正常播放。

其技术方案如下:

开关电源电路,包括变压器、第一整流电路、第二整流电路、电解电容器、第一三极管、第二三极管、MOS管、第一供电输出端口、第二供电输出端口、第三供电输出端口、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电池阳极输入端口、电池阴极输入端口,所述变压器具有市电输入端口,所述变压器的阳极输出端与所述第一整流电路、第二整流电路的输入端连接,所述变压器的阴极输出端接输出电压地线,所述第一整流电路的输出端与第一供电输出端口、电解电容器的阳极连接,所述电解电容器的阴极接输出电压地线,所述第二整流电路的输出端与第二供电输出端口连接;

所述第一三极管的B极与第二整流电路的输出端连接,所述第一三极管的E极接输出电压地线,所述第一三极管的C极与第一电阻的阳极、第三电阻的阴极、第四电阻的阳极连接;所述第一电阻的阴极与所述第二三极管的B极连接,所述第三电阻的阳极与电池阳极输入端口连接,所述第四电阻的阴极、第二三极管的E极接输出电压地线,所述第二三极管的C极与所述第二电阻的阴极连接;

所述第二电阻的阴极与所述MOS管的G极连接,所述第二电阻的阳极、所述MOS管的S极与所述电池阳极输入端口连接,所述MOS管的D极与所述第三供电输出端口连接,所述电池阴极输入端口接输出电压地线。

所述第一整流电路包括第十电阻、第一电容、第一二极管,所述第十电阻与所述第一电容串联连接,所述第一二极管与所述第十电阻、第一电容并联连接。

所述第二整流电路包括第十一电阻、第二电容、第二二极管,所述第十一电阻与所述第二电容串联连接,所述第二二极管与所述第十一电阻、第二电容并联连接。

所述第一三极管之前还包括第五电阻、第八电阻、第九电阻、第三电容,所述第八电阻的阳极、第五电阻的阳极、第三电容的阳极与所述第二整流电路的输出端连接,所述第八电阻的阴极与所述第一三极管的B极连接,第五电阻的阴极、第三电容的阴极接输出电压地线;

所述第九电阻的阳极与所述第八电阻的阴极连接,所述第九电阻的阴极接输出电压地线。

所述MOS管之前还包括第十二电阻、第四电容,所述第十二电阻的阳极与所述第二电阻的阴极连接,所述第十二电阻的阴极与所述MOS管的G极连接,所述第四电容与所述第二电阻、第十二电阻并联连接。

还包括分压电路,所述分压电路包括稳压管、第六电阻、第七电阻、第三三极管,所述稳压管与所述电池阳极输入端口连接,所述稳压管与第六电阻、第七电阻串联连接,所述第七电阻的阴极接输出电压地线,所述第三三极管的B极与所述第六电阻的阴极、第七电阻的阳极连接,所述第三三极管的E极接输出电压地线,所述第三三极管的C极与第八电阻的阴极、第九电阻的阳极连接。

还包括欠压保护电路,所述欠压保护电路包括第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第四三极管、第五三极管,所述第二十电阻的阳极与所述电池阳极输入端口连接,所述第二十电阻的阴极与所述第十九电阻的阳极、第四三极管的B极连接,所述第十九电阻的阴极与所述第四三极管的E极、输出电压地线连接,所述第五三极管的E极与所述第二十一电阻的阳极、第二供电输出端口连接,所述第五三极管的B极与所述第二十一电阻的阴极、第四三极管的C极连接,所述第五三极管的C极与所述第一电阻的阳极连接。

还包括反馈电路,所述反馈电路包括基准稳压器、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第五电容、光电耦合器,所述第十六电阻的阳极与所述第三供电输出端口连接,所述第十六电阻的阴极与所述基准稳压器的R脚连接,所述第十七电阻的阳极与所述第二供电输出端口连接,所述第十七电阻的阴极与所述基准稳压器的R脚连接,所述第十八电阻的阳极与所述基准稳压器的R脚连接,所述第十八电阻的阴极与所述基准稳压器的A脚、输出电压地线连接;

所述第十五电阻的阳极与所述第十六电阻、第十七电阻的阴极连接,所述第五电容与所述第十五电阻串联连接,所述第五电容的阴极与所述基准稳压器的K极连接;

所述光电耦合器的第A脚与所述第一供电输出端口连接,所述光电耦合器的第B脚与所述基准稳压器的K极连接,所述光电耦合器的第C脚接供电电压地线,所述光电耦合器的第D脚接第四供电输出端口。

所述反馈电路还包括第十四电阻,所述第十四电阻的阳极与所述光电耦合器的第一脚连接,所述第十四电阻的阴极与所述光电耦合器的第二脚连接。

需要说明的是:

前述“第一、第二…”不代表具体的数量及顺序,仅仅是用于对名称的区分。

下面对本实用新型的优点或原理进行说明:

1、当市电有90-264VAC范围电压供电时,开关电源工作;变压器的阳极输出端通过第一整流电路整流输出+12V电压给主板以及背光供电,电视机正常工作;

同时通过第二整流电路整流通过第二供电输出端口输出+12V_A电压,+12V_A电压驱动第一三极管的B极,第一三极管的E极接输出电压地线,此时第一三极管的C极电压12V_DEC被拉低到0.7V以下;

12V_DEC电压被拉低后,此时第二三极管的B极电压通过小于0.7V,第二三极管的C-E极截止。蓄电池通过电池阳极输入端口输出的正电压连接在MOS管的S极,通过第二电阻连接到MOS管的G极,此时MOS管的G极与S极同电位,MOS管D-S截止,关断蓄电池给主板及背光的供电;

当遇到停电时,开关电源不工作,第二供电输出端口的+12V_A无电压输出,第一三极管截止。此时图12V_DEC由第三电阻、第四电阻通过蓄电池的电压分压而得出高电平,12V_DEC通过第一电阻驱动第二三极管,第二三极管的E-C导通,将第二三极管的C极电压拉低到0.7V左右,此时MOS管的G极被拉低,MOS管的S-D导通,蓄电池通过电池阳极输入端口输出的正电压给电视机的主板及背光供电,电视正常工作;

该开关电源电路可以同时接入市电以及蓄电池进行供电,实现当有市电输入时,自动切断蓄电池的供电,而当停电时,将自动切换到蓄电池供电,以保证电视的正常播放。

2、第一整流电路包括第十电阻、第一电容、第一二极管,变压器把市电电压90-264VAC变换为所需要的交变电压,第十电阻、第一电容、第一二极管再把交流电变换为脉动直流电。

3、第二整流电路包括第十一电阻、第二电容、第二二极管,变压器把市电电压90-264VAC变换为所需要的交变电压,第十一电阻、第二电容、第二二极管再把交流电变换为脉动直流电。

4、第一三极管之前还包括第五电阻、第八电阻、第九电阻、第三电容,第二整流电路整流输出+12V_A电压,+12V_A电压通过第八电阻、第九电阻分压驱动三极管Q1的B极。

5、MOS管之前还包括第十二电阻、第四电容,蓄电池的输出电压连接在MOS管的S极,通过第二电阻、第十二电阻、第四电容连接到MOS管的G极,此时MOS管的G极与S极同电位。

6、为避免当蓄电池的电压过高时,导致电视机的主板或屏上的逻辑板会被击穿损坏等问题,由稳压管、第六电阻、第七电阻、第三三极管组成分压电路,控制第三三极管的开通或关断,当蓄电池的电压超过14.5V时,第三三极管的B极分压到0.7V的电压,第三三极管的C-E导通,把12V_DEC电平拉低,使第二三极管的B极电压小于0.7V以下,第三三极管的C-E极截止,MOS管的S-D同电位,从而关断MOS管,这样可以实现蓄电池的电压高于14.5V时,关断蓄电池供电输出的效果。

7、为避免当蓄电池的电压过低时,电视继续工作会导致工作电流过大而损坏蓄电池或电视机的主板、背光驱动等问题,由第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第四三极管、第五三极管组成欠压保护电路;第四三极管的B极驱动是由第十九电阻、第二十电阻通过蓄电池输出电压分压而得,当蓄电池的输出电压小于9V时,由第十九电阻、第二十电阻分压的电压将小于0.7V,第四三极管的C-E截止;此时第五三极管的E-B极同电位,第五三极管的E-C截止。第二三极管的B极无驱动,第二三极管的C-E极截止;此时MOS管的S-G同电位,MOS管关断,满足蓄电池电压低于9V时,关断蓄电池输出的效果。

8、为避免当蓄电池与市电同时供电时,出现蓄电池电压高于开关电源输出的12V电压,而导致开关电源不工作,蓄电池在有市电输入的情况下还继续给电视机的主板及背光供电,消耗蓄电池的电量,致使蓄电池未能达到停电时的最佳工作时长的问题,由基准稳压器、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第五电容、光电耦合器组成反馈电路;基准稳压器的R脚基准电压由第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻分压与其进行比较,保证蓄电池的电压在14.5V输入时,分压小于2.5V,可以保证只要有市电输入时,开关电源能正常工作,可以正常关断MOS管,切断蓄电池的供电。

9、反馈电路还包括第十四电阻,该第十四电阻的作用是对基准稳压器额外注入一个电流,避免基准稳压器因注入电流过小而不能正常工作。

附图说明

图1是本实用新型实施例开关电源电路的平面示意图。

附图标记说明:

10、变压器,11、市电输入端口,20、第一整流电路,21、第一供电输出端口,22、第十电阻,23、第一电容,24、第一二极管,30、第二整流电路,31、第二供电输出端口,32、第十一电阻,33、第二电容,34、第二二极管,40、电解电容器,51、第一三极管,511、第五电阻,512、第八电阻,513、第九电阻,514、第三电容,52、第二三极管,53、MOS管,531、第十二电阻,532、第四电容,54、第三供电输出端口,55、第一电阻,56、第二电阻,57、第三电阻,58、第四电阻,61、电池阳极输入端口,62、电池阴极输入端口,70、分压电路,71、稳压管,72、第六电阻,73、第七电阻,74、第三三极管,80、欠压保护电路,81、第十九电阻,82、第二十电阻,83、第二十一电阻,84、第四三极管,85、第五三极管,90、反馈电路,91、基准稳压器,92、第十五电阻,93、第十六电阻,94、第十七电阻,95、第十八电阻,96、第五电容,97、光电耦合器,98、第十四电阻。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1所示,开关电源电路,包括变压器10、第一整流电路20、第二整流电路30、电解电容器40、第一三极管51、第二三极管52、MOS管53、第一供电输出端口21、第二供电输出端口31、第三供电输出端口54、第一电阻55、第二电阻56、第三电阻57、第四电阻58、电池阳极输入端口61、电池阴极输入端口62,变压器10具有市电输入端口11,变压器10的阳极输出端与第一整流电路20、第二整流电路30的输入端连接,变压器10的阴极输出端接输出电压地线,第一整流电路20的输出端与第一供电输出端口21、电解电容器40的阳极连接,电解电容器40的阴极接输出电压地线,第二整流电路30的输出端与第二供电输出端口31连接;

第一三极管51的B极与第二整流电路30的输出端连接,第一三极管51为NPN三极管:NMBT3904或PMBT2222A,第一三极管51的E极接输出电压地线,第一三极管51的C极与第一电阻55的阳极、第三电阻57的阴极、第四电阻58的阳极连接;第一电阻55的阴极与第二三极管52的B极连接,第三电阻57的阳极与电池阳极输入端口61连接,第四电阻58的阴极、第二三极管52的E极接输出电压地线,第二三极管52的C极与第二电阻56的阴极连接,第二三极管52为NPN三极管:NMBT3904或PMBT2222A;

第二电阻56的阴极与MOS管53的G极连接,MOS管53为P沟道MOS管:SM4025PSUC-TRG,第二电阻56的阳极、MOS管53的S极与所述电池阳极输入端口61连接,MOS管53的D极与第三供电输出端口54连接,电池阴极输入端口62接输出电压地线。

其中,第一整流电路20包括第十电阻22、第一电容23、第一二极管24,第十电阻22与第一电容23串联连接,第一二极管24与第十电阻22、第一电容23并联连接;

第二整流电路30包括第十一电阻32、第二电容33、第二二极管34,第十一电阻32与第二电容33串联连接,第二二极管34与第十一电阻32、第二电容33并联连接;

第一三极管51之前还包括第五电阻511、第八电阻512、第九电阻513、第三电容514,第八电阻512的阳极、第五电阻511的阳极、第三电容514的阳极与第二整流电路30的输出端连接,第八电阻512的阴极与第一三极管51的B极连接,第五电阻511的阴极、第三电容514的阴极接输出电压地线;第九电阻513的阳极与第八电阻512的阴极连接,第九电阻513的阴极接输出电压地线;

MOS管53之前还包括第十二电阻531、第四电容532,第十二电阻531的阳极与第二电阻56的阴极连接,第十二电阻531的阴极与MOS管53的G极连接,第四电容532与第二电阻56、第十二电阻531并联连接;

本开关电源电路还包括反馈电路90,反馈电路90包括基准稳压器91、第十四电阻98、第十五电阻92、第十六电阻93、第十七电阻94、第十八电阻95、第五电容96、光电耦合器97,基准稳压器91为:TL431,第十六电阻93的阳极与第三供电输出端口54连接,第十六电阻93的阴极与基准稳压器91的R脚连接,第十七电阻94的阳极与第二供电输出端口31连接,第十七电阻94的阴极与基准稳压器91的R脚连接,第十八电阻95的阳极与基准稳压器91的R脚连接,第十八电阻95的阴极与基准稳压器91的A脚、输出电压地线连接;第十五电阻92的阳极与第十六电阻93、第十七电阻94的阴极连接,第五电容96与第十五电阻92串联连接,第五电容96的阴极与基准稳压器91的K极连接;光电耦合器97的第A脚与第一供电输出端口21连接,光电耦合器97的第B脚与基准稳压器91的K极连接,光电耦合器97的第C脚接供电电压地线,光电耦合器97的第D脚接第四供电输出端口;第十四电阻98的阳极与光电耦合器97的第一脚连接,第十四电阻98的阴极与光电耦合器97的第二脚连接;

本开关电源电路还包括分压电路70,分压电路70包括稳压管71、第六电阻72、第七电阻73、第三三极管74,第三三极管74为NPN三极管:NMBT3904或PMBT2222A,稳压管71与电池阳极输入端口61连接,稳压管71与第六电阻72、第七电阻73串联连接,第七电阻73的阴极接输出电压地线,第三三极管74的B极与第六电阻72的阴极、第七电阻73的阳极连接,第三三极管74的E极接输出电压地线,第三三极管74的C极与第八电阻512的阴极、第九电阻513的阳极连接;

本开关电源电路还包括欠压保护电路80,欠压保护电路80包括第十九电阻81、第二十电阻82、第二十一电阻83、第四三极管84、第五三极管85,第二十电阻82的阳极与电池阳极输入端口61连接,第四三极管84为NPN三级管:NMBT3904或PMBT2222A,第五三极管85为PNP三极管:MMBT2907A或PMBT2907A,第二十电阻82的阴极与第十九电阻81的阳极、第四三极管84的B极连接,第十九电阻81的阴极与第四三极管84的E极、输出电压地线连接,第五三极管85的E极与第二十一电阻83的阳极、第二供电输出端口31连接,第五三极管85的B极与第二十一电阻83的阴极、第四三极管84的C极连接,第五三极管85的C极与第一电阻55的阳极连接。

本实施例的优点或原理:

1、当市电有90-264VAC范围电压供电时,开关电源工作;变压器10的阳极输出端通过第一整流电路20整流输出+12V电压给主板以及背光供电,电视机正常工作;

同时通过第二整流电路30整流通过第二供电输出端口31输出+12V_A电压,+12V_A电压驱动第一三极管51的B极,第一三极管51的E极接输出电压地线,此时第一三极管51的C极电压12V_DEC被拉低到0.7V以下;

12V_DEC电压被拉低后,此时第二三极管52的B极电压通过小于0.7V,第二三极管52的C-E极截止。蓄电池通过电池阳极输入端口61输出的正电压连接在MOS管53的S极,通过第二电阻56连接到MOS管53的G极,此时MOS管53的G极与S极同电位,MOS管53的D-S截止,关断蓄电池给主板及背光的供电;

当遇到停电时,开关电源不工作,第二供电输出端口31的+12V_A无电压输出,第一三极管51截止。此时图12V_DEC由第三电阻57、第四电阻58通过蓄电池的电压分压而得出高电平,12V_DEC通过第一电阻55驱动第二三极管52,第二三极管52的E-C导通,将第二三极管52的C极电压拉低到0.7V左右,此时MOS管53的G极被拉低,MOS管53的S-D导通,蓄电池通过电池阳极输入端口61输出的正电压给电视机的主板及背光供电,电视正常工作;

该开关电源电路可以同时接入市电以及蓄电池进行供电,实现当有市电输入时,自动切断蓄电池的供电,而当停电时,将自动切换到蓄电池供电,以保证电视的正常播放。

2、第一整流电路20包括第十电阻22、第一电容23、第一二极管24,变压器10把市电电压90-264VAC变换为所需要的交变电压,第十电阻22、第一电容23、第一二极管24再把交流电变换为脉动直流电。

3、第二整流电路30包括第十一电阻32、第二电容33、第二二极管34,变压器10把市电电压90-264VAC变换为所需要的交变电压,第十一电阻32、第二电容33、第二二极管34再把交流电变换为脉动直流电。

4、第一三极管51之前还包括第五电阻511、第八电阻512、第九电阻513、第三电容514,第二整流电路30整流输出+12V_A电压,+12V_A电压通过第八电阻512、第九电阻513分压驱动三极管Q1的B极。

5、MOS管53之前还包括第十二电阻531、第四电容532,蓄电池的输出电压连接在MOS管53的S极,通过第二电阻56、第十二电阻531、第四电容532连接到MOS管53的G极,此时MOS管53的G极与S极同电位。

6、为避免当蓄电池的电压过高时,导致电视机的主板或屏上的逻辑板会被击穿损坏等问题,由稳压管71、第六电阻72、第七电阻73、第三三极管74组成分压电路70,控制第三三极管74的开通或关断,当蓄电池的电压超过14.5V时,第三三极管74的B极分压到0.7V的电压,第三三极管74的C-E导通,把12V_DEC电平拉低,使第二三极管52的B极电压小于0.7V以下,第三三极管74的C-E极截止,MOS管53的S-D同电位,从而关断MOS管53,这样可以实现蓄电池的电压高于14.5V时,关断蓄电池供电输出的效果。

7、为避免当蓄电池的电压过低时,电视继续工作会导致工作电流过大而损坏蓄电池或电视机的主板、背光驱动等问题,由第十九电阻81、第二十电阻82、第二十一电阻83、第四三极管84、第五三极管85组成欠压保护电路80;第四三极管84的B极驱动是由第十九电阻81、第二十电阻82通过蓄电池输出电压分压而得,当蓄电池的输出电压小于9V时,由第十九电阻81、第二十电阻82分压的电压将小于0.7V,第四三极管84的C-E截止;此时第五三极管85的E-B极同电位,第五三极管85的E-C截止。第二三极管52的B极无驱动,第二三极管52的C-E极截止;此时MOS管53的S-G同电位,MOS管53关断,满足蓄电池电压低于9V时,关断蓄电池输出的效果。

8、为避免当蓄电池与市电同时供电时,出现蓄电池电压高于开关电源输出的12V电压,而导致开关电源不工作,蓄电池在有市电输入的情况下还继续给电视机的主板及背光供电,消耗蓄电池的电量,致使蓄电池未能达到停电时的最佳工作时长的问题,由基准稳压器91、第十五电阻92、第十六电阻93、第十七电阻94、第十八电阻95、第五电容96、光电耦合器97组成反馈电路90;基准稳压器91的R脚基准电压由第十六电阻93、第十七电阻94、第十八电阻95分压与其进行比较,保证蓄电池的电压在14.5V输入时,分压小于2.5V,可以保证只要有市电输入时,开关电源能正常工作,可以正常关断MOS管53,切断蓄电池的供电。

9、反馈电路90还包括第十四电阻98,该第十四电阻98的作用是对基准稳压器91额外注入一个电流,避免基准稳压器91因注入电流过小而不能正常工作。

以上仅为本实用新型的具体实施例,并不以此限定本实用新型的保护范围;在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进,均属本实用新型的保护范围。

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