开关电源系统的制作方法

1.本技术涉及电源技术领域，更具体地涉及一种开关电源系统。


背景技术：

2.一般而言，电源作为一切终端设备的供电设备，其性能需要满足供电产品的要求。当电源的输出与终端设备接触后，电源的输出端将会输出大电压给终端设备。此时供电功率大，如此瞬间的大电压将会产生火花，并且给整个供电系统的可靠性造成很大的影响。


技术实现要素：

3.鉴于以上内容，有必要提供一种开关电源系统，可以避免电源输出与终端设备接触时产生火花，电路简单可靠且成本低，并具有易于生产和品质控制的优点。
4.本技术一方面提供一种开关电源系统，包括变压器及输出端，所述输出端电连接所述变压器，还包括开关控制电路和反馈控制电路；所述开关控制电路用于接收终端设备的控制信号，并基于所述控制信号输出第一电压信号或者第二电压信号给所述反馈控制电路；所述反馈控制电路电连接所述开关控制电路和所述输出端，用于接收所述第一电压信号或者所述第二电压信号，并根据所述第一电压信号或所述第二电压信号对应控制所述输出端输出第一电压或第二电压。
5.在其中一种可能实现方式中，所述开关控制电路包括开关单元和电阻单元，所述电阻单元电连接所述反馈控制电路，所述开关单元电连接于所述电阻单元与恒定电压端之间，所述开关单元用于接收终端设备的控制信号，并根据所述控制信号，控制所述电阻单元与所述恒定电压端之间的电连接关系。
6.在其中一种可能实现方式中，所述开关单元包括开关管，所述开关管的第一端用于接收终端设备的控制信号，所述开关管的第二端电连接所述恒定电压端，所述开关管的第三端电连接所述电阻单元。
7.在其中一种可能实现方式中，所述电阻单元包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端均电连接所述反馈控制电路，所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端均电连接所述开关管的第三端。
8.在其中一种可能实现方式中，所述开关控制电路还包括偏置单元，所述偏置单元一端电连接所述开关单元，所述偏置单元另一端用于电连接所述终端设备，所述偏置单元用于将所述终端设备输出的控制信号偏置在预设电压，并将所述预设电压传输给所述开关单元。
9.在其中一种可能实现方式中，所述偏置单元包括：第一电容、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一稳压管及第二电容；
10.所述第三电阻的第一端用于电连接所述终端设备，所述第三电阻的第一端通过所述第一电容电连接所述恒定电压端，所述第三电阻的第二端通过所述第一稳压管电连接所述恒定电压端，所述第三电阻的第二端电连接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第
一端通过所述第五电阻电连接所述恒定电压端，所述第四电阻的第二端通过所述第六电阻电连接所述恒定电压端，所述第四电阻的第二端通过所述第二电容电连接所述恒定电压端，所述第四电阻的第二端电连接所述开关管的第一端。
11.在其中一种可能实现方式中，所述反馈控制电路包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第三电容和第二稳压管；
12.所述第七电阻的一端电连接所述输出端，所述第七电阻的另一端电连接所述第八电阻的一端、所述第九电阻的一端、所述第十电阻的一端、所述第二稳压管的第一端、所述第一电阻的一端及所述第二电阻的一端；所述第八电阻的另一端电连接所述开关管的第二端、所述第二稳压管的第二端及所述第十电阻的另一端；所述第二稳压管的第三端通过所述第三电容电连接所述第九电阻的另一端。
13.在其中一种可能实现方式中，所述开关电源系统还包括第一整流滤波电路、第二整流滤波电路、emi电路，所述变压器包括第一绕组和第二绕组，所述第一绕组通过所述第一整流滤波电路电连接所述emi电路，所述emi电路用于电连接交流电源，所述第二绕组通过所述第二整流滤波电路电连接所述输出端。
14.在其中一种可能实现方式中，所述开关电源系统还包括功率控制开关、供电控制电路、脉冲宽度调制控制电路及光电耦合器；
15.所述第一绕组还电连接于所述功率控制开关，所述功率控制开关电连接于所述脉冲宽度调制控制电路与所述第一整流滤波电路之间，所述供电控制电路一端电连接所述第一整流滤波电路与所述功率控制开关，所述供电控制电路另一端电连接所述脉冲宽度调制控制电路，所述脉冲宽度调制控制电路通过所述光电耦合器电连接所述反馈控制电路。
16.在其中一种可能实现方式中，所述开关管为npn型三极管，所述开关管的第一端、第二端及第三端分别对应于所述npn型三极管的基极、发射极及集电极。
17.本技术实施方式提供的开关电源系统，通过在终端设备与输出端接触后输出控制信号给所述开关控制电路，所述开关控制电路基于所述控制信号输出第一电压信号或者第二电压信号给所述输出电压单元；所述反馈控制电路用于接收所述第一电压信号或所述第二电压信号，并根据所述第一电压信号或所述第二电压信号对应控制所述输出端输出第一电压或第二电压。由此，本技术实施方式提供的开关电源系统避免电源输出与终端设备接触时产生火花，电路简单可靠且成本低，并具有易于生产和品质控制的优点。
附图说明
18.图1为本技术一较佳实施例中开关电源系统的结构示意图。
19.图2为本技术一较佳实施例中开关控制电路的结构示意图。
20.主要元件符号说明
21.开关电源系统
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100
22.交流电源
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200
23.终端设备
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300
24.emi电路
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10
25.保险丝
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12
26.第一整流滤波电路
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20
27.第一绕组
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22
28.第二绕组
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26
29.功率控制开关
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30
30.pwm控制电路
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40
31.反馈控制电路
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50
32.供电控制电路
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60
33.第二整流滤波电路
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70
34.输出端
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80
35.开关控制电路
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90
36.开关单元
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901
37.电阻单元
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902
38.偏置单元
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903
39.变压器
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t1
40.光电耦合器
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u1
41.开关管
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q1
42.第一稳压管
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d1
43.第二稳压管
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d2
44.第一电阻至第十电阻
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r1
‑
r10
45.第一电容至第三电容
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c1
‑
c3
46.电压控制单元
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51
47.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。
具体实施方式
48.下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
49.请参阅图1，本技术一实施方式提供一种开关电源系统100。所述开关电源系统100可包括变压器t1、emi电路10、第一整流滤波电路20、功率控制开关30、脉冲宽度调制(pulse widthmodulation，pwm)控制电路40、反馈控制电路50、供电控制电路60、第二整流滤波电路70、光电耦合器u1、输出端80(如+dc输出端、
‑
dc输出端)和开关控制电路90。
50.所述emi电路10用于滤除由电网进来的各种干扰信号，所述第一整流滤波电路20用于将交流电源200输入的交流电转换成平滑的脉动小的直流电。所述emi电路10与所述交流电源200 之间还连接有保险丝12。在本实施方式中，所述交流电源200可为市电电源，例如为120v(伏)、 220v、频率为50赫兹或60赫兹的市电电源。
51.所述变压器t1的原边包括第一绕组22，所述第一绕组22通过第一整流滤波电路20、emi 电路10与所述交流电源200连接。所述功率控制开关30与所述第一绕组22及所述第一整流滤波电路20连接，所述功率控制开关30连接在所述第一整流滤波电路20与所述第一绕组之间，以用于控制所述变压器t1原边的输入端的正常开通和关断，从而使由所述变压
器t1的副边引出的输出端80可以正常输出电压。
52.所述变压器t1的副边包括第二绕组26，输出端80的+dc输出端及
‑
dc输出端从所述第二绕组26引出信号。所述+dc输出端、
‑
dc输出端通过所述第二整流滤波电路70与所述第二绕组26 连接。所述第一整流滤波电路20及所述第二整流滤波电路70用于将所述交流电源200在所述功率控制开关30的控制下经所述变压器t1进行变压的波形进行整流滤波以达到相应的纹波要求。
53.所述反馈控制电路50电连接于输出端80的所述+dc输出端，所述反馈控制电路50还通过所述光电耦合器u1电连接所述pwm控制电路40。
54.所述pwm控制电路40电连接于所述功率控制开关30，所述pwm控制电路40还通过所述电感24接地。
55.所述反馈控制电路50用于调节所述pwm控制电路40输出的脉冲占空比而控制所述第一绕组22在一个周期内的导通时间。
56.当所述交流电源200的电压变化或者输出端带载电流变化时，输出端输出电压的变化量通过所述光电耦合器u1反馈给所述pwm控制电路40，所述pwm控制电路40对应进行pwm调整，进而控制所述功率控制开关30以达到稳定输出电压的目的。所述pwm控制电路40通过电感l 接地。
57.进一步地，所述第二整流滤波电路70用于接收所述变压器t1的输出电压，并对所述变压器 t1的输出电压进行整流滤波后输出给输出端。
58.本实施方式中，所述供电控制电路60电连接于所述pwm控制电路40、所述第一整流滤波电路20和功率控制开关30，所述供电控制电路60输出供电信号给所述pwm控制电路40，所述pwm 控制电路40用于在接收到所述供电信号时输出pwm信号给所述功率控制开关30。所述功率控制开关30电连接于所述变压器t1之原边的第一绕组22，以用于根据pwm信号来控制所述变压器 t1之原边的第一绕组22的开通和关断。
59.当所述输出端80电连接终端设备300时，所述终端设备300将输出高电平的控制信号给所述开关控制电路90，所述开关控制电路90用于接收所述终端设备300输出的控制信号，并基于所述控制信号输出第一电压信号或者第二电压信号给所述反馈控制电路50，所述反馈控制电路50用于接收所述第一电压信号或所述第二电压信号，并根据所述第一电压信号或所述第二电压信号对应控制多路所述输出端80输出第一电压或第二电压。
60.当所述终端设备300输出高电平的控制信号时，所述开关控制电路90输出低电平的第一电压信号，所述反馈控制电路50根据所述低电平的第一电压信号控制所述输出端80输出高电压。所述当所述终端设备300输出低电平的控制信号时，所述开关控制电路90输出高电平的第二电压信号，所述反馈控制电路50根据所述高电平的第二电压信号控制所述输出端80输出低电压。
61.请参阅图2，在一较佳实施方式中，所述开关控制电路90包括开关单元901、电阻单元902 和偏置单元903，所述电阻单元902电连接所述反馈控制电路50，所述开关单元901电连接于所述电阻单元902与恒定电压端之间，所述开关单元901用于接收终端设备300的控制信号，并根据所述控制信号，控制所述电阻单元902与所述恒定电压端之间的电连接关系。所述偏置单元903 一端电连接所述开关单元901，所述偏置单元903另一端用于电连接所述终端设备300，所述偏置单元903用于将所述终端设备300输出的控制信号偏置在预设
电压，并将所述预设电压传输给所述开关单元901。
62.其中，所述开关单元901包括开关管q1，所述电阻单元902包括第一电阻r1和第二电阻r2；所述偏置单元903包括：第一电容c1、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第一稳压管d1及第二电容c2。所述反馈控制电路50包括电压控制单元51，所述电压控制单元 51包括第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第三电容c3和第二稳压管d2。
63.所述第三电阻r3的第一端电连接接触端s，该接触端s为所述终端设备300电连接所述开关电源系统100的端点。所述第三电阻r3的第一端用于电连接所述终端设备300，所述第三电阻 r3的第一端通过所述第一电容c1电连接所述恒定电压端，所述第三电阻r3的第二端通过所述第一稳压管d1电连接所述恒定电压端，所述第三电阻r3的第二端电连接所述第四电阻r4的第一端，所述第四电阻r4的第一端通过所述第五电阻r5电连接所述恒定电压端，所述第四电阻r4 的第二端通过所述第六电阻r6电连接所述恒定电压端，所述第四电阻r4的第二端通过所述第二电容c2电连接所述恒定电压端，所述第四电阻r4的第二端电连接所述开关管q1的第一端。所述开关管q1的第二端电连接所述恒定电压端，所述开关管q1的第三端电连接所述第一电阻r1 的一端和所述第二电阻r2的一端，所述第一电阻r1的另一端和所述第二电阻r2的另一端均电连接所述电压控制单元51。
64.所述第七电阻r7的一端电连接所述输出端80，所述第七电阻r7的另一端电连接所述第八电阻r8的一端、所述第九电阻r9的一端、所述第十电阻r10的一端、所述第二稳压管d2的第一端、所述第一电阻r1的一端及所述第二电阻r2的一端；所述第八电阻r8的另一端电连接所述开关管q1的第二端、所述第二稳压管d2的第二端及所述第十电阻r10的另一端；所述第二稳压管d2的第三端通过所述第三电容c3电连接所述第九电阻r9的另一端。
65.本实施方式中，所述第二稳压管d2为三端稳压管。所述恒定电压端可以为地面。
66.下面将以图2示出的电路图为例来详细介绍本技术开关电源系统100的工作原理。
67.使用本技术开关电源系统100时，若终端设备300与所述+dc输出端、
‑
dc输出端及接触端 s均未接触，所述反馈控制电路50电连接所述+dc输出端，所述+dc输出端的输出电压由第七电阻r7和第八电阻r8偏置，所述+dc输出端上分得的电压小，所述+dc输出端输出低电压。
68.当终端设备300与所述+dc输出端、
‑
dc输出端及接触端s均接触时，用户可通过控制(如软件控制的方式)所述终端设备300输出高电平的控制信号给接触端s，即在接触端s接收到高电压，经过所述第三电阻r3、所述第四电阻r4、所述第五电阻r5、所述第六电阻r6、所述第一电容c1、所述第二电容c2及所述第一稳压管d1的偏置，所述开关管q1的第一端即基极上的电位上升，开关管q1导通，则第一电阻r1和所述第二电阻r2与所述第八电阻r8并联，第一电阻 r1和所述第二电阻r2与所述第八电阻r8总电阻变小，则第八电阻r8上分得的电压变小，所述第二稳压管d2上的第三端的电位下降，则所述+dc输出端上分得的电压变大，所述+dc输出端输出高电压。由此，所述+dc输出端、
‑
dc输出端开始输出高电压，进而为所述终端设备300供电。
69.如此，所述开关控制电路90由终端设备300输出的高电平信号控制，终端设备300输出高电平信号时，所述开关控制电路90输出低电平的第一电压信号，所述反馈控制电路50根据所述低电平的第一电压信号控制所述输出端80输出高电压。由此，在所述终端设备
300与所述+dc输出端接触后，所述+dc输出端才会输出高电压给所述终端设备300，从而避免电源输出与终端设备 300之间接触时产生火花。
70.本技术实施方式提供的开关电源系统100，通过对输出至所述输出端的电压进行延时，由此可在所述输出端与终端设备接触后控制开关管q1导通，以使得所述输出端为终端设备供电。由此，本技术实施方式提供的开关电源系统避免电源输出与终端设备接触时产生火花，电路简单可靠且成本低，并具有易于生产和品质控制的优点。
71.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术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技术。因此，无论从哪一点来看，均应将本技术上述的实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术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涵括在本技术内。
72.需要强调的是，以上仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制，凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本技术的范围内。