一種開關電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種開關電源，以減小開關電源的體積、及減少對外界的傳導干擾和輻射干擾。該開關電源，包括：整流濾波電路，其兩輸入端作為開關電源的交流輸入端，其輸出端連接輸入濾波電路的輸入端；變壓器電路，包括一高頻磁芯變壓器；高頻磁芯變壓器的初級線圈的第一端分別與輸入濾波電路的輸出端和一空載線圈連接；高頻磁芯變壓器的次級線圈的第一端與輸出濾波電路的輸入端連接，其第二端作為開關電源的負極輸出端；輸出濾波電路的輸出端作為開關電源的正極輸出端；開關電路，其輸入端與高頻磁芯變壓器的初級線圈的第二端連接，其控制端與電壓調節電路的輸出端連接，其旁路端接地；電壓調節電路，其控制端與輸出濾波電路的輸出端連接。
【專利說明】一種開關電源
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子設備【技術領域】，尤其涉及一種開關電源。
【背景技術】
[0002]物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，其利用局部網絡或互聯網等通信技術把傳感器、控制器、機器、人員和物等通過新的方式聯在一起，形成人與物、物與物相聯，實現信息化、遠程管理控制和智能化的網絡互聯。相應的，適應物聯網的各種電子設置應運而生，物聯網設備通常為無線網絡交互，現有物聯網設備所采用的開關電源電路較為復雜，電源體積和輻射較大。為了解決這一問題，通常采用離線方式減少開關電源器件以減少開關電源的體積，但該方式得到的開關電源有如下問題:一方面，需要較為復雜的變壓器，開關電源的體積并未得到有效的減小；另一方而，開關電源輸出不穩定不精確，需要外加穩壓，且對外界的傳導干擾和輻射干擾仍然較大，影響無線信號的接收。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種開關電源，以減小開關電源的體積并能夠得到穩定、精確的輸出，以及減少對外界的傳導干擾和輻射干擾。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:
[0005]本實用新型實施例提供一種開關電源，包括依次連接的整流濾波電路、輸入濾波電路、變壓器電路和輸出濾波電路，以及開關電路和電壓調節電路；
[0006]所述整流濾波電路的兩輸入端作為所述開關電源的交流輸入端，其輸出端連接所述輸入濾波電路的輸入端；
[0007]所述變壓器電路包括一高頻磁芯變壓器；所述高頻磁芯變壓器的初級線圈的第一端分別與所述輸入濾波電路的輸出端和一空載線圈連接；所述高頻磁芯變壓器的次級線圈的第一端連接所述輸出濾波電路的輸入端，其第二端作為所述開關電源的負極輸出端；
[0008]所述輸出濾波電路的輸出端作為所述開關電源的正極輸出端；
[0009]所述開關電路的輸入端與所述高頻磁芯變壓器的初級線圈的第二端連接，其控制端與所述電壓調節電路的輸出端連接，其旁路端接地；
[0010]所述電壓調節電路的控制端與所述輸出濾波電路的輸出端連接。
[0011]優選的，所述變壓器電路還包括設置于所述高頻磁芯變壓器的初級線圈的第一端和第二端之間的限流子電路；
[0012]所述限流子電路包括一 RC電路和一二極管，該二極管的正極與所述高頻磁芯的初級線圈的第二端連接，其負極與該RC電路的一端連接，該RC電路的另一端與所述高頻磁芯的初級線圈的第一端連接。
[0013]優選的，所述高頻磁芯變壓器包括PC40、PC44或PC50材料中EE5、EE8.3、EE10、EE13 EE16、EE17 和 EE19 中的任一種。
[0014]優選的，所述整流濾波電路為橋式整流電路。
[0015]優選的，所述輸入濾波電路和所述輸出濾波電路為π形濾波電路。
[0016]優選的，所述輸入濾波電路的31形濾波電路中的電容為小型高壓微型電容。
[0017]優選的，所述開關電路包括一開關控制芯片，所述開關控制芯片為ΤΝΥ266或TNY266NL。
[0018]優選的，所述電壓調節電路包括一光耦合器和一三端穩壓管；
[0019]所述光耦合器的發光側的輸入端、所述三端穩壓管的陰極和所述三端穩壓管的參考極分別通過一電阻連接在一起，作為所述電壓調節電路的控制端；
[0020]所述光耦合器的發光側的輸出端與所述三端穩壓管的陰極連接；
[0021]所述光耦合器的受光側與連接所述開關電路的控制端和地之間。
[0022]優選的，所述三端穩壓管為TL431。
[0023]本實用新型有益效果如下:本實用新型通過采用高頻磁芯變壓器，結合開關電路和電壓調節電路實現電壓轉換，采用小體積的元器件并減少元器件數量，簡化了電路設計，從而減小開關電源的體積，并能夠得到穩定、精確的輸出，以及減小了對外界的傳導干擾和輻射干擾。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型提供的開關電源的結構示意圖；
[0025]圖2為本實用新型提供的一種具體的開關電源的原理圖；
[0026]圖3為應用本實用新型提供的開關電源的示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合說明書附圖對本實用新型實施例的實現過程進行詳細說明。需要注意的是，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0028]實施例一
[0029]參見圖1，本實用新型實施例提供一種開關電源100，其中A、Β端為開關電源100的輸入端，c為開關電源100的正極輸出端，D為開關電源100的負極輸出端。開關電源100包括依次連接的整流濾波電路101、輸入濾波電路102、變壓器電路103和輸出濾波電路104，以及電壓調節電路105和開關電路106 ；
[0030]整流濾波電路101的兩輸入端作為開關電源100的交流輸入端，其輸出端連接輸入濾波電路102的輸入端；
[0031]變壓器電路103包括一高頻磁芯變壓器；高頻磁芯變壓器的初級線圈的第一端分別與輸入濾波電路102的輸出端和一空載線圈連接；高頻磁芯變壓器的次級線圈的第一端連接輸出濾波電路104的輸入端，其第二端作為開關電源100的負極輸出端；
[0032]輸出濾波電路104的輸出端作為開關電源100的正極輸出端；
[0033]開關電路106的輸入端與高頻磁芯變壓器的初級線圈的第二端連接，其控制端與電壓調節電路105的輸出端連接，其旁路端接地；
[0034]電壓調節電路105的控制端與輸出濾波電路104的輸出端連接。
[0035]優選的，變壓器電路103還包括設置于高頻磁芯變壓器的初級線圈的第一端和第二端之間的限流子電路；
[0036]限流子電路包括一 RC電路和一二極管，該二極管的正極與高頻磁芯變壓器的初級線圈的第二端連接，其負極與該RC電路的一端連接，該RC電路的另一端與高頻磁芯變壓器的初級線圈的第一端連接。
[0037]優選的，高頻磁芯變壓器包括PC40、PC44或PC50材料中EE5、EE8.3、EE10、EE13EE16、EE17和EE19中的任一種。
[0038]本實用新型實施例中，通過采用高頻磁芯變壓器，結合開關電路106和電壓調節電路105實現電壓轉換，采用小體積的元器件并減少元器件數量，簡化了電路設計，從而減小開關電源的體積；進一步的，電壓調節電路能夠對輸出電壓進行調節，能夠得到穩定、精確的輸出，以及減小了對外界的傳導干擾和福射干擾。
[0039]優選的，整流濾波電路101為橋式整流電路。
[0040]優選的，輸入濾波電路102和輸出濾波電路104為31形濾波電路。
[0041]優選的，輸入濾波電路102的31形濾波電路中的電容為小型高壓微型電容，例如
3.3uF400V 電容。
[0042]優選的，開關電路106包括一開關控制芯片，開關控制芯片為TNY266或TNY266NL。
[0043]優選的，電壓調節電路105包括一光耦合器和一三端穩壓管；
[0044]光耦合器的發光側的輸入端、三端穩壓管的陰極和三端穩壓管的參考極分別通過一電阻連接在一起，作為電壓調節電路105的控制端；
[0045]光耦合器的發光側的輸出端與三端穩壓管的陰極連接；
[0046]光耦合器的受光側與連接開關電路106的控制端和地之間。
[0047]優選的，三端穩壓管為TL431。
[0048]本實用新型有益效果如下:本實用新型通過采用高頻磁芯變壓器，結合開關電路和電壓調節電路實現電壓轉換，采用小體積的元器件并減少元器件數量，簡化了電路設計，從而減小開關電源的體積；進一步的，電壓調節電路能夠對輸出電壓進行調節，能夠得到穩定、精確的輸出，以及減小了對外界的傳導干擾和輻射干擾。
[0049]實施例二
[0050]參見圖2，本實用新型提供一種較具體的開關電源100，包括整流濾波電路B1，其輸入端作為開關電源100的輸入端A、B將交流電壓整流為直流電壓；電容C2、電感L2和電容C8組成的輸入濾波電路(π形濾波電路)對整流濾波電路Β1輸出的直流電壓進行輸入濾波，其中電容C2和電容C8可以選用小型高壓微型電容，例如3.3uF400V的高壓微型電容，高壓微型電容具有較小的體積，減小空間的占用；高頻磁芯變壓器PC40 ΕΕ8.3，其初級線圈的第一端接一空載線圈Τ2，高頻磁芯變壓器PC40 ΕΕ8.3作為功率轉換的器件，將輸入濾波電路輸出的直流電壓提供的初級能量傳遞到次級；電容C6、電感L3和電容C4組成的輸出濾波電路U形濾波電路)，對高頻磁芯變壓器PC40 ΕΕ8.3輸出的交流電壓轉換為直流輸出；高頻磁芯變壓器PC40 ΕΕ8.3的次級線圈的第一端與輸出濾波電路的輸入端連接，輸出濾波電路的輸出端作為開關電源100的正極輸出端C ;高頻磁芯變壓器PC40 ΕΕ8.3的次級線圈的第二端作為開關電源100的負極輸出端D(由于次級線圈的第二端和三端穩壓管TL431的陽極均接地，為了示圖清晰，在圖2中以三端穩壓管TL431的陽極作為負極輸出端D)。
[0051]在高頻磁芯變壓器PC40 EE8.3初級線圈的兩端之間設置電阻R1、電容C3和二極管D1組成的限流子電路。
[0052]開關控制芯片TNY266構成開關電路，其輸入端(DD端)與高頻磁芯變壓器的初級線圈的第二端連接，其控制端(EN端)與電壓調節電路的輸出端連接，其旁路端(BP)通過一旁路電容C10接地。
[0053]光耦合器OPT和三端穩壓管TL431組成電壓調節電路。其中，三端穩壓管TL431的參考極連接由電阻R2及R3組成的分壓電路的分壓節點，三端穩壓管TL431的陽極接地。光率禹合器OPT的發光側一方面通過供電電阻R2連接開關電源100的正極輸出端C,另一方面連接三端穩壓管TL431的陰極，光耦合器OPT的受光側連接在開關控制芯片TNY266的控制端與地之間。在此，為了提高三端穩壓管TL431的穩定性，在提高三端穩壓管TL431的參考極與陰極之間設置一補償電容C7。
[0054]當然，開關控制芯片、三端穩壓管也可以選擇其他型號的芯片，本實用新型實施例僅是為了對本實用新型進行說明，本實用新型并不以此為限。
[0055]實施例三
[0056]為了更清晰的了解本實用新型實施例提供開關電源100，提供一種具體的應用場景，如圖3所示,包括開關電源100,還包括:
[0057]—熱敏電阻器201，熱敏電阻器設置于整流濾波電路101的一輸入端；該熱敏電阻器201為正溫度系數熱敏電阻，能過進行過熱保護。
[0058]一壓敏電阻202，壓敏電阻設置于整流濾波電路101的兩輸入端之間；該壓敏電阻能夠在開關電源100承受過壓時進行電壓嵌位，吸收多余的電流以保護敏感器件。
[0059]一 Y電容203，Y電容203設置于整流濾波電路101的一輸入端和開關電源100的負極輸出端之間；該￥電容203能夠避免發生電擊，從而提高開關電源的安全性。需要說明的是，Y電容203為安規電容。
[0060]交流電壓AC 160V-220V經開關電源100進行能量轉換后，輸出DC5V的直流電壓。
[0061]顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種開關電源，其特征在于，包括依次連接的整流濾波電路、輸入濾波電路、變壓器電路和輸出濾波電路，以及開關電路和電壓調節電路； 所述整流濾波電路的兩輸入端作為所述開關電源的交流輸入端，其輸出端連接所述輸入濾波電路的輸入端； 所述變壓器電路包括一高頻磁芯變壓器；所述高頻磁芯變壓器的初級線圈的第一端分別與所述輸入濾波電路的輸出端和一空載線圈連接；所述高頻磁芯變壓器的次級線圈的第一端連接所述輸出濾波電路的輸入端，其第二端作為所述開關電源的負極輸出端； 所述輸出濾波電路的輸出端作為所述開關電源的正極輸出端； 所述開關電路的輸入端與所述高頻磁芯變壓器的初級線圈的第二端連接，其控制端與所述電壓調節電路的輸出端連接； 所述電壓調節電路的控制端與所述輸出濾波電路的輸出端連接。
2.如權利要求1所述的開關電源，其特征在于，所述變壓器電路還包括設置于所述高頻磁芯變壓器的初級線圈的第一端和第二端之間的限流子電路； 所述限流子電路包括一 RC電路和一二極管，該二極管的正極與所述高頻磁芯的初級線圈的第二端連接，其負極與該RC電路的一端連接，該RC電路的另一端與所述高頻磁芯的初級線圈的第一端連接。
3.如權利要求1或2所述的開關電源，其特征在于，所述高頻磁芯變壓器包括PC40、PC44 或 PC50 材料中 EE5、EE8.3、EE10、EE13 EE16、EE17 和 EE19 中的任一種。
4.如權利要求1或2所述的開關電源，其特征在于，所述整流濾波電路為橋式整流電路。
5.如權利要求1或2所述的開關電源，其特征在于，所述輸入濾波電路和所述輸出濾波電路為π形濾波電路。
6.如權利要求5所述的開關電源，其特征在于，所述輸入濾波電路的π形濾波電路中的電容為小型高壓微型電容，所述小型高壓微型電容包括3.3uF400V電容。
7.如權利要求1或2所述的開關電源，其特征在于，所述開關電路包括一開關控制芯片，所述開關控制芯片為ΤΝΥ266或TNY266NL。
8.如權利要求1或2所述的開關電源，其特征在于，所述電壓調節電路包括一光耦合器和一三端穩壓管； 所述光耦合器的發光側的輸入端、所述三端穩壓管的陰極和所述三端穩壓管的參考極分別通過一電阻連接在一起，作為所述電壓調節電路的控制端； 所述光耦合器的發光側的輸出端與所述三端穩壓管的陰極連接； 所述光耦合器的受光側與連接所述開關電路的控制端和地之間。
9.如權利要求8所述的開關電源，其特征在于，所述三端穩壓管為TL431。
【文檔編號】H02M7/04GK204068732SQ201420327133
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月18日 優先權日:2014年6月18日
【發明者】陳仲錢, 洪利 申請人:北京天創匯智科技有限公司