CN100561843C - 电源电路 - Google Patents

Abstract

一种电源电路，包括一桥式整流电路、一整流滤波电路、一采样电路、一反馈电路、一脉冲宽度调整电路、一晶体管、一输出端和一变压器。所述桥式整流电路包括两个输入端和两个输出端，所述变压器包括一初级绕组和一次级绕组，所述采样电路包括一第一电阻和一第一电容。所述桥式整流电路一输出端接地，其另一输出端通过所述变压器、所述整流滤波电路电连接所述电源电路的输出端，所述第一电阻一端电连接所述电源电路的输出端，其另一端通过所述第一电容接地，所述第一电容两端采样电压经所述反馈电路、脉冲宽度调整电路加载至所述晶体管，所述晶体管漏极接地、源极电连接所述初级绕组一端。所述电源电路输出电压更加稳定，提高了电子产品的稳定性。

Description

电源电路

技术领域

本发明涉及一种电源电路。

背景技术

液晶显示器、液晶电视等消费性电子产品的设计尺寸不断增大，其工作电流和功耗也不断增大，对电源稳定性要求也进一步提高，一款输出电压范围随负载变化小、稳定可靠且成本低廉的电源电路成为电源设计的瓶颈。

请参阅图1，是一种现有技术的电源电路示意图。所述电源电路10包括一第一输入端101a、一第二输入端101b、一第三输入端102、一输出端103、一桥式整流电路、一变压器11、一整流滤波电路12、一采样电路13、一光耦合器14、一脉冲宽度调整电路15、一晶体管16和一缓启动电路。所述桥式整流电路包括两个输入端和两个输出端。所述变压器11包括一初级绕组111和一次级绕组112。所述采样电路13包括一第一电阻131和一第二电阻132，所述第一、第二电阻131、132电阻值分别为100欧姆、1000欧姆。所述光耦合器14包括一发光二极管141和一光电晶体管142，所述光耦合器14亦可由其它反馈电路代替。所述脉冲宽度调整电路15包括一反馈输入端151和一输出端152。所述缓启动电路包括一二极管17、一第三电阻18和一电容19，所述第三电阻18电阻值为10千欧姆。

所述第一输入端101a、所述第二输入端101b分别电连接所述桥式整流电路两个输入端，所述桥式整流电路一输出端接地，其另一输出端电连接所述初级绕组111一端，所述初级绕组111另一端电连接所述晶体管16的源极，所述次级绕组112通过所述整流滤波电路12电连接所述输出端103。

所述第三电阻18一端电连接所述输出端103，其另一端通过所述电容19接地。所述第一电阻131一端电连接所述输出端103、其另一端电连接所述第二电阻132，所述第二电阻132另一端电连接所述二极管17正极，所述二极管17负极通过所述电容19接地。

所述发光二极管141正极通过所述第一电阻131电连接所述输出端103，其负极电连接所述二极管17正极。所述光电晶体管142集电极电连接所述第三输入端102，其发射极电连接所述脉冲宽度调整电路15的反馈输入端151，所述脉冲宽度调整电路15的输出端152电连接所述晶体管16栅极，所述晶体管16漏极接地。

外界交流电压通过所述第一输入端101a、所述第二输入端101b加载至所述桥式整流电路，所述第三输入端102输入一偏置电压，以使所述光电晶体管142导通。外界交流电压通过所述桥式整流电路、所述变压器11和所述整流滤波电路12从所述输出端103输出预定的直流工作电压。例如12伏外界交流电压通过所述桥式整流电路、所述变压器11和所述整流滤波电路12输出5伏的预定直流工作电压，来给液晶显示器供电。

所述电源电路10正常工作时，所述输出端103输出电压通过所述采样电路13将所述第二电阻132两端的采样电压加载至所述发光二极管141，所述光电晶体管142发射极输出的反馈电压加载至所述脉冲宽度调整电路15的反馈输入端151，所述脉冲宽度调整电路15根据所述反馈电压调整其输出端152脉冲宽度，以控制所述晶体管16的导通时间，从而调整所述输出端103输出电压。

当所述电源电路10刚开始工作时，所述缓启动电路通过所述第一电阻13、所述发光二极管141和所述二极管17对所述电容19充电，所述发光二极管141两端电压缓慢上升(反馈电流逐渐下降)，达到缓启动目的；当所述电源电路10正常工作时，所述电容19两端电压不变，所述缓启动电路不起作用；当所述电源电路10停止工作后，所述电容19通过所述第三电阻18放电，从而确保当所述所述电源电路10再次工作时所述缓启动电路正常工作。

所述电源电路10利用所述第一、第二电阻131、132串联构成所述采样电路13，例如所述第一、第二电阻131、132电阻值分别为100欧姆、1000欧姆，所述采样电路13电阻值较大，损耗较大。用仿真软件对所述电源电路10进行仿真，所述采样电路13损耗为5.3毫瓦。

当所述电源电路10连接不同的负载时，所述负载104与所述采样电路13构成一并联电路，如图2所示。所述第三电阻18电阻值较大，其对所述并联电路的总电阻值影响很小。当所述负载104电阻值有较大的变化时，所述并联电路的总电阻值在零与所述采样电路13电阻值之间的范围内变化，但由于所述采样电路13电阻值较大，例如所述第一、第二电阻131、132电阻值分别为100欧姆、1000欧姆，所述并联电路的总电阻值变化范围较大，则所述采样电路13两端电压变化较大，从而使所述采样电路13采样精度不高，反馈电压有一定误差。所述误差电压经所述脉冲宽度调整电路15后会形成较大误差，依据所述误差值调整所述输出端103电压，反馈电压不能有效反映实际输出电压的变化情况，使输出电压变化范围较大，用仿真软件对所述电源电路10进行仿真，所述电源电路10输出电压变化幅度为0.22伏。

所述电源电路10的采样电路13损耗较大，不利于电子产品的节能设计；所述电源电路10输出电压变化范围较大，影响电子产品的稳定性。

发明内容

为了解决现有技术中电源电路的采样电路损耗大、输出电压不稳定的问题，本发明提供一种采样电路损耗小、输出电压稳定的电源电路。

一种电源电路，其包括一桥式整流电路、一整流滤波电路、一采样电路、一反馈电路、一脉冲宽度调整电路、一晶体管、一输出端和一变压器。所述桥式整流电路包括两个输入端和两个输出端，所述变压器包括一初级绕组和一次级绕组，所述采样电路包括一第一电阻和一第一电容，所述脉冲宽度调整电路包括一反馈输入端和一输出端。所述桥式整流电路一输出端接地，其另一输出端电连接所述初级绕组一端，所述初级绕组另一端电连接所述晶体管源极，所述次级绕组通过所述整流滤波电路电连接所述电源电路的输出端，所述第一电阻一端电连接所述电源电路的输出端，其另一端通过所述第一电容接地，所述脉冲宽度调整电路反馈输入端通过所述反馈电路和所述第一电阻电连接所述电源电路的输出端，所述脉冲宽度调整电路输出端电连接所述晶体管栅极，所述晶体管漏极接地。

一种电源电路，其包括一输入端、一输出端、一整流电感、一脉冲宽度调整电路、一晶体管和一采样电路。所述采样电路包括一第一电阻和一第一电容，所述脉冲宽度调整电路包括一反馈输入端和一输出端。所述晶体管源极电连接所述电源电路的输入端，其漏极通过所述整流电感电连接所述电源电路的输出端，所述第一电阻一端电连接所述电源电路的输出端，其另一端通过所述第一电容接地，所述脉冲宽度调整电路反馈输入端通过所述第一电阻电连接所述电源电路的输出端，其输出端电连接所述晶体管栅极。

与现有技术相比，本发明的电源电路用第一电阻、第一电容串联构成采样电路，所述采样电路电阻取值较小并且当所述电源电路输出电压稳定时，反馈电流为零，降低了采样电路的损耗。当所述电源电路连接不同的负载时，所述负载与所述采样电路构成一并联电路，所述并联电路的总电阻值在零与所述采样电路电阻值之间的范围内变化，但由于所述采样电路电阻值较小，所述并联电路的总电阻值变化范围较小，则所述采样电路两端电压变化较小，从而提高了采样精度，使反馈电压更加有效的反映实际输出电压变化的情况，输出电压更加稳定，提高了电子产品的稳定性。

附图说明

图1是一种现有技术的电源电路示意图。

图2是现有技术的电源电路中采样电路与负载并联电路示意图。

图3是本发明的电源电路第一实施方式示意图。

图4是本发明的电源电路中采样电路与负载的并联电路示意图。

图5是本发明的电源电路第二实施方式示意图。

具体实施方式

请参阅图3，是本发明的电源电路第一实施方式示意图。所述电源电路20包括一第一输入端201a、一第二输入端201b、一第三输入端202、一输出端203、一桥式整流电路、一变压器21、一整流滤波电路22、一采样电路23、一光耦合器24、一脉冲宽度调整电路25、一晶体管26和一缓启动电路。所述桥式整流电路包括两个输入端和两个输出端。所述变压器21包括一初级绕组211和一次级绕组212。所述采样电路23包括一第一电阻231和一第一电容232，所述第一电阻231电阻值可有多种取值，其中100欧姆为一优选值，所述第一电容232电容量可有多种取值，其中22纳法拉为一优选值。所述光耦合器24包括一发光二极管241和一光电晶体管242，所述光耦合器24可由集成电路IC804代替，亦可由其它反馈电路代替。所述脉冲宽度调整电路25包括一反馈输入端251和一输出端252，所述脉冲宽度调整电路25可由集成电路IC805代替。所述缓启动电路包括一二极管27、一第二电阻28和一第二电容29，所述第二电阻28电阻值可有多种取值，其中10千欧姆为一优选值。

所述第一输入端201a、第二输入端201b分别电连接所述桥式整流电路两个输入端，所述桥式整流电路一输出端接地，其另一输出端电连接所述初级绕组211一端，所述初级绕组211另一端电连接所述晶体管26的源极。所述次级绕组212通过所述整流滤波电路22电连接所述输出端203。

所述第二电阻28一端电连接所述输出端203，其另一端通过所述第二电容29接地。所述第一电阻231一端电连接所述输出端203、其另一端电连接所述第一电容232，所述第一电容232另一端电连接所述二极管27正极，所述二极管27负极通过所述第二电容29接地。

所述发光二极管241正极通过所述第一电阻231电连接所述输出端203，其负极电连接所述二极管27正极。所述光电晶体管242集电极电连接所述第三输入端202，所述光电晶体管242发射极电连接所述脉冲宽度调整电路25的反馈输入端251，所述脉冲宽度调整电路25输出端252电连接所述晶体管26栅极，所述晶体管26漏极接地。

外界交流电压通过所述第一输入端201a、所述第二输入端201b加载至所述桥式整流电路，所述第三输入端202输入一偏置电压，以使所述光电晶体管242导通。外界交流电压通过所述桥式整流电路、所述变压器21和所述整流滤波电路22从所述输出端203输出预定的工作电压。例如12伏外界交流电压通过所述桥式整流电路、所述变压器21和所述整流滤波电路22输出5伏的预定工作电压，来给液晶显示器供电。

所述电源电路20正常工作时，所述输出端203输出电压通过所述采样电路23将所述第一电容232两端的采样电压加载在所述发光二极管241上，当所述电源电路20输出电压稳定时，反馈电流为零；当所述电源电路20输出电压变化时，所述第一电容232两端采样电压随着输出电压的改变而改变，所述光电晶体管242发射极输出的反馈电压加载至所述脉冲宽度调整电路25的反馈输入端251，所述脉冲宽度调整电路25根据所述反馈电压调整其输出端252的脉冲宽度，以控制所述晶体管26的导通时间，从而调整所述输出端203输出电压。

当所述电源电路20激活时，所述缓启动电路通过所述第一电阻231、所述发光二极管241和所述二极管27对所述第二电容29充电，所述发光二极管241两端电压缓慢上升(反馈电流逐渐下降)，达到缓激活目的；当所述电源电路20正常工作时，所述第二电容29两端电压不变，所述缓启动电路不起作用；当所述电源电路20停止工作后，所述第二电容29通过所述第二电阻28放电，从而确保当所述所述电源电路20再次激活时所述缓启动电路正常工作。

与现有技术相比，本发明的电源电路20用所述第一电阻231和所述第一电容232串联构成所述采样电路23，所述采样电路23电阻取值较小，例如所述第一电阻231电阻值为100欧姆，并且当所述电源电路20输出电压稳定时，反馈电流为零，从而降低了所述采样电路23的损耗。在与现有技术的电源电路10的输入电压和负载相同的条件下，用仿真软件对所述电源电路20进行仿真，所述采样电路23损耗为0.4毫瓦，现有技术的电源电路10的采样电路13损耗为5.3毫瓦，本发明的电源电路20的采样电路23损耗减少。

当所述电源电路20连接不同的负载时，所述负载204与所述采样电路23构成一并联电路，如图4所示。因所述第二电阻28电阻值较大，其对所述并联电路的总电阻值影响很小。当所述负载204电阻值有较大的变化时，所述并联电路的总电阻值在零与所述采样电路23电阻值之间的范围内变化，但由于所述采样电路23电阻值较小，例如所述第一电阻231电阻值为100欧姆，所述并联电路的总电阻值变化范围较小，则所述采样电路23两端电压变化较小，从而提高了采样精度，使反馈电压更加有效的反映实际输出电压变化的情况，输出电压更加稳定。在与现有技术的电源电路10的输入电压和负载相同的条件下，用仿真软件对所述电源电路20进行仿真，所述电源电路20输出电压变化幅度为0.1伏，现有技术的电源电路10输出电压变化幅度为0.22伏，本发明的电源电路20输出电压更加稳定，提高了电子产品的稳定性。同时，所述电源电路20用一电阻和一电容串联构成采样电路，比采用电流传感器或其它检测IC成本更低，有利于降低成本。

上述电源电路20应用于将交流电压转换为直流电压的电路中，本发明的电源电路20所采用的采样电路23还可以用于输入和输出都为直流电压的电源电路30，如图5所示。所述电源电路30包括一输入端301、一输出端303、一整流电感32、一采样电路33、一脉冲宽度调整电路35、一晶体管36和一二极管37。所述采样电路包括一第一电阻331和一第一电容332，所述第一电阻331电阻值可有多种取值，其中100欧姆为一优选值，所述第一电容332电容量可有多种取值，其中22纳法拉为一优选值。所述脉冲宽度调整电路35包括一反馈输入端351和一输出端352，所述脉冲宽度调整电路35亦可由集成电路IC805代替。

所述晶体管36的源极电连接所述输入端301，其漏极通过所述整流电感32电连接所述输出端303。所述第一电阻331一端电连接所述输出端303，其另一端通过所述第一电容332接地。所述脉冲宽度调整电路35反馈输入端351通过所述第一电阻331电连接所述输出端303，其输出端352电连接所述晶体管36栅极。所述二极管37正极接地，其负极电连接所述晶体管36漏极。

所述输入端301输入一直流电压，所述直流电压通过所述晶体管36的漏极、所述整流电感32从所述输出端303输出预定的工作电压。所述输出端303输出电压通过所述采样电路33将所述第一电容332两端的采样电压加载至所述脉冲宽度调整电路35的反馈输入端351，当所述电源电路30输出电压稳定时，反馈电流为零；当所述电源电路30输出电压变化时，所述第一电容332两端采样电压随着输出电压的改变而改变，所述采样电压加载至所述脉冲宽度调整电路35的反馈输入端351，所述脉冲宽度调整电路35根据所述反馈电压调整其输出端352的脉冲宽度，以控制所述晶体管36的导通时间，从而调整所述输出端303输出电压。

当所述晶体管36关断时，通过所述整流电感32的电流不能突变，所述整流电感32通过负载(图未示)和所述二极管37构成的回路放电，使所述整流电感32再次导通时能够正常工作。

所述电源电路30的采样电路33由所述第一电阻331和所述第一电容332串联构成，所述采样电路33电阻取值较小，例如所述第一电阻331电阻值为100欧姆，并且当所述电源电路30输出电压稳定时，反馈电流为零，降低了所述采样电路33的损耗。

当所述电源电路30连接不同的负载时，所述负载与所述采样电路33构成一并联电路(图未示)。当所述负载电阻值有较大的变化时，所述并联电路的总电阻值在零与所述采样电路33电阻值之间的范围内变化，但由于所述采样电路33电阻值较小，例如所述第一电阻331电阻值为100欧姆，所述并联电路的总电阻值变化范围较小，则所述采样电路33两端电压变化较小，从而提高了采样精度，使反馈电压更加有效的反映实际输出电压变化的情况，输出电压更加稳定，提高了电子产品的稳定性。同时，所述电源电路30用一电阻和一电容串联构成采样电路，比采用电流传感器或其它检测IC成本更低，有利于降低成本。

Claims (10)

1.一种电源电路，其包括一桥式整流电路、一变压器、一整流滤波电路、一反馈电路、一脉冲宽度调整电路、一晶体管和一输出端，所述桥式整流电路包括两个输入端和两个输出端，所述变压器包括一初级绕组和一次级绕组，所述脉冲宽度调整电路包括一反馈输入端和一输出端，所述桥式整流电路一输出端接地，其另一输出端电连接所述初级绕组一端，所述初级绕组另一端电连接所述晶体管源极，所述次级绕组通过所述整流滤波电路电连接所述电源电路的输出端，所述脉冲宽度调整电路反馈输入端电连接所述反馈电路输出端，所述脉冲宽度调整电路输出端电连接所述晶体管栅极，所述晶体管漏极接地，其特征在于：所述电源电路还包括一采样电路，所述采样电路包括一第一电阻和一第一电容，所述第一电阻一端电连接所述电源电路的输出端，其另一端通过所述第一电容接地，所述反馈电路输入端通过所述第一电阻电连接所述电源电路的输出端。

2.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：所述电源电路还包括一二极管和一第二电容，所述二极管和所述第二电容串联在所述第一电容与地之间，其中所述二极管正极电连接所述第一电容，所述二极管负极电连接所述第二电容。

3.如权利要求2所述的电源电路，其特征在于：所述电源电路还包括一第二电阻，所述第二电阻一端电连接所述电源电路的输出端，其另一端通过所述第二电容接地。

4.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：所述反馈电路为一光耦合器。

5.如权利要求4所述的电源电路，其特征在于：所述光耦合器是一集成电路IC804。

6.如权利要求4所述的电源电路，其特征在于：所述电源电路还包括一偏置电压输入端，所述光耦合器包括一发光二极管和一光电晶体管，所述发光二极管正极通过所述第一电阻电连接所述电源电路的输出端，其负极接地，所述光电晶体管集电极电连接所述偏置电压输入端，其发射极通过所述脉冲宽度调整电路电连接所述晶体管栅极。

7.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：所述第一电容电容量为22纳法拉。

8.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：所述第一电阻电阻值为100欧姆。

9.一种电源电路，其包括一输入端、一输出端、一整流电感、一脉冲宽度调整电路和一晶体管，所述脉冲宽度调整电路包括一反馈输入端和一输出端，所述晶体管源极电连接所述电源电路的输入端，其漏极通过所述整流电感电连接所述电源电路的输出端，所述晶体管栅极电连接所述脉冲宽度调整电路输出端，其特征在于：所述电源电路还包括一采样电路，所述采样电路包括一第一电阻和一第一电容，所述第一电阻一端电连接所述电源电路的输出端，其另一端通过所述第一电容接地，所述脉冲宽度调整电路反馈输入端通过所述第一电阻电连接所述电源电路的输出端。

10.如权利要求9所述的电源电路，其特征在于：所述电源电路还包括一二极管，该二极管正极接地，其负极电连接该晶体管漏极。

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