CN101212186A - 电源电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电源电路，其包括二输入端、一输出端、一第一整流滤波电路、一隔离高频变压器、一第二整流滤波电路、一晶体管、一微控制器及一取样电路。在该晶体管的控制下，外界交流电压自该二输入端输入并经过该第一整流滤波电路、该隔离高频变压器及该第二整流滤波电路后从该输出端输出直流电压。该取样电路将输出端电压的变化情况反馈至该微控制器，该微控制器控制该晶体管的导通时间以使该输出端的电压稳定。

Description

电源电路

技术领域

本发明涉及一种电源电路。

背景技术

请参阅图1，其是一种现有技术电源电路的电路结构示意图。该电源电路10包括一第一整流滤波电路11、一隔离高频变压器14、一第二整流滤波电路15、一晶体管17、一光耦合器18及一脉宽调变控制器19。其中，该第一整流滤波电路11包括二输入端111、112、一全桥整流电路113、一滤波电容114及一输出端115。该隔离高频变压器14包括一初级绕组141及一次级绕组142。该第二整流滤波电路15包括二输入端151、152及一输出端150。光耦合器18包括一发光二极管181及一光电晶体管182。该脉宽调变控制器19包括一控制端191及一电压采样端192。

该全桥整流电路113的二输入端即该第一整流滤波电路11的二输入端111、112，该全桥整流电路113的正输出端即该第一整流滤波电路11的输出端115，该全桥整流电路113的负输出端接地，该滤波电容114并联在该全桥整流电路113的正输出端及负输出端之间。该隔离高频变压器14的初级绕组141一端与该第一整流滤波电路11的输出端115电连接，其另一端与该晶体管17的源极电连接。该隔离高频变压器14的次级绕组142与该第二整流滤波电路15的二输入端151、152电连接。该晶体管17的栅极与该脉宽调变控制器19的控制端191电连接，该晶体管17的漏极通过一限流电阻170接地。该输出端150输出的电压信号通过该光耦合器18反馈至该脉宽调变控制器19的电压采样端192。

外界交流电压输入至该第一整流滤波电路11的二输入端111、112，通过该第一整流滤波电路11、该隔离高频变压器14及该第二整流滤波电路15从该输出端150输出直流电压。当输出的直流电压变大时，流经该发光二极管181的电流也随之增大，该光电晶体管182的电流也相应增大，反馈至该脉宽调变控制器19的电压采样端192的电压也相应增大。该脉宽调变控制器19则减小其控制端191的脉冲信号的占空比，该晶体管17的导通时间相应缩短，该隔离高频变压器14的初级绕组141的电压会减小，从而使输出端150的直流电压降低。

当输出端150的直流电压变小时，流经该发光二极管181的电流也随之减小，该光电晶体管182的电流也相应减小，反馈至该脉宽调变控制器19的电压采样端192的电压也相应减小。该脉宽调变控制器19则增大其控制端191的脉冲信号的占空比，该晶体管17的导通时间相应加长，该隔离高频变压器14的初级绕组141的电压会增大，从而使输出端150的电压升高。

该电源电路10通过该光耦合器18与该脉宽调变控制器19控制输出电压的稳定。但是，该脉宽调变控制器19是一集成电路，其价格较昂贵，从而导致该电源电路10的成本较高。

发明内容

为了解决现有技术中电源电路成本高的问题，有必要提供一种成本较低的电源电路。

一种电源电路，其包括二输入端、一输出端、一第一整流滤波电路、一隔离高频变压器、一第二整流滤波电路、一晶体管、一微控制器及一取样电路。在该晶体管的控制下，外界交流电压自该二输入端输入并经过该第一整流滤波电路、该隔离高频变压器及该第二整流滤波电路后从该输出端输出直流电压。该取样电路将输出端电压的变化情况反馈至该微控制器，该微控制器控制该晶体管的导通时间以使该输出端的电压稳定。

与现有技术相比，本发明电源电路用一微控制器对输出电压进行反馈控制，使输出电压保持稳定。当该电源电路应用在液晶显示装置等电子产品中时，这些电子产品本身带有微控制器，因此该电源电路可直接利用该微控制器实现反馈控制，从而可节省电子产品的成本。

附图说明

图1是一种现有技术电源电路的电路结构示意图。

图2是本发明电源电路的电路结构示意图。

具体实施方式

请参阅图2，其是本发明电源电路的电路结构示意图。该电源电路20包括一第一整流滤波电路21、一隔离高频变压器24、一第二整流滤波电路25、一第三整流滤波电路26、一晶体管27、一微控制器28、一光耦合器29、一第一取样电路23、一第二取样电路33、一第一输出端251及一第二输出端252。其中，该第一整流滤波电路21包括二输入端211、212、一全桥整流电路213、一滤波电容214及一输出端215。该第一取样电路23包括电阻R1、电阻R2与电阻R3。该第二取样电路33包括一第一稳压二极管331、一第二稳压二极管332、一第一电阻333及一第二电阻334。该隔离高频变压器24包括一初级绕组241及一次级绕组242，该次级绕组242具有三个抽头。该微控制器28包括一第一输入端281、一第二输入端282及一输出端283。

该全桥整流电路213的二输入端作为该第一整流滤波电路21的二输入端211、212，该全桥整流电路213的正输出端作为该第一整流滤波电路21的输出端215，该全桥整流电路21的负输出端接地，该滤波电容214并联在该全桥整流电路213的正输出端及负输出端之间。该隔离高频变压器24的初级绕组241一端与该第一整流滤波电路21的输出端215电连接，其另一端与该晶体管27的源极电连接。该次级绕组242的一抽头通过该第二整流滤波电路25与该第一输出端251连接，该次级绕组242的另一抽头通过该第三整流滤波电路26与该第二输出端252连接，该次极绕组242的第三抽头接地。该晶体管27的漏极通过一限流电阻270接地，该晶体管27的栅极通过该光耦合器29与该微控制器28的输出端283连接。该微控制器28的第一输入端281通过该第一取样电路23分别与该第一、第二输出端251、252连接。该电阻R1串接在该第一输出端251与微控制器28的第一输入端281之间，该电阻R2串接在该第二输出端252与微控制器28的第一输入端281之间，该电阻R3串接在该微控制器28的第一输入端281与地之间。该微控制器28的第二输入端282通过该第二取样电路33分别与该第一、第二输出端251、252连接，该第一稳压二极管331的负极电连接该第一输出端251，其正极电连接该第一电阻333的一端，该第一电阻333的另一端与该微控制器28的第二输入端282电连接。该第二稳压二极管332的负极与该第二输出端252电连接，其正极与该第一稳压二极管331的正极电连接。该第二电阻334串接在该微控制器28的第二输入端282与地之间。

外界交流电压输入至该第一整流滤波电路21的二输入端211、212，通过该第一整流滤波电路21、该隔离高频变压器24及该第二整流滤波电路25后从该第一输出端251输出直流电压。外界交流电压通过该第一整流滤波电路21、该隔离高频变压器24及该第三整流滤波电路26后从该第二输出端252也输出直流电压。该第一、第二输出端251、252输出的电压大小不同。

为方便说明，该第一、第二输出端251、252的输出电压分别以V1、V2表示，该微控制器28的第一输入端281的输入电压以Vo表示。对该第一取样电路23进一步分析可知：该电阻R3可等效为电阻ηR3及电阻(1-η)R3，电阻R1与电阻ηR3构成第一分压电路，电阻R2与电阻(1-η)R3构成第二分压电路，则：

$\mathrm{Vo}=\frac{\mathrm{\ηR}3\×V1}{R1+\mathrm{\ηR}3}+\frac{(1-\mathrm{\η})R3\×V2}{R1+(1-\mathrm{\η})R3}$

其中，η表示电阻R3分配给第一分压电路的电阻值的百分比，其由电压V1、V2在R3上分得的电压高低决定。

当第一输出端251输出的直流电压增大时，该微控制器28的第一输入端281电压Vo也相应增大，该微控制器28减小其输出端283输出脉宽调变信号的占空比，该脉宽调变信号通过该光耦合器29反馈至该晶体管27的栅极，该晶体管27的导通时间缩短，该隔离高频变压器24的初级绕组241的电压会减小，从而使第一输出端251的直流电压降低。

当第一输出端251输出的直流电压减小时，该微控制器28的第一输入端251电压Vo也相应减小，该微控制器28增大其输出端283输出脉宽调变信号的占空比，该脉宽调变信号通过该光耦合器29反馈至该晶体管27的栅极，该晶体管27的导通时间加长，该隔离高频变压器24的初级绕组241的电压会增大，从而使第一输出端251的直流电压升高。

当该第二输出端252输出的直流电压增大或减小时，该电源电路20的反馈原理与第一输出端251输出的直流电压增大或减小时的情形基本相同。

该第二取样电路33用于实现该电源电路20的过功率保护功能。例如，当第一输出端251为负载提供的电压超过其额定电压时，因该第一稳压二极管331的电压保持不变，该第二电阻334的电压会增大，该第二电阻334的电压输入至该微控制器28的第二输入端282，该微控制器28相应输出一控制信号以关闭该晶体管27。当该第二输出端252为负载提供的电压超过其额定电压时，该电源电路20的反馈原理与第一输出端251的情形基本相同。

与现有技术相比，本发明电源电路20用一微控制器28配合光偶合器29对输出电压进行反馈控制，使输出电压保持稳定。并同时可以实现过功率保护功能。当该电源电路20应用在液晶显示装置等电子产品中时，这些电子产品本身带有微控制器，例如IC8031、IC8051等等，因此该电源电路20可直接利用该微控制器实现反馈控制，从而可节省电子产品的成本。

Claims (10)

1.一种电源电路，其包括二输入端、一输出端、一第一整流滤波电路、一隔离高频变压器、一第二整流滤波电路及一晶体管，在该晶体管的控制下，外界交流电压自该二输入端输入并经过该第一整流滤波电路、该隔离高频变压器及该第二整流滤波电路后从该输出端输出直流电压，其特征在于：该电源电路还包括一微控制器及一取样电路，该取样电路将输出端电压的变化情况反馈至该微控制器，该微控制器控制该晶体管的导通时间以使该输出端的电压稳定。

2.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：  该电源电路还包括一光耦合器，该微控制器通过该光耦合器控制该晶体管。

3.如权利要求1或2所述的电源电路，其特征在于：该电源电路还包括一第三整流滤波电路及一第二输出端，在该晶体管的控制下，外界交流电压自该二输入端输入并经过该第一整流滤波电路、该隔离高频变压器及该第三整流滤波电路后从该第二输出端也输出直流电压，该取样电路同时反馈该第二输出端电压的变化情况。

4.如权利要求3所述的电源电路，其特征在于：该取样电路包括电阻R1、电阻R2与电阻R3，该微控制器包括一输入端，该电阻R1串接在该输出端与微控制器的输入端之间，该电阻R2串接在该第二输出端与微控制器的输入端之间，该电阻R3串接在该微控制器的输入端与地之间。

5.如权利要求4所述的电源电路，其特征在于：该电源电路还包括一第二取样电路，当输出端的电压超过其额定电压时，该第二取样电路将输出端电压的变化情况反馈至该微控制器，该微控制器相应输出一控制信号以关闭该晶体管。

6.如权利要求5所述的电源电路，其特征在于：该第二取样电路包括一第一稳压二极管、一第二稳压二极管、一第一电阻及一第二电阻，该微控制器还包括一第二输入端，该第一稳压二极管的负极电连接该输出端，其正极电连接该第一电阻的一端，该第一电阻的另一端与该微控制器的第二输入端电连接，该第二稳压二极管的负极与该第二输出端电连接，其正极与该第一稳压二极管的正极电连接，该第二电阻串接在该微控制器的第二输入端与地之间。

7.如权利要求6所述的电源电路，其特征在于：该第一整流滤波电路包括一全桥整流电路、一滤波电容及一输出端，该隔离高频变压器包括一初级绕组及一次级绕组，该次级绕组具有三个抽头，该微控制器还包括一输出端，该全桥整流电路的二输入端为该电源电路的二输入端，该全桥整流电路的正输出端为该第一整流滤波电路的输出端，该全桥整流电路的负输出端接地，该滤波电容并联在该全桥整流电路的正输出端及负输出端之间，该隔离高频变压器的初级绕组一端与该第一整流滤波电路的输出端电连接，其另一端与该晶体管的源极电连接，该次级绕组的一抽头通过该第二整流滤波电路与该电源电路的输出端连接，该次级绕组的另一抽头通过该第三整流滤波电路与该电源电路的第二输出端连接，该次极绕组的第三抽头接地，该晶体管的漏极通过一限流电阻接地，该晶体管的栅极通过该光耦合器与该微控制器的输出端连接。

8.如权利要求1或2所述的电源电路，其特征在于：该电源电路还包括一第二取样电路，当输出端的电压超过其额定电压时，该第二取样电路将输出端电压的变化情况反馈至该微控制器，该微控制器相应输出一控制信号以关闭该晶体管。

9.如权利要求8所述的电源电路，其特征在于：  该电源电路还包括一第三整流滤波电路及一第二输出端，在该晶体管的控制下，外界交流电压自该二输入端输入并经过该第一整流滤波电路、该隔离高频变压器及该第三整流滤波电路后从该第二输出端也输出直流电压，该第二取样电路同时反馈该第二输出端电压的变化情况。

10.如权利要求9所述的电源电路，其特征在于：该第二取样电路包括一第一稳压二极管、一第二稳压二极管、一第一电阻及一第二电阻，该微控制器还包括一第二输入端，该第一稳压二极管的负极电连接该输出端，其正极电连接该第一电阻的一端，该第一电阻的另一端与该微控制器的第二输入端电连接，该第二稳压二极管的负极与该第二输出端电连接，其正极与该第一稳压二极管的正极电连接，该第二电阻串接在该微控制器的第二输入端与地之间。

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