CN102055346B - 开关电源电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种开关电源电路，其包括一整流滤波电路、一滤波电容和一变压器，该整流滤波电路接收外部交流电压，对该外部交流电压进行整流、滤波后，提供一直流电压给该滤波电容和该变压器，该开关电源电路进一步包括一第一限流电阻和一连接于该第一限流电阻两端的第一开关电路，该滤波电容一端连接到该整流滤波电路，另一端经由该第一限流电阻接地，该第一开关电路在该滤波电容开始充电瞬间断开，且在该滤波电容之后充电的过程中导通。本发明开关电源电路的滤波电容不易被烧坏，可靠性较高。

Description

开关电源电路
技术领域
本发明是关于一种开关电源电路，尤指一种可靠性较高的开关电源电路。
背景技术
开关电源电路具有损耗小、变换效率高、线性变化小、工作稳定等特点，因此被广泛应用于液晶电视、阴极射线管电视等显示设备和其它消费性电子产品。
请参阅图1，是一种现有技术开关电源电路的示意图。该开关电源电路10包括用于通入市电的两个输入端11、12、一整流滤波电路13、一共模电感14、一保险丝15、一热敏电阻16、一滤波电容17、多个安规电容C1、C2、C3以及一变压器18。该共模电感14和该多个安规电容C1、C2、C3用于滤除该两个输入端11、12接收的交流电信号的杂波。
当该开关电源电路10开启时，该两个输入端11、12通入市电，市电依次经过该多个安规电容C1、C2、C3、该热敏电阻16、该共模电感14及该整流滤波电路13为该滤波电容17充电。由于该开关电源电路10开启瞬间，该滤波电容17及该开关电源电路10内部其它电容均无电量，因此开启瞬间该滤波电容17的充电电流非常大。该热敏电阻16用于限制该滤波电容17瞬间的充电电流，防止瞬间充电电流过大而烧坏该滤波电容17。该热敏电阻16是负温度系数热敏电阻，其电阻值随温度升高而急速减小。当通入市电的瞬间，该热敏电阻16是冷的，故其电阻较大，起到阻碍充电电流的作用。之后，该热敏电阻16迅速发热，故其电阻立即下降，充电电流恢复。
然而，该热敏电阻16由于其本身特性，当该开关电源电路10工作时，该热敏电阻16温度升高，其阻值会降低。如果初始设置该热敏电阻16的阻值较高时，当温度升高，其阻值降低，但仍然会有一定阻值(大约是3欧姆)，进而产生大量的电能损耗，导致该开关电源电路10能耗较高。而初始设置该热敏电阻16的阻值较低时，其限流的作用不好，由于滤波电容17的充电电流与其电容量成正比，因此该滤波电容17瞬间的充电电流变得更大。故在该滤波电容17高容量的情况下，该滤波电容17被烧坏的现象仍然存在，导致该开关电源电路10的可靠性降低。
发明内容
为了解决现有技术开关电源电路可靠性较低的问题，有必要提供一种可靠性较高的开关电源电路。
一种开关电源电路，其包括一整流滤波电路、一滤波电容和一变压器，该整流滤波电路接收外部交流电压，对该外部交流电压进行整流、滤波后，提供一直流电压给该滤波电容和该变压器，该开关电源电路进一步包括一第一限流电阻和一连接于该第一限流电阻两端的第一开关电路，该滤波电容一端连接到该整流滤波电路，另一端经由该第一限流电阻接地，该第一开关电路在该滤波电容开始充电瞬间断开，且在该滤波电容之后充电的过程中导通。
一种开关电源电路，其包括一整流滤波电路、一滤波电容和一变压器，该变压器包括一初级绕组和一辅助绕组，该开关电源电路进一步包括一限流电阻和一第一开关电路，该滤波电容一端连接到该整流滤波电路，另一端经由该限流电阻接地，该第一开关电路的控制端连接到该变压器的辅助绕组，第一端接地，第二端经由该滤波电容连接到该整流滤波电路，当该开关电源电路开启瞬间，该变压器的辅助绕组控制该第一开关电路断开，该整流滤波电路经由该限流电阻为该滤波电容充电，使得该限流电阻对该滤波电容瞬间的充电电流进行限制。
相较于现有技术，本发明开关电源电路进一步包括一第一限流电阻及一第一开关电路。该第一开关电路在该滤波电容开始被充电的瞬间断开，使该第一限流电阻对瞬间的充电电流进行限制。另外，该第一开关电路在该滤波电容被充电一段时间之后导通，使该第一限流电阻被短路，同时该滤波电容的充电电流恢复正常值。因此本发明开关电源电路的滤波电容不易被烧坏，可靠性较高。
附图说明
图1是一种现有技术开关电源电路的示意图。
图2是本发明开关电源电路一较佳实施方式的示意图。
具体实施方式
请参阅图2，是本发明开关电源电路一较佳实施方式的示意图。该开关电源电路20包括用于通入市电的两个输入端21、22、一整流滤波电路23、一滤波电容24、一变压器25、一第一限流电阻26及一第一开关电路27及一第二开关电路28。
该整流滤波电路23包括两个交流电压输入端231、232和一输出端233。该变压器25包括一初级绕组251和一辅助绕组252。该初级绕组251接收该整流滤波电路23输出的直流电压。该初级绕组251包括一c端和一d端，c端连接该整流滤波电路23的输出端233，d端连接该第二开关电路28。该辅助绕组252包括一a端和一b端，该整流滤波电路23的输出端233依次经由该滤波电容24和该第一开关电路27连接至该辅助绕组252的a端。该辅助绕组252的b端接地。
该第一开关电路27包括一晶体管271、一放电电阻272、一第三限流电阻274、一第二限流电阻273、一电容275和一二极管276。该晶体管271是一N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，其栅极(未标号)依序经由该第三限流电阻274、该第二限流电阻273、该二极管276的阴极(未标号)、阳极(未标号)连接到该辅助绕组252的a端，源极(未标号)接地，漏极(未标号)经由该滤波电容24连接到该整流滤波电路23的输出端233。
该第一限流电阻26连接于该晶体管271的源极与漏极之间。该放电电阻272一端接地，另一端连接于该第二、第三限流电阻273、第三限流电阻274之间。该电容275与该放电电阻272并联。
该第二开关电路28包括一控制电路281和一晶体管282。该控制电路281控制该晶体管282的导通与截止，该晶体管282的一端与该初级绕组251的d端连接，另一端接地。
该第一限流电阻26的电阻值大约为100Ω。该第三限流电阻274的电阻值可为1KΩ。该第二限流电阻273的电阻值可为2KΩ。该放电电阻272的电阻值可为47KΩ。该电容275的电容值可为47μF。
当该开关电源电路20开启时，该两个输入端231、232通入市电，多个安规电容(未标号)和一共模电感(未标号)对该市电进行滤波，之后传输一交流电压到该整流滤波电路23的两个交流电压输入端231、232，该整流滤波电路23对该交流电压进行整流滤波后，通过输出端233输出一直流电压到该滤波电容24和该变压器25的初级绕组251。该第一限流电阻26的电阻值比较大，故此时该滤波电容24的充电电流比较小，不会再有瞬间充电电流过大的问题。
通过该控制电路281控制该晶体管282导通与截止，使得该变压器25的初级绕组251产生电动势，辅助绕组252也产生感应电动势，并依序通过该二极管276、该第二限流电阻273为该电容275充电。当该电容275充电到一定值时，该晶体管271导通。因此该第一限流电阻26被短路，该整流滤波电路23的输出端233经由该第一限流电阻26、该晶体管271的漏极及源极接地，该滤波电容24的充电电流增大到正常值。
当该开关电源电路20关闭时，该两个输入端21、22停止通入市电，该放电电阻272迅速释放该电容275储存之电量。
相较于现有技术，本发明开关电源电路20进一步包括一与该滤波电容24串联的第一限流电阻26及一连接于该第一限流电阻26两端的第一开关电路27。该第一开关电路27在该滤波电容24开始被充电的瞬间断开，使该第一限流电阻26对瞬间的充电电流进行限制。另外，该第一开关电路20在该滤波电容24被充电一段时间之后导通，使该第一限流电阻26被短路，同时该滤波电容24的充电电流恢复正常值。因此本发明开关电源电路20的滤波电容24不易被烧坏，可靠性较高。此外，该第一限流电阻26被短路后，该滤波电容24直接经由该晶体管271的漏极及源极接地，该晶体管271的漏极及源极的导通阻抗大约为20m欧姆以下，较现有技术中的正常工作下的热敏电阻的阻值(大约是3欧姆)小的多，因而耗能较低。
本发明的开关电源电路20并不限于以上实施方式所述，如：该第一开关电路27的晶体管271也可为除N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管之外的开关元件，如：NPN型双极晶体管。

Claims (6)

1.一种开关电源电路，其包括一整流滤波电路、一滤波电容和一变压器，该整流滤波电路接收外部交流电压，对该外部交流电压进行整流、滤波后，提供一直流电压给该滤波电容和该变压器，其特征在于：该开关电源电路进一步包括一第一限流电阻和一连接于该第一限流电阻两端的第一开关电路，该滤波电容一端连接到该整流滤波电路，另一端经由该第一限流电阻接地，该第一开关电路在该滤波电容开始充电瞬间断开，且在该滤波电容之后充电的过程中导通，其中，该第一开关电路包括一晶体管、一电容、一第二限流电阻、一第三限流电阻、一二极管和一放电电阻，该晶体管的栅极连接该第三限流电阻经由该第一开关电路的电容接地，该晶体管的第一端接地，该晶体管的第二端经由该滤波电容连接到该整流滤波电路，该变压器包括一辅助绕组，该辅助绕组为该第一开关电路的电容充电，该第三限流电阻一端连接到第一开关电路的晶体管的栅极,该第三限流电阻另一端经由第二限流电阻,依序经由该二极管的阴极、阳极连接到该变压器的辅助绕组。
2.如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于：该第一限流电阻的电阻值为100Ω。
3.如权利要求2所述的开关电源电路，其特征在于：该晶体管是N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管或者NPN型双极晶体管。
4.如权利要求2所述的开关电源电路，其特征在于：该第一开关电路的电容的电容值为47μF。
5.如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于：该放电电阻并联于该第一开关电路的电容的两端。
6.一种开关电源电路，其包括一整流滤波电路、一滤波电容和一变压器，该变压器包括一初级绕组和一辅助绕组，其特征在于：该开关电源电路进一步包括一限流电阻和一第一开关电路，该滤波电容一端连接到该整流滤波电路，另一端经由该限流电阻接地，该第一开关电路的控制端连接到该变压器的辅助绕组，第一端接地，第二端经由该滤波电容连接到该整流滤波电路，当该开关电源电路开启瞬间，该变压器的辅助绕组控制该第一开关电路断开，该整流滤波电路经由该限流电阻为该滤波电容充电，使得该限流电阻对该滤波电容瞬间的充电电流进行限制，其中，该第一开关电路包括一晶体管、一电容、一第二限流电阻、一第三限流电阻、一二极管和一放电电阻，该晶体管的栅极连接该第三限流电阻经由该第一开关电路的电容接地，该晶体管的第一端接地，该晶体管的第二端经由该滤波电容连接到该整流滤波电路，该变压器包括一辅助绕组，该辅助绕组为该第一开关电路的电容充电，该第三限流电阻一端连接到第一开关电路的晶体管的栅极,该第三限流电阻另一端经由第二限流电阻,依序经由该二极管的阴极、阳极连接到该变压器的辅助绕组。
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