CN103427677B - 电源模块 - Google Patents

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Abstract

本公开是一种电源模块。该电源模块包括整流器、整流二极管、共模滤波器、和继电器级，其中整流二极管和继电器级具有连接到整流器的一个端子以及连接到变压器的相对端子，并且彼此并联连接。变压器的输出电压根据继电器级的操作状态而增加或降低。

Description

电源模块
技术领域
本公开涉及一种电源模块。更具体地，本公开涉及一种能够通过调整变压器的匝数比和继电器并且提供待机电力来实现通电/断电操作的电源模块。
背景技术
通常，近来已被广泛使用的发光二极管（LED）主要用于传送各种信号或者用于在诸如家用电器、电视机和监视器的电子产品中发光。
如果等于或高于阈值电压的电压被施加给LED，则电流开始流过LED，从而发光。为此，通常采用电池或电源，从而提供低压直流（DC）电力。
为了提供低压DC电力，主要使用电源。电源接收商用交流（AC）电力，将商用AC电力转换成预设DC电力，并且将DC电力转换成用于驱动LED的电力，从而可以将经转换的电力提供给LED。
传统的回扫（fly-back）电路是低容量和低价格电路。已采用单电路形式的回扫电路用于表示待机状态的待机操作，但是不能以单电路形式实现多输出操作。
发明内容
本公开提供了一种能够通过使用一个回扫电路来实现待机操作和多输出操作两者的电源模块。
根据实施例，提供了一种电源模块。该电源模块包括整流器、整流二极管、共模滤波器、和继电器级，其具有连接到整流器的一个端子和连接到变压器的相对端子，并且彼此并联连接。变压器的输出电压根据继电器级的操作状态而增加或降低。
如上文所述，根据本公开的实施例，添加了继电器电路，使得能够实现待机操作和多输出电力两者。
此外，可以简化制造工艺，并且通过采用简单电路可以减少故障率。
附图说明
图1是示出根据实施例的用于LED的电源模块的框图。
图2是示出图1的电源模块的详细电路图。
图3是示出待机模式下的图1的电源模块的电路图。
图4是示出多输出模式下的图1的电源模块的电路图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。其他实施例的细节包含在详细描述和附图中。本领域技术人员基于后面详细描述的实施例以及附图，将易于理解本公开的优点、特征、以及实现这些优点和特征的方案。在说明书通篇中相同的附图标记将被分配给相同的元件。
图1是示出根据实施例的用于LED的电源模块的框图。图2是示出图1的电源模块的详细电路图。
根据本公开的实施例的用于LED的电源模块包括输入模块100、控制模块200和变压器模块300。
输入模块100接收AC电力，执行AC电力的整流和滤波操作，并且将AC电力提供给变压器模块300。
输入模块100包括整流器110、共模滤波器130、整流二极管120和继电器级140。
控制模块200包括主开关150以及用于通过脉宽调制（PWM）方案控制开关操作的开关控制器155。控制模块200根据输入模块100的输出以及PWM控制信号来控制主开关150的开/关操作以转换输出电压。
变压器模块300从输入模块100接收经整流的电压，在控制模块200的控制下可变地改变电压，并且在预定电平输出电压。
变压器模块300包括变压器160和光电耦合器170。
详细地，整流器110可以对商用AC电力进行整流，并且可以包括二极管。
整流二极管120可以并联连接到共模滤波器130，并且可以连接在整流器110和变压器160之间。
整流二极管120的阳极可以连接到整流器110，并且整流二极管120的阴极可以连接到变压器160的初级侧。
尽管没有示出，但是共模滤波器130可以具有第一线圈和与第一线圈耦合的第二线圈。
共模滤波器130的第一线圈可以连接到用作商用行输入电力的中性端子的第一端子AC_N。此外，共模滤波器130的第一线圈可以连接到用作商用行输入电力的活跃端子的第二端子AC_L。此外，与第一线圈耦合的第二线圈可以连接到整流二极管120。
继电器级140可以并联连接到整流二极管120和共模滤波器130，并且可以连接在整流器110和变压器160之间。
如果电流流过面对继电器级140的共模滤波器130，则继电器级140被接通。
变压器160可以包括用于接收DC电力的初级线圈P、用于根据关于初级线圈P的预设的匝数比输出主要电力的第一次级线圈S1、以及用于根据关于初级线圈P的预设的匝数比输出具有预设的电压电平的辅助电力的第二次级线圈S2。
第一次级线圈S1和第二次级线圈S2用作一个导体，用于根据关于初级线圈P的预设匝数比来递送具有预设电压电平的主要电力。
初级线圈P相互磁耦合到第一和第二次级线圈S1和S2，同时与第一和第二次级线圈S1和S2电绝缘。
初级线圈P用作一个导体，并且具有电连接到主开关150的相对端子。
初级线圈P可以具有连接到继电器级140的一个端子、连接到主开关150的相对端子、和连接到整流二极管120的中间端子。通过经由整流二极管120将电流输入到变压器160的初级侧而感生到变压器160的次级侧的电压低于通过经由继电器级140将电流输入到初级侧而感生到变压器160的次级侧的电压。该现象是由于匝数之间的差异而引起的。换言之，由于子初级线圈P1和P2的长度之间的差异，产生了感生到次级侧的电压之间的差异。因此，可以提供待机模式下所需的电压以及正常操作模式下所需的电压。
主开关150可以包括场效应晶体管（FET）。如果主开关150接通，则通过磁化电感将能量充入变压器160中。随后，如果主开关150断开，则充入的能量被发送到输出侧。
主开关150连接到初级线圈P的相对端子，使得根据开关控制器155的控制来开关来自初级线圈P的DC电力。开关控制器155通过脉宽调制（PWM）方案控制开关操作。
开关控制器155生成用于控制主开关150的开关操作的驱动信号，从而恒定地维持电力而与输入电压的变化无关。
继电器级140可以包括开关单元和热敏电阻。
可以根据继电器级140的操作状态确定主要电力的输出状态。在下文中，将结合主要电力的输出状态来描述待机模式和多输出操作模式。
图3是示出待机模式下的图1的电源模块的电路图。图4是示出多输出模式下的图1的电源模块的电路图。
如图3中所示，在待机模式下，主开关150维持在断开状态。
通过整流器110的信号被输入到整流二极管120。由于从整流器110输出的信号仅流过变压器160的一部分初级线圈P而非全部初级线圈P，因此减少了变压器160的初级侧的匝数，使得从变压器160的次级侧输出的电压不会达到例如可以用作商用电压的12V或24V。
通过初级线圈P的信号通过主开关150被发送到地。
次级侧输出用于通过初级线圈P维持待机模式的电压。例如，如图1中所示，用于维持待机模式的电压可以是3.5V。
接下来，如果在电源模块在如上文所述的待机模式下操作之后，如图4中所示输入接通信号P-ON，则电流流过光电耦合器170，使得电流流过连接到光电耦合器170的共模滤波器130以接通继电器级140。
因此，如果从整流器110输出的电流通过继电器级140被输入到变压器160的初级侧，则将初级线圈P的匝数从子初级线圈P1的匝数改变为子初级线圈P2的匝数，从而升高输出电压。
子初级线圈P2的匝数可以是子初级线圈P1的匝数的至少两倍。
因此，由于从次级线圈输出的电压可以是操作电压S1以及待机电压S2，因此电源模块可以进入正常操作状态。
如上文所述，根据本公开的实施例，添加了继电器电路，使得可以实现待机操作和多输出电力两者。
此外，可以简化制造工艺，并且通过采用简单电路可以减少故障率。
如上文所述，尽管已说明和描述了各个示例，但是本公开不限于上述示例，并且在不偏离所附权利要求的范围的情况下，本领域技术人员可以进行各种修改。此外，这些修改示例不应被理解为分离于技术精神或前景。

Claims (7)

1.一种电源模块，包括：
整流器，连接到第一节点和第二节点；
变压器，所述变压器包括具有第一初级线圈和第二初级线圈的初级线圈，以及次级线圈；以及
整流二极管，连接到所述第二节点和所述第一初级线圈的中间端子；以及
继电器级，连接到所述第二节点和所述第一初级线圈的一个端子；
主开关，受脉宽调制PWM信号控制，且连接在所述第一初级线圈的相对端子和所述第二初级线圈的一个端子之间；以及
共模滤波器，连接到所述第二初级线圈的相对端子和光电耦合器；
其中，在所述电源模块处于待机模式时，从所述整流器输出的信号流过所述整流二极管和所述第二初级线圈，且对所述次级线圈输出第一电压，
其中，在所述电源模块处于多输出模式时，对所述光电耦合器施加接通信号，以使得电流流过所述共模滤波器，从而接通所述继电器级，
其中，当所述继电器级接通时，从所述整流器输出的信号流过所述继电器级和所述第一初级线圈，且对所述次级线圈输出第二电压，
其中，所述第一电压低于所述第二电压。
2.根据权利要求1所述的电源模块，其中所述变压器的初级侧的匝数比根据所述继电器级的操作状态而增加或降低。
3.根据权利要求1所述的电源模块，其中所述整流二极管具有连接到所述第二节点的阳极和连接到所述第一初级线圈的中间端子的阴极。
4.根据权利要求1所述的电源模块，其中，所述光电耦合器具有连接到所述共模滤波器的一个端子和接地的相对端子。
5.根据权利要求1所述的电源模块，其中所述主开关包括场效应晶体管FET。
6.根据权利要求5所述的电源模块，进一步包括开关控制器，所述开关控制器连接到所述主开关并且通过脉宽调制PWM方案控制所述主开关。
7.根据权利要求6所述的电源模块，其中所述第一初级线圈的一个端子和相对端子之间的匝数是所述第一初级线圈的中间端子和相对端子之间的匝数的至少两倍。
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