CN103580507A - 水池用开关电源电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水池用开关电源电路，电连接于电网交流电和直流输出端之间，包括干扰抑制电路、整流滤波电路、高频变换电路、方波整流滤波电路和控制电路，干扰抑制电路能够消除电网交流电与开关电源电路之间的电磁干扰；整流滤波电路能够对电网交流电进行整流滤波，为高频变换电路提供直流电压；高频变换电路能够将直流电压变换成高频交流电压，隔离输出端与输入电网交流电；方波整流滤波电路能够将高频变换电路输出的高频交流电压整流滤波得到直流电压，并防止高频噪声对负载干扰；控制电路能够检测输出的直流电压，并保持输出电压的稳定，使用该电路的器件更小型和轻便，稳压精度更高，且空载损耗小、效率高，能够有效降低待机能耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种开关电源电路，具体是涉及一种水池用开关电源电路。
背景技术
按摩水池或浴池，以下统称为水池，一般包含过滤、加热和造浪等功能部件，这些功能部件使用高压电，而控制器使用安全低压电，同一电器上的两种以上电压需要通过稳压电源来实现。目前市场上的家用按摩水池或浴池，均采用线性稳压电源，使用的是普通的电源变压器，虽然解决了同一电器上的多种电压供应问题，但是仍存在稳压精度低、体积大、重量大、空载损耗大、效率低等缺陷，其中重量大容易造成引脚焊接脱落，空载损耗大和效率低造成待机能耗大。
根据欧盟EUP指令要求，在2013年1月家用电器产品需要符合待机能耗标准的要求，否则不能进入其市场。现有按摩水池或浴池的线性稳压电源达不到EUP指令要求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出一种水池用开关电源电路，无需使用电源变压器，使用该电路的器件更小型和轻便，稳压精度更高，且空载损耗小、效率高，能够有效降低待机能耗。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种水池用开关电源电路，电连接于电网交流电和直流输出端之间，包括干扰抑制电路、整流滤波电路、高频变换电路、方波整流滤波电路和控制电路，所述干扰抑制电路的输入端与所述电网交流电相连接，所述干扰抑制电路的输出端与所述整流滤波电路的输入端相连接，所述整流滤波电路的输出端与所述高频变换电路的输入端相连接，所述高频变换电路设有若干个变换输出端，对应每一个变换输出端，所述方波整流滤波电路设有一个方波整流滤波子电路，所述变换输出端与所述方波整流滤波子电路的输入端相连接，所述方波整流滤波子电路的输出端与所述直流输出端相连接，所述控制电路的取样端与所述方波整流滤波子电路的输出端相连接，所述控制电路的控制端与所述高频变换电路的输入端相连接；所述干扰抑制电路能够消除所述电网交流电对开关电源电路以及开关电源电路对所述电网交流电两个不同方向的电磁干扰；所述整流滤波电路能够对所述电网交流电进行整流滤波，为所述高频变换电路提供直流电压；所述高频变换电路能够将直流电压变换成高频交流电压，隔离输出端与输入电网交流电；所述方波整流滤波电路能够将所述高频变换电路输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压，并防止高频噪声对负载干扰；所述控制电路能够检测输出的直流电压，并保持输出电压的稳定。
作为本发明的进一步改进，所述干扰抑制电路能够消除所述电网交流电对开关电源电路以及开关电源电路对所述电网交流电两个不同方向的电磁干扰的结构是：设有扼流圈L1、电容C1和电容C2，所述电容C1跨接于所述扼流圈L1的输入端，所述电容C2跨接于所述扼流圈的输出端。
作为本发明的进一步改进，所述整流滤波电路能够对所述电网交流电进行整流滤波，为所述高频变换电路提供直流电压的结构是：设有整流桥B1和电解电容E1，所述电解电容E1跨接于所述整流桥B1的输出端。
作为本发明的进一步改进，所述高频变换电路能够将直流电压变换成高频交流电压，隔离输出端与输入电网交流电的结构是：设有高频变压器T1、电阻R1、电容C3和二极管D1，所述电阻R1与所述二极管D1串接后再并接于所述高频变压器T1的输入端，所述电容C3跨接于所述电阻R1的两端。
作为本发明的进一步改进，所述方波整流滤波电路能够将所述高频变换电路输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压，并防止高频噪声对负载干扰的结构是：所述方波整流滤波电路至少包括一个所述方波整流滤波子电路，所述方波整流滤波子电路设有二极管D2、电容C4、电解电容E2、电感L2、电解电容E3和电容C5，所述二极管D2与所述电感L2串接，所述电容C4和电解电容E2分别跨接于所述电感L2的输入端，所述电容C5和电解电容E3分别跨接于所述电感L2的输出端。
作为本发明的进一步改进，所述控制电路能够检测输出的直流电压，并保持输出电压的稳定的结构是：设有电阻R2和电阻R3、三端稳压器U3、光耦U2、电阻R4和R5、电容C6和C7和开关电源芯片U1，所述光耦U2的阳极串接所述电阻R2一端，所述光耦U2的阴极串接所述电阻R3一端，所述电阻R2另一端和电阻R3另一端分别接于所述方波整流电路的输出端，所述光耦U2的集电极与所述开关电源芯片U1的使能端相连接，所述光耦U2的发射极与所述开关电源芯片U1的源极端相连接，所述开关电源芯片U1的漏极引出端接入所述高频变换电路的输入端，所述开关电源芯片U1的旁路端与所述电容C6相连接，所述电阻R4和R5串接后与所述方波整流电路的输出端相连接，所述三端稳压器U3的阳极接地，控制极接于所述电阻R4和电阻R5之间，阴极接于电阻R3与所述光耦U2的阴极之间。
作为本发明的进一步改进，设有保险丝FUSE和压敏电阻ZNR，所述保险丝FUSE串接于所述干扰抑制电路的输入端，所述压敏电阻ZNR并接于所述干扰抑制电路的输入端。
本发明的有益效果是：本发明提供一种水池用开关电源电路，电连接于电网交流电和输出端之间，包括干扰抑制电路、整流滤波电路、高频变换电路、方波整流滤波电路和控制电路，所述高频变换电路设有若干个变换输出端，对应每一个变换输出端，所述方波整流滤波电路设有一个方波整流滤波子电路，其中，所述干扰抑制电路能够消除所述电网交流电对开关电源电路以及开关电源电路对所述电网交流电两个不同方向的电磁干扰；所述整流滤波电路能够对所述电网交流电进行整流滤波，为所述高频变换电路提供直流电压；所述高频变换电路能够将直流电压变换成高频交流电压，隔离输出端与输入电网交流电；所述方波整流电路能够将所述高频变换电路输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压，并防止高频噪声对负载干扰；所述控制电路能够检测输出的直流电压，并保持输出电压的稳定，使用该开关电源电路的电器器件，相比传统的线性稳压电源，无需使用电源变压器，因而器件更小型和轻便，稳压精度更高，且空载损耗小、效率高，能够有效降低待机能耗，其待机能耗容易符合最新电器产品进入欧盟市场的EUP指令要求，能够为产品进入欧洲市场打开了通道。
附图说明
图1为本发明水池用开关电源电路框图；
图2为本发明水池用开关电源电路原理图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种水池用开关电源电路，电连接于电网交流电和直流输出端之间，包括干扰抑制电路、整流滤波电路、高频变换电路、方波整流滤波电路和控制电路，所述干扰抑制电路的输入端与所述电网交流电相连接，所述干扰抑制电路的输出端与所述整流滤波电路的输入端相连接，所述整流滤波电路的输出端与所述高频变换电路的输入端相连接，所述高频变换电路设有若干个变换输出端，对应每一个变换输出端，所述方波整流滤波电路设有一个方波整流滤波子电路，所述变换输出端与所述方波整流滤波子电路的输入端相连接，所述方波整流滤波子电路的输出端与所述直流输出端相连接，所述控制电路的取样端与所述方波整流滤波子电路的输出端相连接，所述控制电路的控制端与所述高频变换电路的输入端相连接；所述干扰抑制电路能够消除所述电网交流电对开关电源电路以及开关电源电路对所述电网交流电两个不同方向的电磁干扰；所述整流滤波电路能够对所述电网交流电进行整流滤波，为所述高频变换电路提供直流电压；所述高频变换电路能够将直流电压变换成高频交流电压，隔离输出端与输入电网交流电；所述方波整流滤波电路能够将所述高频变换电路输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压，并防止高频噪声对负载干扰；所述控制电路能够检测输出的直流电压，并保持输出电压的稳定。
优选的，所述干扰抑制电路能够消除所述电网交流电对开关电源电路以及开关电源电路对所述电网交流电两个不同方向的电磁干扰的结构是：设有扼流圈L1、电容C1和电容C2，所述电容C1跨接于所述扼流圈L1的输入端，所述电容C2跨接于所述扼流圈的输出端。
优选的，所述整流滤波电路能够对所述电网交流电进行整流滤波，为所述高频变换电路提供直流电压的结构是：设有整流桥B1和电解电容E1，所述电解电容E1跨接于所述整流桥B1的输出端。
优选的，所述高频变换电路能够将直流电压变换成高频交流电压，隔离输出端与输入电网交流电的结构是：设有高频变压器T1、电阻R1、电容C3和二极管D1，所述电阻R1与所述二极管D1串接后再并接于所述高频变压器T1的输入端，所述电容C3跨接于所述电阻R1的两端。
优选的，所述方波整流滤波电路能够将所述高频变换电路输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压，并防止高频噪声对负载干扰的结构是：所述方波整流滤波电路至少包括一个所述方波整流滤波子电路，所述方波整流滤波子电路设有二极管D2、电容C4、电解电容E2、电感L2、电解电容E3和电容C5，所述二极管D2与所述电感L2串接，所述电容C4和电解电容E2分别跨接于所述电感L2的输入端，所述电容C5和电解电容E3分别跨接于所述电感L2的输出端，这样，根据需要，高频变换电路的若干个输出端，经过的整流滤波后可以输出不同电压值的直流电压，比如12V的直流电压和5V的直流电压，这样，按摩水池的水压开关、限温器和控制继电器由12V直流电压供电，温度传感器和装有按键的控制板由5V直流电压供电，且12V直流电压和5V直流电压属于安全低电压，允许人体直接接触，从而保证了用户安全使用。
优选的，所述控制电路能够检测输出的直流电压，并保持输出电压的稳定的结构是：设有电阻R2和电阻R3、三端稳压器U3、光耦U2、电阻R4和R5、电容C6和C7和开关电源芯片U1，所述光耦U2的阳极串接所述电阻R2一端，所述光耦U2的阴极串接所述电阻R3一端，所述电阻R2另一端和电阻R3另一端分别接于所述方波整流电路的输出端，所述光耦U2的集电极与所述开关电源芯片U1的使能端相连接，所述光耦U2的发射极与所述开关电源芯片U1的源极端相连接，所述开关电源芯片U1的漏极引出端接入所述高频变换电路的输入端，所述开关电源芯片U1的旁路端与所述电容C6相连接，所述电阻R4和R5串接后与所述方波整流电路的输出端相连接，所述三端稳压器U3的阳极接地，控制极接于所述电阻R4和电阻R5之间，阴极接于电阻R3与所述光耦U2的阴极之间，这样，控制电路通过电阻R4和R5串联取样到三端稳压器U3，与三端稳压器U3内部的基准电压进行比较，然后根据比出的信号再控制光耦U2内部发光二极管的亮度，通过发光的亮度控制光耦U2内部另一端三极管的电阻，也就是改变了开关电源芯片U1检测脚的电流，根据电流的大小，开关电源芯片U1就会自动调整输出信号的占空比，即调制开关电源芯片U1内部的振荡器的脉冲宽度，从而控制高频变压器以保持输出电压的稳定。
优选的，设有保险丝FUSE和压敏电阻ZNR，所述保险丝FUSE串接于所述干扰抑制电路的输入端，所述压敏电阻ZNR并接于所述干扰抑制电路的输入端，这样，当电网交流电压过高时，压敏电阻ZNR导通，干扰抑制电路的输入端火线和零线之间短路，产生大电流，保险丝FUSE熔断，从而保证了开关电源的电路不受损坏。
以上实施例是参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明，本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本发明的实质的情况下，都落在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种水池用开关电源电路，电连接于电网交流电和直流输出端之间，其特征在于：包括干扰抑制电路、整流滤波电路、高频变换电路、方波整流滤波电路和控制电路，所述干扰抑制电路的输入端与所述电网交流电相连接，所述干扰抑制电路的输出端与所述整流滤波电路的输入端相连接，所述整流滤波电路的输出端与所述高频变换电路的输入端相连接，所述高频变换电路设有若干个变换输出端，对应每一个变换输出端，所述方波整流滤波电路设有一个方波整流滤波子电路，所述变换输出端与所述方波整流滤波子电路的输入端相连接，所述方波整流滤波子电路的输出端与所述直流输出端相连接，所述控制电路的取样端与所述方波整流滤波子电路的输出端相连接，所述控制电路的控制端与所述高频变换电路的输入端相连接；所述干扰抑制电路能够消除所述电网交流电对开关电源电路以及开关电源电路对所述电网交流电两个不同方向的电磁干扰；所述整流滤波电路能够对所述电网交流电进行整流滤波，为所述高频变换电路提供直流电压；所述高频变换电路能够将直流电压变换成高频交流电压，隔离输出端与输入电网交流电；所述方波整流滤波电路能够将所述高频变换电路输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压，并防止高频噪声对负载干扰；所述控制电路能够检测输出的直流电压，并保持输出电压的稳定。
2.根据权利要求1所述的水池用开关电源电路，其特征在于：所述干扰抑制电路能够消除所述电网交流电对开关电源电路以及开关电源电路对所述电网交流电两个不同方向的电磁干扰的结构是：设有扼流圈L1、电容C1和电容C2，所述电容C1跨接于所述扼流圈L1的输入端，所述电容C2跨接于所述扼流圈的输出端。
3.根据权利要求1所述的水池用开关电源电路，其特征在于：所述整流滤波电路能够对所述电网交流电进行整流滤波，为所述高频变换电路提供直流电压的结构是：设有整流桥B1和电解电容E1，所述电解电容E1跨接于所述整流桥B1的输出端。
4.根据权利要求1所述的水池用开关电源电路，其特征在于：所述高频变换电路能够将直流电压变换成高频交流电压，隔离输出端与输入电网交流电的结构是：设有高频变压器T1、电阻R1、电容C3和二极管D1，所述电阻R1与所述二极管D1串接后再并接于所述高频变压器T1的输入端，所述电容C3跨接于所述电阻R1的两端。
5.根据权利要求1所述的水池用开关电源电路，其特征在于：所述方波整流滤波电路能够将所述高频变换电路输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压，并防止高频噪声对负载干扰的结构是：所述方波整流滤波电路至少包括一个所述方波整流滤波子电路，所述方波整流滤波子电路设有二极管D2、电容C4、电解电容E2、电感L2、电解电容E3和电容C5，所述二极管D2与所述电感L2串接，所述电容C4和电解电容E2分别跨接于所述电感L2的输入端，所述电容C5和电解电容E3分别跨接于所述电感L2的输出端。
6.根据权利要求1所述的水池用开关电源电路，其特征在于：所述控制电路能够检测输出的直流电压，并保持输出电压的稳定的结构是：设有电阻R2和电阻R3、三端稳压器U3、光耦U2、电阻R4和R5、电容C6和C7和开关电源芯片U1，所述光耦U2的阳极串接所述电阻R2一端，所述光耦U2的阴极串接所述电阻R3一端，所述电阻R2另一端和电阻R3另一端分别接于所述方波整流电路的输出端，所述光耦U2的集电极与所述开关电源芯片U1的使能端相连接，所述光耦U2的发射极与所述开关电源芯片U1的源极端相连接，所述开关电源芯片U1的漏极引出端接入所述高频变换电路的输入端，所述开关电源芯片U1的旁路端与所述电容C6相连接，所述电阻R4和R5串接后与所述方波整流电路的输出端相连接，所述三端稳压器U3的阳极接地，控制极接于所述电阻R4和电阻R5之间，阴极接于电阻R3与所述光耦U2的阴极之间。
7.根据权利要求1至6任一项所述的水池用开关电源电路，其特征在于：设有保险丝FUSE和压敏电阻ZNR，所述保险丝FUSE串接于所述干扰抑制电路的输入端，所述压敏电阻ZNR并接于所述干扰抑制电路的输入端。
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