CN104753327A - 开关电源 - Google Patents

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Abstract

一种开关电源，包括一整流滤波电路，所述整流滤波电路能对交流电源信号进行滤波整流处理后输出一电压信号，所述整流滤波电路包括一热敏电阻，所述开关电源还包括一与所述整流滤波电路相连的待机电压转换电路及一与所述待机电压转换电路相连的继电器驱动电路，所述继电器驱动电路包括与所述热敏电阻相连的继电器，所述开关电源开机瞬间，所述待机电压尚未将所述电压信号转换为一待机电压，所述继电器处于断开状态，所述热敏电阻能减小所述开关电源的开机冲击电流；所述开关电源完全开启后，所述待机电压将所述电压信号转换为一待机电压，所述继电器处于闭合状态而使所述热敏电阻短路以减少开关电源的能耗。

Description

开关电源
技术领域
本发明涉及一种开关电源，尤指一种能减小开机冲击电流的开关电源。
背景技术
开关电源采用高电压大容量的电容进行滤波与储能，在开关电源开机瞬间，由于电容特性，开关电源出现短暂的虚短路状态，导致开关电源的开机电流特别大，容易烧毁线路中其它电子元器件。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种能减小开机冲击电流的开关电源。
一种开关电源，包括一整流滤波电路，所述整流滤波电路能对交流电源信号进行滤波整流处理后输出一电压信号，所述整流滤波电路包括一热敏电阻，所述开关电源还包括一与所述整流滤波电路相连的待机电压转换电路及一与所述待机电压转换电路相连的继电器驱动电路，所述继电器驱动电路包括与所述热敏电阻相连的继电器，所述开关电源开机瞬间，所述待机电压尚未将所述电压信号转换为一待机电压，所述继电器处于断开状态，所述热敏电阻能减小所述开关电源的开机冲击电流；所述开关电源完全开启后，所述待机电压将所述电压信号转换为一待机电压，所述继电器处于闭合状态而使所述热敏电阻短路以减少开关电源的能耗。
在一实施方式中，所述整流滤波电路还包括一防EMI滤波电路及一桥式整流电路，所述热敏电阻连接于所述防EMI滤波电路及所述桥式整流电路之间。
在一实施方式中，所述防EMI滤波电路的输入端接入所述交流电源信号，所述防EMI滤波电路的输出端通过所述热敏电阻连接至所述桥式整流电路的输入端，所述桥式整流电路的输出端输出所述电压信号至所述待机电压转换电路。
在一实施方式中，所述开关电源还包括一连接于所述待机电压转换电路及所述继电器驱动电路之间的隔离开关电路，所述隔离开关电路包括一光电耦合器，所述光电耦合器使所述待机电压转换电路的输出信号以单相传输的方式传送至所述继电器驱动电路。
在一实施方式中，所述待机电压转换电路包括输出所述待机电压的输出端，所述光电耦合器的第一输入端通过一第三电阻连接至所述待机电压转换电路的输出端，所述光电耦合器的第二输入端接地；一第四电阻与所述第三电阻串联且连接于所述光电耦合器的第一输入端及第二输入端之间；所述光电耦合器的输出端与所述继电器驱动电路相连从而控制所述继电器的开启或断开状态。
在一实施方式中，所述继电器驱动电路包括一与所述继电器相连的三极管，所述三极管的集电极及所述光电耦合器的第一输出端共同连接至一电源，所述三极管的基极通过一第二电阻与所述光电耦合器的第二输出端相连，所述三极管的发射极通过一第一电阻与所述继电器相连。
在一实施方式中，所述继电器驱动电路还包括一与所述继电器并联的第一二极管，所述第一二极管的负极及所述继电器的一接线端通过所述第一电阻与所述三极管的发射极相连，所述第一二极管的负极与所述继电器的另一接线端相连。
在一实施方式中，所述继电器驱动电路还包括一第二二极管，所述第二二极管的正极与所述三极管的发射极相连，所述第二二极管的负极与所述三极管的基极相连。
在一实施方式中，所述继电器驱动电路还包括一齐纳二极管，所述齐纳二极管的负极与所述三极管的基极相连，所述齐纳二极管的正极接地。
在一实施方式中，所述三极管为NPN型双极性三极管。
与现有技术相比，上述开关电源在开机瞬间，可利用所述热敏电阻减小开机冲击电流；在开关电源完全开启后，所述继电器使所述热敏电阻短路以减少开关电源的能耗。
附图说明
图1是本发明开关电源一较佳实施方式的模块图。
图2是图1中开关电源的电路图。
主要元件符号说明
整流滤波电路 10
防EMI滤波电路 11
交流电源 12
待机电压转换电路 20
控制芯片 21
待机电压输出端 22
隔离开关电路 30
继电器驱动电路 40
电容 C1~C12
电感 L1-L2
二极管 D1-D4
齐纳二极管 ZD1
热敏电阻 NTC
桥式整流电路 BD1
电阻 R1-R5
继电器 K1
光电耦合器 U1
变压器 T1
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，在本发明一较佳实施方式中，一开关电源包括一整流滤波电路10、一待机电压转换电路20、一隔离开关电路30及一继电器驱动电路40。
请参阅图2，所述整流滤波电路10包括一防EMI滤波电路11、一热敏电阻NTC及一桥式整流电路BD1。所述防EMI滤波电路11的输入端与一交流电源12相连，所述防EMI滤波电路11包括电容C4-C12，电感L1及L2及一电阻R5。所述防EMI滤波电路11包括两个输出端，其中一输出端通过所述热敏电阻NTC与所述桥式整流电路BD1的输入端1相连；所述防EMI滤波电路11的另一输入端与所述桥式整流电路BD1的输入端3相连。所述桥式整流电路BD1的输出端2输出整流后的电压信号（HV），所述桥式整流电路BD1的输出端4接地；一极性电容C1的正极与所述桥式整流电路BD1的输出端2相连，负极与桥式整流电路BD1的输出端4相连。在一实施方式中，所述开关电源开机上电的瞬间，热敏电阻NTC的电阻很大，可以减少开机时冲击电流。
所述待机电压转换电路20与所述桥式整流电路BD1的输出端2相连，包括一变压器T1、一与变压器T1相连的控制芯片21、二极管D3及D4、电容C2及C3。所述待机电压转换电路20将所述桥式整流电路BD1输出的HV电压信号转换为一待机电压（Standby Voltage），所述待机电压转换电路20包括一输出所述待机电压的待机电压输出端22。
所述隔离开关电路30包括由R3及R4组成的分压电路及一光电耦合器U1。所述待机电压转换电路20输出的待机电压通过由电阻R3及R4组成的分压电路连接至所述隔离开关电路的光电耦合器U1，所述光电耦合器U1包括发光源（如发光二极管）及受光源（如光敏三极管），使电信号仅能单相传输，且对输入、输出电信号有良好的隔离作用，具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。所述光电耦合器U1包括两个与发光源（发光二极管）相连的输入端及两个与受光源（光敏三极管）相连的输出端，该两输入端分别与所述电阻R4的两端相连，该两输出端其中之一与12V的电源信号相连，该两输出端其中之另一与所述继电器驱动电路40相连。所述电阻R3的一端与所述待机电压转换电路20的待机电压输出端22相连，所述电阻R3的另一端与所述电阻R4及所述光电耦合器U1的第一输入端相连。所述电阻R4的一端与所述电阻R3及所述光电耦合器U1的第一输入端相连，所述电阻R4的另一端与所述光电耦合器U1的第二输入端相连，所述光电耦合器U1的第二输入端接地。
所述继电器驱动电路40包括一三极管Q1、二极管D1-D2、电阻R1-R2、齐纳二极管ZD1、一电容C13及一继电器K1。在一实施方式中，所述三极管Q1为一NPN型双极性三极管。所述三极管Q1的集电极与所述光电耦合器U1的一输出端及所述12V的电源信号相连，基极与通过所述电阻R2与所述光电耦合器的另一输出端相连，发射极与所述电阻R1相连。所述齐纳二极管ZD1的负极与所述三极管Q1的基极相连，正极接地。所述二极管D2的正极与所述三极管Q1的发射极相连，所述二极管D2的负极与所述三极管Q1的基极相连。所述电阻R1及电容C13依次串接至所述三极管Q1的发射极，所述二极管D1及继电器K1均与所述电容C13并联。所述二极管D1的负极及所述继电器K1的一接线端通过所述电阻R1与所述三极管Q1的发射极相连，所述二极管D1的负极与所述继电器K1的另一接线端相连。所述继电器K1包括一开关，该开关的两端A和B分别连接至所述热敏电阻NTC的两端，当继电器K1通电时，所述开关导通，可使所述热敏电阻NTC短路。
所述开关电源工作时，所述防EMI滤波电路11将交流电源12的交流电源信号进行滤波后通过所述热敏电阻NTC输出给所述桥式整流电路BD1，在所述开关电源开启的瞬间，热敏电阻NTC的电阻很大，可减小输入至所述桥式整流电路BD1的开机冲击电流；所述桥式整流电路BD1将所述防EMI滤波电路11输出的电压信号进行整流后输出给所述待机电压转换电路20，所述待机电压转换电路20将所述桥式整流电路BD1输出的电压信号转换为待机电压（standby voltage），所述待机电压经过所述电阻R3的降压后输出至所述光电耦合器U1的第一输入端，所述光电耦合器U1的发光二极管发光，所述光电耦合器U1的输出端导通，因而输出高电平的电压信号使所述三极管Q1导通。所述三极管Q1导通后，所述继电器K1有电流流过，继电器K1的开关闭合，使所述热敏电阻NTC短路。
在本发明一较佳实施方式中，所述开关电源在开机上电的瞬间，所述待机电压转换电路20尚未转换出所述待机电压，所述光电耦合器U1断开，所述三极管Q1的基极为低电平，因而处于截止（断开）状态，所述继电器K1没有电流流过，所述继电器K1的开关断开，不影响所述热敏电阻NTC的正常工作。所述热敏电阻NTC在开关电源开机上电的瞬间电阻很大，可以减少开机时冲击电流，防止烧坏开关电源的电子器件。所述开关电源完全开启后，所述待机电压转换电路20转换出所述待机电压，使所述光电耦合器U1导通，所述三极管Q1的基极为高电平，因而处于导通（闭合）状态，所述继电器K1有电流流过，所述继电器K1的开关闭合，使所述热敏电阻NTC短路，从而减少不必要的能耗。

Claims (10)

1.一种开关电源，包括一整流滤波电路，所述整流滤波电路能对交流电源信号进行滤波整流处理后输出一电压信号，其特征在于：所述整流滤波电路包括一热敏电阻，所述开关电源还包括一与所述整流滤波电路相连的待机电压转换电路及一与所述待机电压转换电路相连的继电器驱动电路，所述继电器驱动电路包括与所述热敏电阻相连的继电器，所述开关电源开机瞬间，所述待机电压尚未将所述电压信号转换为一待机电压，所述继电器处于断开状态，所述热敏电阻能减小所述开关电源的开机冲击电流；所述开关电源完全开启后，所述待机电压将所述电压信号转换为一待机电压，所述继电器处于闭合状态而使所述热敏电阻短路以减少开关电源的能耗。
2.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于：所述整流滤波电路还包括一防EMI滤波电路及一桥式整流电路，所述热敏电阻连接于所述防EMI滤波电路及所述桥式整流电路之间。
3.如权利要求2所述的开关电源，其特征在于：所述防EMI滤波电路的输入端接入所述交流电源信号，所述防EMI滤波电路的输出端通过所述热敏电阻连接至所述桥式整流电路的输入端，所述桥式整流电路的输出端输出所述电压信号至所述待机电压转换电路。
4.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于：所述开关电源还包括一连接于所述待机电压转换电路及所述继电器驱动电路之间的隔离开关电路，所述隔离开关电路包括一光电耦合器，所述光电耦合器使所述待机电压转换电路的输出信号以单相传输的方式传送至所述继电器驱动电路。
5.如权利要求4所述的开关电源，其特征在于：所述待机电压转换电路包括输出所述待机电压的输出端，所述光电耦合器的第一输入端通过一第三电阻连接至所述待机电压转换电路的输出端，所述光电耦合器的第二输入端接地；一第四电阻与所述第三电阻串联且连接于所述光电耦合器的第一输入端及第二输入端之间；所述光电耦合器的输出端与所述继电器驱动电路相连从而控制所述继电器的开启或断开状态。
6.如权利要求5所述的开关电源，其特征在于：所述继电器驱动电路包括一与所述继电器相连的三极管，所述三极管的集电极及所述光电耦合器的第一输出端共同连接至一电源，所述三极管的基极通过一第二电阻与所述光电耦合器的第二输出端相连，所述三极管的发射极通过一第一电阻与所述继电器相连。
7.如权利要求6所述的开关电源，其特征在于：所述继电器驱动电路还包括一与所述继电器并联的第一二极管，所述第一二极管的负极及所述继电器的一接线端通过所述第一电阻与所述三极管的发射极相连，所述第一二极管的负极与所述继电器的另一接线端相连。
8.如权利要求7所述的开关电源，其特征在于：所述继电器驱动电路还包括一第二二极管，所述第二二极管的正极与所述三极管的发射极相连，所述第二二极管的负极与所述三极管的基极相连。
9.如权利要求8所述的开关电源，其特征在于：所述继电器驱动电路还包括一齐纳二极管，所述齐纳二极管的负极与所述三极管的基极相连，所述齐纳二极管的正极接地。
10.如权利要求9所述的开关电源，其特征在于：所述三极管为NPN型双极性三极管。
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Effective date of registration: 20191216

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Patentee after: Haining Economic Development Industrial Park Development and Construction Co., Ltd

Address before: 430205 Hubei city of Wuhan province Optics Valley East Lake New Technology Development Zone Road No. two Foxconn Technology Park

Co-patentee before: Hon Hai Precision Industry Co., Ltd.

Patentee before: Hongfujin Precision Industry (Wuhan) Co., Ltd.