CN105099237B - 实现短路保护和避免漏电的医用开关电源 - Google Patents
实现短路保护和避免漏电的医用开关电源 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105099237B CN105099237B CN201510371997.6A CN201510371997A CN105099237B CN 105099237 B CN105099237 B CN 105099237B CN 201510371997 A CN201510371997 A CN 201510371997A CN 105099237 B CN105099237 B CN 105099237B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistor
- electrically connected
- capacitor
- circuit
- pin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 205
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 15
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 15
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 13
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 11
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 abstract 1
- 230000009993 protective function Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000006793 arrhythmia Effects 0.000 description 1
- 206010003119 arrhythmia Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008816 organ damage Effects 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种利用电流和电压双参数反馈的实现短路保护和避免漏电的医用开关电源,它包括交流浪涌抑制电路、整流电路、主控电路、稳压输出控制电路、过压保护电路、短路保护电路和过载保护电路,交流浪涌抑制电路用于抑制外部交流输入电源的涌动;整流电路用于对抑制后的交流电进行整流处理,从而形成更加适合医疗设备工作的直流电;主控电路用于根据其它各单元的检测信号控制稳压输出控制电路的实际输出;稳压输出控制电路用于实现本发明开关电源的多级电压稳定输出,以适应不同用电规格的用电设备;过压保护电路用于实现交流输入过电压保护作用;短路保护电路用于实现短路保护;过载保护电路用于抑制电流的升高,达到过载保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种开关电源,具体来说,涉及一种利用电流和电压双参数反馈的实现短路保护和避免漏电的医用开关电源。
背景技术
医疗电子设备产业是关系到人类生命健康的新兴产业,近十余年来,在世界发达国家一直保持着很高的市场年增长率,因而被誉为朝阳产业。随着医疗水平的提高,越来越多先进的医疗设备广泛运用在各种医疗场合,开关电源作为医疗电子设备的重要组成部分,它相对于其他种类的电源产品有更为严苛的要求,使用交流供电的医疗诊断、测量和治疗设备,可能会由于不合适的接地和电绝缘产生漏电流,而使患者以及医疗人员暴露在电击、烧伤、内脏器官损伤和心律不齐等潜在危险之中,鉴于医疗设备的特殊使用环境,医疗电源产品在安全性和可靠性方面有着更为严苛的要求,例如,必须满足IEC60601-1安规的绝缘和漏电流要求,或其相关标准,诸如:EN60601-1、UL60601-1和CSA22.2第601.1M90标准。
发明内容
针对以上的不足,本发明提供了一种实现短路保护和避免漏电的医用开关电源,它包括用于对外部接入电流进行整流处理的整流电路和用于实现电压稳定输出的稳压输出控制电路,还包括主控电路、过压保护电路、短路保护电路和过载保护电路、以及用于抑制交流输入电源涌动的交流浪涌抑制电路,抑制后的交流电再经过整流电路进行整流处理;交流浪涌抑制电路连接整流电路,整流电路连接主控电路,主控电路连接稳压输出控制电路,过压保护电路、短路保护电路及过载保护电路一端均与稳压输出控制电路连接,过压保护电路、短路保护电路及过载保护电路的另一端均与主控电路连接;
所述交流浪涌抑制电路采用扼流电抗实现抑制交流输入电源涌动,它由双模输入电抗EM1,电容C1、电容C2、电容C3和电容C4构成,当外部交流电源出现浪涌电压和浪涌电流时,利用电容C1和电容C2来抑制浪涌电压,利用双模输入电抗EM1抑制浪涌电流;所述主控电路由主控芯片U1及其外围电路组成,所述稳压输出控制电路实现多级电压稳定输出,以适应各种不同用电规格的用电设备;
所述稳压输出控制电路由变压器T1、稳压芯片U5、电容C43、调整电位器RV2、电阻R20、电阻R22、光电耦合器U6和其外围电路构成,调整电位器RV2和电阻R22串联后电性连接于电容C43的一端与地之间,电阻R20的一端连接光电耦合器U6的引脚2,电阻R20的另一端连接稳压芯片U5的阴极、电容C43的另一端、光电耦合器U6的引脚1,稳压芯片U5的阳极接地;
其中一个输出支路由变压器T1的引脚13、引脚14、二极管D4、电容C16、电感L2、电解电容C17、电解电容C18、电阻R10和电阻R11组成,实现+110V电压输出,二极管D4与电容C16并联后再依次与电感L2、电阻R11串联连接于+110V电压输出支路与变压器T1的引脚14之间,电解电容C17电性连接于二极管D4与地之间,电解电容C18电性连接于电感L2与地之间,电阻R10电性连接于电感L2与地之间,变压器T1的引脚13与地电性连接;
第二个输出支路由变压器T1的引脚12、引脚11、二极管D5、电容C19、电感L3、电解电容C20、电解电容C21和电阻R12组成,实现-125V电压输出,二极管D5与电容C19并联后电性连接于变压器T1的引脚12与地之间,电解电容C20电性连接于变压器T1的引脚11与地之间,电感L3电性连接于变压器T1的引脚11与-125V电压输出支路之间,电解电容C21电性连接于电感L3与地之间,电阻R12电性连接于电感L3与地之间;
第三个输出支路由变压器T1的引脚10、引脚8、二极管D8A、二极管D8B、电容C32、电感L6、电解电容C33、电解电容C34、电解电容C36、电阻R13、三极管Q2、电容C35、二极管U4、电阻R25、电阻R15、电阻R14和调整电位器RV1组成,实现+12V电压输出,二极管D8A、二极管D8B、以及电容C32并联后再与电感L6串联连接于变压器T1的引脚10和三极管Q2的集电极之间,电阻R13电性连接于电感L6与三极管Q2的基极之间,电解电容C33电性连接于二极管D8A与地之间,电解电容C34电性连接于电感L6与地之间,二极管U4电性连接于三极管Q2的基极与地之间,电解电容C36电性连接于三极管Q2的发射极与地之间,电容C35、电阻R15串联后电性连接于+12V电源与三极管Q2的基极之间,电阻R25电性连接于三极管Q2的发射极与+12V电源之间,调整电位器RV1与电阻R14串联后电性连接于电容C35与地之间,且调整电位器RV1与电阻R14串联后电性连接于电阻R15与地之间;
第四个输出支路由变压器T1的引脚9、引脚8、二极管D6、电容C22、电感L4、电解电容C23、电解电容C24、电解电容C26和三端集成稳压器U2组成,实现+8V电压输出,二极管D6与电容C22并联后电性连接于变压器T1的引脚9与电感L4之间,电解电容C23电性连接于二极管D6与地之间,电解电容C24电性连接于电感L4与地之间,电感L4与三端集成稳压器U2的IN端口电性连接,+8V电源与三端集成稳压器U2的OUT端口电性连接,电解电容C26电性连接于三端集成稳压器U2的GND端口和+8V电源之间,且电解电容C26与地电性连接,变压器T1引脚8与地电性连接;
第五个输出支路由变压器T1的引脚7、引脚8、二极管D7、电容C27、电感L5、电解电容C28、电解电容C29、电解电容C31和三端集成稳压器U3组成,实现-8V电压输出,变压器T1引脚8与地电性连接,二极管D7与电容C27并联后电性连接于变压器T1的引脚7与电感L5之间,电解电容C28电性连接于二极管D7与地之间,电解电容C29电性连接于电感L5与地之间,电感L5与三端集成稳压器U3的IN端口电性连接,-8V电源与三端集成稳压器U3的OUT端口电性连接,电解电容C31电性连接于三端集成稳压器U3的GND端口和-8V电源之间,且电解电容C31与地电性连接;
第六个输出支路由变压器T1的引脚5、引脚6、双二极管D9、电容C38、电感L7、电解电容C39、电解电容C40、电解电容C41和电阻R17组成,实现+5V电压输出,变压器T1引脚6与地电性连接,双二极管D9、电容C38并联后电性连接于变压器T1引脚5与电感L7之间,电解电容C39电性连接于双二极管D9与地之间,电解电容C40电性连接于电感L7与地之间,电解电容C41电性连接于电感L7与地之间,电阻R17电性连接于+5V电压输出支路与电感L7之间;
当输出电压超过设计值时,所述过压保护电路用于把输出电压限定在某一安全值的范围内,以保护后级用电设备,所述过压保护电路包括电容C12、电容C13、二极管D3、稳压二极管ZD1、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电感L1,电容C12的一端连接于光电耦合器U6的引脚3,电容C12的另一端连接于光电耦合器U6的引脚4、二极管D3的阴极、稳压二极管ZD1的阴极、电容C13的一端,电容C13的另一端与稳压二极管ZD1的阳极连接,二极管D3的阳极连接电阻R9的一端,电阻R9的另一端连接电阻R7的一端,电阻R7的另一端电性连接电阻R8;电阻R9与二极管D3串联后电性连接于光电耦合器U6的引脚3和引脚4之间,当外部交流输入电源在过高电压时,全桥整流后的直流电压随之大幅升高,利用变压器T1的引脚3和引脚4之间的反馈绕组和电阻R7构成变压器T1的引脚1和引脚2之间的输入绕组的负反馈控制电路,实现交流输入过电压保护作用。
为了进一步实现本发明,还包括采用双路采集短路信号作为主控电路的控制信号,以实现短路保护的短路保护电路,所述短路保护电路采样的控制信号分别来自采样电阻R17和电阻R25,其中,来自电阻R17的采样信号通过电阻R18、三极管Q4、电容C42、电阻R23和二极管D15构成的+5V电源的其中一个信号反馈电路,电阻R17电性连接于+5V电压输出支路与三极管Q4的发射极之间,电阻R18电性连接于+5V电压输出支路与三极管Q4的基极之间,电容C42电性连接于三极管Q4的发射极与三极管Q4的基极之间,电阻R23和二极管D15串联后电性连接于三极管Q4的集电极与地之间;来自电阻R25的采样信号通过电阻R26、三极管Q3、电阻R27和二极管D10构成+12V电源的另外一个信号反馈电路,电阻R25电性连接于+12V电压输出支路与三极管Q3的发射极之间,电阻R26电性连接于+12V电压输出支路与三极管Q3的基极之间,电阻R27和二极管D10串联后电性连接于三极管Q3的集电极与地之间。
为了进一步实现本发明,还包括用于抑制电流的升高,以达到过载保护作用的过载保护电路,所述过载保护电路由热敏电阻RT1和电容C10构成,热敏电阻RT1和电容C10串联连接。
本发明的有益效果:本发明的开关电源采用扼流电抗实现抑制交流输入电源涌动,当外部交流电源出现浪涌电压和浪涌电流时,利用电容C1和C2来抑制浪涌电压,利用双模输入电抗EM1抑制浪涌电流,可以极大保证输入电流的稳定性,避免因为电流质量对用电设备造成影响;本发明的稳压输出控制电路可以实现多级电压稳定输出,以适应各种不同用电规格的用电设备;本发明利用过压保护电路、短路保护电路和过载保护电路实现短路保护和避免漏电的医用开关电源在开关电源技术的基础上,利用电流和电压双参数反馈,实现短路保护和避免漏电流的技术,提高了开关电源的可靠性。
附图说明
图1为本发明的开关电源的功能框图;
图2为本发明的交流浪涌抑制电路的电路原理图;
图3为本发明的整流电路的电路原理图;
图4为本发明的主控电路的电路原理图;
图5为本发明的稳压输出控制电路的电路原理图;
图6为本发明的过压保护电路的电路原理图;
图7为本发明的短路保护电路的电路原理图;
图8为本发明的过载保护电路的电路原理图;
图9为本发明的开关电源的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步阐述,其中,本发明的方向以图1为标准。
如图1和图9所示,本发明的实现短路保护和避免漏电的医用开关电源包括交流浪涌抑制电路1、整流电路2、主控电路3、稳压输出控制电路4、过压保护电路5、短路保护电路6和过载保护电路7,交流浪涌抑制电路1连接整流电路2,整流电路2连接主控电路3,主控电路3连接稳压输出控制电路4,过压保护电路5、短路保护电路6及过载保护电路7一端均与稳压输出控制电路连接4,过压保护电路、短路保护电路及过载保护电路的另一端均与主控电路3连接;其中,
如图2所示,交流浪涌抑制电路1用于抑制交流输入电源的涌动,由于雷击或者大功率用电设备的起停等原因,容易导致本发明的外部接入的交流输入电源不够稳定,输入电源会出现浪涌电压或浪涌电流现象,极易导致击穿和烧坏本发明的开关电源电路。本发明设计采用扼流电抗实现抑制交流输入电源涌动,具体电路由双模输入电抗EM1,电容C1、C2、C3和C4构成,当外部交流电源出现浪涌电压和浪涌电流时,利用电容C1和C2来抑制浪涌电压,利用双模输入电抗EM1抑制浪涌电流。
如图3所示,整流电路2用于对交流浪涌抑制电路1抑制后的交流电进行整流处理,从而形成更加适合医疗设备工作的直流电。整流电路2为由BD1~4形成的整流桥。
如图4所示,主控电路3作为整个开关电源的控制中心,用于根据其它各单元的检测信号控制稳压输出控制电路4的实际输出,主控电路3由主控芯片U1及其外围电路组成。
如图6所示,过压保护电路5用于保护后级用电设备,当输出电压超过设计值时,所述过压保护电路用于把输出电压限定在某一安全值的范围内,以保护后级用电设备,所述过压保护电路包括电容C12、电容C13、二极管D3、稳压二极管ZD1、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电感L1,电容C12的一端连接于光电耦合器U6的引脚3,电容C12的另一端连接于光电耦合器U6的引脚4、二极管D3的阴极、稳压二极管ZD1的阴极、电容C13的一端,电容C13的另一端与稳压二极管ZD1的阳极连接,二极管D3的阳极连接电阻R9的一端,电阻R9的另一端连接电阻R7的一端,电阻R7的另一端电性连接电阻R8,电阻R9与二极管D3串联后电性连接于光电耦合器U6的引脚3和引脚4之间,当外部交流输入电源在过高电压时,全桥整流后的直流电压随之大幅升高,利用变压器T1的引脚3和引脚4之间的反馈绕组和电阻R7构成变压器T1的引脚1和引脚2之间的输入绕组的负反馈控制电路,实现交流输入过电压保护作用。
如图5所示,稳压输出控制电路4用于实现本发明开关电源的多级电压稳定输出,以适应各种不同用电规格的用电设备,本发明的稳压输出控制电路4可以提供六种规格的稳定电压输出,分别为+5V、+8V、-8V、+12V、+110V、-125V。本发明的稳压输出控制电路4由由变压器T1、稳压芯片U5、电容C43、调整电位器RV2、电阻R20、电阻R22、光电耦合器U6和其外围电路构成,实现控制上述六种电压稳定输出的作用。调整电位器RV2和电阻R22串联后电性连接于电容C43的一端与地之间,电阻R20的一端连接光电耦合器U6的引脚2,电阻R20的另一端连接稳压芯片U5的阴极、电容C43的另一端、光电耦合器U6的引脚1,稳压芯片U5的阳极接地。其中一个输出支路由变压器T1的引脚13、引脚14、二极管D4、电容C16、电感L2、电解电容C17、电解电容C18、电阻R10和电阻R11组成,实现+110V电压输出;二极管D4与电容C16并联后再依次与电感L2、电阻R11串联连接于+110V电压输出支路与变压器T1的引脚14之间,电解电容C17电性连接于二极管D4与地之间,电解电容C18电性连接于电感L2与地之间,电阻R10电性连接于电感L2与地之间,变压器T1的引脚13与地电性连接。第二个输出支路由变压器T1的引脚12、引脚11、二极管D5、电容C19、电感L3、电解电容C20、电解电容C21和电阻R12组成,实现-125V电压输出,二极管D5与电容C19并联后电性连接于变压器T1的引脚12与地之间,电解电容C20电性连接于变压器T1的引脚11与地之间,电感L3电性连接于变压器T1的引脚11与-125V电压输出支路之间,电解电容C21电性连接于电感L3与地之间,电阻R12电性连接于电感L3与地之间;第三个输出支路由变压器T1的引脚10、引脚8、二极管D8A、二极管D8B、电容C32、电感L6、电解电容C33、电解电容C34、电解电容C36、电阻R13、三极管Q2、电容C35、二极管U4、电阻R25、电阻R15、电阻R14和调整电位器RV1组成,实现+12V电压输出,二极管D8A、二极管D8B、以及电容C32并联后再与电感L6串联连接于变压器T1的引脚10和三极管Q2的集电极之间,电阻R13电性连接于电感L6与三极管Q2的基极之间,电解电容C33电性连接于二极管D8A与地之间,电解电容C34电性连接于电感L6与地之间,二极管U4电性连接于三极管Q2的基极与地之间,电解电容C36电性连接于三极管Q2的发射极与地之间,电容C35、电阻R15串联后电性连接于+12V电源与三极管Q2的基极之间,电阻R25电性连接于三极管Q2的发射极与+12V电源之间,调整电位器RV1与电阻R14串联后电性连接于电容C35与地之间,且调整电位器RV1与电阻R14串联后电性连接于电阻R15与地之间;第四个输出支路由变压器T1的引脚9、引脚8、二极管D6、电容C22、电感L4、电解电容C23、电解电容C24、电解电容C26和三端集成稳压器U2组成,实现+8V电压输出,二极管D6与电容C22并联后电性连接于变压器T1的引脚9与电感L4之间,电解电容C23电性连接于二极管D6与地之间,电解电容C24电性连接于电感L4与地之间,电感L4与三端集成稳压器U2的IN端口电性连接,+8V电源与三端集成稳压器U2的OUT端口电性连接,电解电容C26电性连接于三端集成稳压器U2的GND端口和+8V电源之间,且电解电容C26与地电性连接,变压器T1引脚8与地电性连接;第五个输出支路由变压器T1的引脚7、引脚8、二极管D7、电容C27、电感L5、电解电容C28、电解电容C29、电解电容C31和三端集成稳压器U3组成,实现-8V电压输出,变压器T1引脚8与地电性连接,二极管D7与电容C27并联后电性连接于变压器T1的引脚7与电感L5之间,电解电容C28电性连接于二极管D7与地之间,电解电容C29电性连接于电感L5与地之间,电感L5与三端集成稳压器U3的IN端口电性连接,-8V电源与三端集成稳压器U3的OUT端口电性连接,电解电容C31电性连接于三端集成稳压器U3的GND端口和-8V电源之间,且电解电容C31与地电性连接;第六个输出支路由变压器T1的引脚5、引脚6、双二极管D9、电容C38、电感L7、电解电容C39、电解电容C40、电解电容C41和电阻R17组成,实现+5V电压输出,变压器T1引脚6与地电性连接,双二极管D9、电容C38并联后电性连接于变压器T1引脚5与电感L7之间,电解电容C39电性连接于双二极管D9与地之间,电解电容C40电性连接于电感L7与地之间,电解电容C41电性连接于电感L7与地之间,电阻R17电性连接于+5V电压输出支路与电感L7之间。由于变压器T1的线圈匝数和绕组比固定,可以采取任一电压的电压值作为控制量,达到六路输出电压稳压控制作用。本发明的稳压输出控制电路4采用+5V为控制量,变压器T1的引脚5、引脚6输出绕组的引脚5输出的高频交流电经过双二极管D9整流,再通过电感L7、电解电容C39和C40构成的滤波电路进行滤波得到+5V直流电,该+5V直流电作为控制量,通过调整电位器RV2得到该控制量的分压量,并加到稳压芯片U5的控制端,控制量的反馈控制通过电阻R20、光电耦合器U6施加到主控芯片U1的引脚6,实现+5V电压控制,进而实现六路电压的稳压控制。
如图7所示,短路保护电路6采用双路采集短路信号形式,即分别来自采样电阻R17和R25,其中,来自电阻R17的采样信号通过电阻R18、三极管Q4、电容C42、电阻R23和二极管D15构成的+5V电源的其中一个信号反馈电路,电阻R17电性连接于5V电压输出支路与三极管Q4的发射极之间,电阻R18电性连接于5V电压输出支路与三极管Q4的基极之间,电容C42电性连接于三极管Q4的发射极与三极管Q4的基极之间,电阻R23和二极管D15串联后电性连接于三极管Q4的集电极与地之间;来自电阻R25的采样信号通过电阻R26、三极管Q3、电阻R27和二极管D10构成+12V电源的另外一个信号反馈电路,电阻R25电性连接于+12V电压输出支路与三极管Q3的发射极之间,电阻R26电性连接于+12V电压输出支路与三极管Q3的基极之间,电阻R27和二极管D10串联后电性连接于三极管Q3的集电极与地之间。两个信号反馈电路采集的短路信号再通过单片机U7、电解电容C44、电阻R5、电阻R4、电阻R6和三极管Q1反馈到主控电路3的单片机U1的引脚3,实现短路保护作用。当发生短路时,本发明的短路保护电路6可采集到来自采样电阻R17或R25上的短路信号,现以采样到来自R17的短路信号为例,当出现短路时,R17两端的压降明显,该压降信号通过电阻R18、Q4、R23、D15等构成+5V电源短路的反馈信号,再通过U7、R5、R4施加到Q1的基极,Q1导通,拉低主控芯片U1的3端,封锁主控芯片U1的激励驱动,逆变停止工作,实现短路保护作用。
如图8所示,过载保护电路7用于保护开关电源的负载过大,当开关电源的负载过大时,会导致整流电路2的整流桥的电流超过额定值,如果不加控制,将烧毁整流桥,本发明的过载保护电路7由热敏电阻RT1和电容C10构成,所述过载保护电路包括热敏电阻RT1和电容C10构成,热敏电阻RT1和电容C10串联连接。当外部负载过大时,本发明设计过载保护电路中的热敏电阻RT1的电阻值将非线性增长,实现抑制电流的升高,达到过载保护作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式,本发明并不局限于上述实施方式,在实施过程中可能存在局部微小的结构改动,如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围,且属于本发明的权利要求和等同技术范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型。
Claims (3)
1.一种实现短路保护和避免漏电的医用开关电源,它包括用于对外部接入电流进行整流处理的整流电路和用于实现电压稳定输出的稳压输出控制电路,其特征在于,还包括主控电路、过压保护电路、短路保护电路和过载保护电路、以及用于抑制交流输入电源涌动的交流浪涌抑制电路,抑制后的交流电再经过整流电路进行整流处理;交流浪涌抑制电路连接整流电路,整流电路连接主控电路,主控电路连接稳压输出控制电路,过压保护电路、短路保护电路及过载保护电路一端均与稳压输出控制电路连接,过压保护电路、短路保护电路及过载保护电路的另一端均与主控电路连接;
所述交流浪涌抑制电路采用扼流电抗实现抑制交流输入电源涌动,它由双模输入电抗EM1,电容C1、电容C2、电容C3和电容C4构成,当外部交流电源出现浪涌电压和浪涌电流时,利用电容C1和电容C2来抑制浪涌电压,利用双模输入电抗EM1抑制浪涌电流;所述主控电路由主控芯片U1及其外围电路组成,所述稳压输出控制电路实现多级电压稳定输出,以适应各种不同用电规格的用电设备;
所述稳压输出控制电路由变压器T1、稳压芯片U5、电容C43、调整电位器RV2、电阻R20、电阻R22、光电耦合器U6和其外围电路构成,调整电位器RV2和电阻R22串联后电性连接于电容C43的一端与地之间,电阻R20的一端连接光电耦合器U6的引脚2,电阻R20的另一端连接稳压芯片U5的阴极、电容C43的另一端、光电耦合器U6的引脚1,稳压芯片U5的阳极接地;
其中一个输出支路由变压器T1的引脚13、引脚14、二极管D4、电容C16、电感L2、电解电容C17、电解电容C18、电阻R10和电阻R11组成,实现+110V电压输出,二极管D4与电容C16并联后再依次与电感L2、电阻R11串联连接于+110V电压输出支路与变压器T1的引脚14之间,电解电容C17电性连接于二极管D4与地之间,电解电容C18电性连接于电感L2与地之间,电阻R10电性连接于电感L2与地之间,变压器T1的引脚13与地电性连接;
第二个输出支路由变压器T1的引脚12、引脚11、二极管D5、电容C19、电感L3、电解电容C20、电解电容C21和电阻R12组成,实现-125V电压输出,二极管D5与电容C19并联后电性连接于变压器T1的引脚12与地之间,电解电容C20电性连接于变压器T1的引脚11与地之间,电感L3电性连接于变压器T1的引脚11与-125V电压输出支路之间,电解电容C21电性连接于电感L3与地之间,电阻R12电性连接于电感L3与地之间;
第三个输出支路由变压器T1的引脚10、引脚8、二极管D8A、二极管D8B、电容C32、电感L6、电解电容C33、电解电容C34、电解电容C36、电阻R13、三极管Q2、电容C35、二极管U4、电阻R25、电阻R15、电阻R14和调整电位器RV1组成,实现+12V电压输出,二极管D8A、二极管D8B、以及电容C32并联后再与电感L6串联连接于变压器T1的引脚10和三极管Q2的集电极之间,电阻R13电性连接于电感L6与三极管Q2的基极之间,电解电容C33电性连接于二极管D8A与地之间,电解电容C34电性连接于电感L6与地之间,二极管U4电性连接于三极管Q2的基极与地之间,电解电容C36电性连接于三极管Q2的发射极与地之间,电容C35、电阻R15串联后电性连接于+12V电源与三极管Q2的基极之间,电阻R25电性连接于三极管Q2的发射极与+12V电源之间,调整电位器RV1与电阻R14串联后电性连接于电容C35与地之间,且调整电位器RV1与电阻R14串联后电性连接于电阻R15与地之间;
第四个输出支路由变压器T1的引脚9、引脚8、二极管D6、电容C22、电感L4、电解电容C23、电解电容C24、电解电容C26和三端集成稳压器U2组成,实现+8V电压输出,二极管D6与电容C22并联后电性连接于变压器T1的引脚9与电感L4之间,电解电容C23电性连接于二极管D6与地之间,电解电容C24电性连接于电感L4与地之间,电感L4与三端集成稳压器U2的IN端口电性连接,+8V电源与三端集成稳压器U2的OUT端口电性连接,电解电容C26电性连接于三端集成稳压器U2的GND端口和+8V电源之间,且电解电容C26与地电性连接,变压器T1引脚8与地电性连接;
第五个输出支路由变压器T1的引脚7、引脚8、二极管D7、电容C27、电感L5、电解电容C28、电解电容C29、电解电容C31和三端集成稳压器U3组成,实现-8V电压输出,变压器T1引脚8与地电性连接,二极管D7与电容C27并联后电性连接于变压器T1的引脚7与电感L5之间,电解电容C28电性连接于二极管D7与地之间,电解电容C29电性连接于电感L5与地之间,电感L5与三端集成稳压器U3的IN端口电性连接,-8V电源与三端集成稳压器U3的OUT端口电性连接,电解电容C31电性连接于三端集成稳压器U3的GND端口和-8V电源之间,且电解电容C31与地电性连接;
第六个输出支路由变压器T1的引脚5、引脚6、双二极管D9、电容C38、电感L7、电解电容C39、电解电容C40、电解电容C41和电阻R17组成,实现+5V电压输出,变压器T1引脚6与地电性连接,双二极管D9、电容C38并联后电性连接于变压器T1引脚5与电感L7之间,电解电容C39电性连接于双二极管D9与地之间,电解电容C40电性连接于电感L7与地之间,电解电容C41电性连接于电感L7与地之间,电阻R17电性连接于+5V电压输出支路与电感L7之间;
当输出电压超过设计值时,所述过压保护电路用于把输出电压限定在某一安全值的范围内,以保护后级用电设备,所述过压保护电路包括电容C12、电容C13、二极管D3、稳压二极管ZD1、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电感L1,电容C12的一端连接于光电耦合器U6的引脚3,电容C12的另一端连接于光电耦合器U6的引脚4、二极管D3的阴极、稳压二极管ZD1的阴极、电容C13的一端,电容C13的另一端与稳压二极管ZD1的阳极连接,二极管D3的阳极连接电阻R9的一端,电阻R9的另一端连接电阻R7的一端,电阻R7的另一端电性连接电阻R8;电阻R9与二极管D3串联后电性连接于光电耦合器U6的引脚3和引脚4之间,当外部交流输入电源在过高电压时,全桥整流后的直流电压随之大幅升高,利用变压器T1的引脚3和引脚4之间的反馈绕组和电阻R7构成变压器T1的引脚1和引脚2之间的输入绕组的负反馈控制电路,实现交流输入过电压保护作用。
2.根据权利要求1所述的实现短路保护和避免漏电的医用开关电源,其特征在于,还包括采用双路采集短路信号作为主控电路的控制信号,以实现短路保护的短路保护电路,所述短路保护电路采样的控制信号分别来自采样电阻R17和电阻R25,其中,来自电阻R17的采样信号通过电阻R18、三极管Q4、电容C42、电阻R23和二极管D15构成的+5V电源的其中一个信号反馈电路,电阻R17电性连接于+5V电压输出支路与三极管Q4的发射极之间,电阻R18电性连接于+5V电压输出支路与三极管Q4的基极之间,电容C42电性连接于三极管Q4的发射极与三极管Q4的基极之间,电阻R23和二极管D15串联后电性连接于三极管Q4的集电极与地之间;来自电阻R25的采样信号通过电阻R26、三极管Q3、电阻R27和二极管D10构成+12V电源的另外一个信号反馈电路,电阻R25电性连接于+12V电压输出支路与三极管Q3的发射极之间,电阻R26电性连接于+12V电压输出支路与三极管Q3的基极之间,电阻R27和二极管D10串联后电性连接于三极管Q3的集电极与地之间。
3.根据权利要求1所述的实现短路保护和避免漏电的医用开关电源,其特征在于,还包括用于抑制电流的升高,以达到过载保护作用的过载保护电路,所述过载保护电路由热敏电阻RT1和电容C10构成,热敏电阻RT1和电容C10串联连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510371997.6A CN105099237B (zh) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | 实现短路保护和避免漏电的医用开关电源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510371997.6A CN105099237B (zh) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | 实现短路保护和避免漏电的医用开关电源 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105099237A CN105099237A (zh) | 2015-11-25 |
CN105099237B true CN105099237B (zh) | 2018-05-29 |
Family
ID=54579001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510371997.6A Expired - Fee Related CN105099237B (zh) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | 实现短路保护和避免漏电的医用开关电源 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105099237B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106711927A (zh) * | 2017-01-10 | 2017-05-24 | 四川埃姆克伺服科技有限公司 | 一种用于伺服驱动器的电源整流系统 |
CN108988623A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-11 | 深圳市弘粤驱动有限公司 | 一种外接负载的短路保护 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0880050A (ja) * | 1994-09-08 | 1996-03-22 | Fuji Electric Co Ltd | スイッチング電源の制御方法およびその装置 |
CN201243257Y (zh) * | 2008-07-11 | 2009-05-20 | 四川神坤装备股份有限公司 | 一种隔爆兼本安电源 |
CN101572478A (zh) * | 2009-06-09 | 2009-11-04 | 上海三基电子工业有限公司 | 一种具有本质安全模块的开关电源 |
CN203339979U (zh) * | 2013-07-29 | 2013-12-11 | 南京普爱射线影像设备有限公司 | 一种应用于医疗液晶显示器的开关电源电路 |
US8873991B2 (en) * | 2011-11-17 | 2014-10-28 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Power supply system, image forming apparatus having the same, and low-capacity AC processing circuit |
CN204206001U (zh) * | 2014-11-17 | 2015-03-11 | 宁波经济技术开发区恒率电源科技有限公司 | 一种具有过压保护的高性能模块开关电源电路 |
CN204205992U (zh) * | 2014-11-21 | 2015-03-11 | 深圳市拓普电技术有限公司 | 一种医疗呼吸机驱动电源电路 |
-
2015
- 2015-06-29 CN CN201510371997.6A patent/CN105099237B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0880050A (ja) * | 1994-09-08 | 1996-03-22 | Fuji Electric Co Ltd | スイッチング電源の制御方法およびその装置 |
CN201243257Y (zh) * | 2008-07-11 | 2009-05-20 | 四川神坤装备股份有限公司 | 一种隔爆兼本安电源 |
CN101572478A (zh) * | 2009-06-09 | 2009-11-04 | 上海三基电子工业有限公司 | 一种具有本质安全模块的开关电源 |
US8873991B2 (en) * | 2011-11-17 | 2014-10-28 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Power supply system, image forming apparatus having the same, and low-capacity AC processing circuit |
CN203339979U (zh) * | 2013-07-29 | 2013-12-11 | 南京普爱射线影像设备有限公司 | 一种应用于医疗液晶显示器的开关电源电路 |
CN204206001U (zh) * | 2014-11-17 | 2015-03-11 | 宁波经济技术开发区恒率电源科技有限公司 | 一种具有过压保护的高性能模块开关电源电路 |
CN204205992U (zh) * | 2014-11-21 | 2015-03-11 | 深圳市拓普电技术有限公司 | 一种医疗呼吸机驱动电源电路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105099237A (zh) | 2015-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2903113A1 (en) | Surge protection circuit | |
CN105099237B (zh) | 实现短路保护和避免漏电的医用开关电源 | |
CN205453484U (zh) | 一种ac-dc开关电源输入端保护电路 | |
CN203491680U (zh) | 一种自动复位漏电过欠压保护电路 | |
CN205377649U (zh) | 实现短路保护和避免漏电的新型医用开关电源 | |
CN207588447U (zh) | 一种用于电能安保智能监控系统的限流、限压控制器 | |
CN208112521U (zh) | 一种防雷电源 | |
CN204030571U (zh) | 大通流容量低残压的宽电压范围的交、直流电源防雷器 | |
CN106786391B (zh) | 开关电源过压保护电路及开关电源 | |
CN209375464U (zh) | 反激式开关电源适配器 | |
CN209375111U (zh) | 用于微机保护的保护型电流互感器取电装置 | |
CN212231331U (zh) | 一种电源电路及过欠压保护器 | |
CN207977894U (zh) | 具有防护功能的脉冲电源 | |
CN212163163U (zh) | 一种输入带过压和欠压保护的电源 | |
CN103701100A (zh) | 一种开关电源及其过压保护电路 | |
CN209642308U (zh) | 一种开关电源短路保护电路 | |
CN106099840A (zh) | 一种电源电路的保护电路及电源电路 | |
TWI452792B (zh) | 應用於交流電壓轉直流電壓的轉換器的突波電流抑制電路及其操作方法 | |
CN201450328U (zh) | 一种工程机械控制器的电源保护电路 | |
CN206292721U (zh) | 一种交流电网电压突变的硬盘保护电路 | |
CN208423767U (zh) | 一种交直流漏电检测保护电路 | |
CN205584042U (zh) | 用于机顶盒的电源适配器 | |
CN214626337U (zh) | 一种漏电保护装置以及电器 | |
CN203399341U (zh) | 一种新型led灯驱动电源 | |
CN209389952U (zh) | 开关电源适配器电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180529 |