CN106887944A - 开关电源电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种开关电源电路，所述开关电源电路包括一RCD吸收电路、一变压器、一开关管及一发光二极管，所述变压器的初级线圈的一端与正电源端相连，其另一端通过所述开关管与负电源端相连，所述RCD吸收电路并接在所述正电源端与所述开关管之间，所述发光二极管连接在所述RCD吸收电路中。本发明开关电源电路通过将RCD吸收电路设置在正电源端与开关管之间以实现对开关管的吸收保护功能，将发光二极管连接在RCD吸收电路中可实现开关电源电路的工作指示功能，实现电路保护与工作状态指示的统一，而且无需额外消耗更多电能，节能环保，提高开关电源电路的效率。

Description

开关电源电路
技术领域
本发明涉及一种电子电路，尤其涉及一种开关电源电路。
背景技术
在单端反激式开关电源电路中，初级线圈的漏感必然存在，在开关电源工作后，每次开关管从开通状态转换为关断状态的瞬间，因漏感的存在，初级线圈上的电流不能突变为零，其续流的电流在初级线圈产生尖峰电压，对开关管产生过压损坏风险。为解决该问题，现有技术中的常用做法是在开关管与变压器之间增加RCD吸收电路，将关断的瞬间尖峰能量通过吸收电路上的电容和二极管泄放，以平缓开关管的电压浪涌，避免开关管被高压击穿。
同时，在电子产品中，常常要用到指示灯电路，用于对电路进行监控和指示，以确定电路处于正常工作状态。而在开关电源的相关产品中，必然要设置一个发光指示灯，以指示电源是否处于正常工作状态，现有技术中的做法是在开关电源电路的次级线圈上增加电阻和发光二极管的串联电路，当电源电路工作后，输出电压带动负载，同时附带将发光二极管点亮，以说明整个开关电源已经进入工作状态。但是，额外在开关电源输出端上增加电阻和发光二极管必然产生功率消耗，降低电源的整体效率。
鉴于此，有必要提供一种可解决上述缺陷的既能保护开关电源电路的开关管，又能无需额外功率损耗即可起到指示作用的开关电源电路。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可解决上述缺陷的既能保护开关电源电路的开关管，又能无需额外功率损耗即可起到指示作用的开关电源电路。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案：一种开关电源电路，其包括一RCD吸收电路、一变压器、一开关管及一发光二极管。所述变压器的初级线圈的一端与正电源端相连，其另一端通过所述开关管与负电源端相连，所述RCD吸收电路并接在所述正电源端与所述开关管之间，所述发光二极管连接在所述RCD吸收电路中。
其中，所述开关管包括MOS开关管、IGBT开关管或开关三极管。反激式开关电源工作过程中，在开关管断开的时候，由于变压器的初级线圈存在漏感，变压器初级线圈的漏感会产生尖峰电压，RCD吸收电路能够吸收这个尖峰电压，从而保护开关管不被高压击穿，起到了电路保护的作用。而RCD吸收电路本身会通过电阻发热消耗功率，将发光二极管连接至RCD吸收电路中，可利用吸收的漏感能量进行发光指示，无需额外消耗更多的能源，节能环保，提高开关电源的实用性。
其进一步技术方案为：所述RCD吸收电路包括一第一二极管、第一电容及第一电阻，所述第一电容与第一电阻并联后与第一二极管串联。
其进一步技术方案为：所述发光二极管与所述第一电阻串联且并联于所述第一电容，其中，该发光二极管的正极与所述第一电阻的一端相连，该第一电阻的另一端与所述第一电容的一端相连，所述发光二极管的负极与所述第一电容的另一端相连；所述第一电容的另一端与正电源端相接，所述第一电容与第一电阻并联的一端与所述第一二极管的负极相连，所述第一二极管的正极连接在初级线圈的另一端与所述开关管之间。
其进一步技术方案为：所述变压器的次级线圈的一端与一第二二极管串联。
其进一步技术方案为：所述次级线圈通过所述第二二极管与一极性电容并联。其中，所述第二二极管的正极与次级线圈的一端相连，其负极与所述极性电容的正极相连，该极性电容的负极与次级线圈的另一端相连。
本发明的有益技术效果在于：本发明提供的一种开关电源电路通过在变压器的初级线圈电连接一RCD吸收电路，以避免因初级线圈的漏感而在开关管关断时产生的瞬时电压损坏开关管，并通过将发光二极管连接在RCD吸收电路中，实现将所需消耗的电能转化为光能，合理利用资源，而且无需额外在所述开关电源电路的输出端设置指示灯电路即可显示开关电源电路的工作状态，无需额外消耗电能，实现吸收保护功能和电源工作状态指示功能的统一，节能环保，提高开关电源电路的效率。
附图说明
图1是本发明开关电源电路的电路原理图。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，在某些实施例，例如本实施例中，本发明开关电源电路10包括一RCD吸收电路100、一变压器T1、一MOS开关管Q1及一发光二极管LED1。所述变压器T1的初级线圈的一端与正电源端相连，其另一端通过所述MOS开关管Q1与负电源端相连，其中，初级线圈的另一端与所述MOS开关管Q1的漏极D相连，该MOS开关管Q1的源极S与负电源端相连，所述RCD吸收电路100并接在所述正电源端与MOS开关管Q1的漏极D之间；所述发光二极管LED1连接在所述RCD吸收电路100中。
其中，反激式开关电源工作过程中，在MOS开关管Q1断开的时候，由于变压器T1的初级线圈存在漏感，初级线圈的漏感会产生尖峰电压，RCD吸收电路100能够吸收这个尖峰电压，从而保护MOS开关管Q1不被高压击穿，起到了电路保护的作用。而RCD吸收电路100本身会通过电阻发热消耗功率，将发光二极管LED1连接在RCD吸收电路100中，可利用吸收的漏感能量进行发光指示，无需额外消耗更多的能源，节能环保，提高开关电源电路10的实用性。
图1所示的实施例使用MOS开关管Q1作为开关电源电路10的开关器件，本领域技术人员可以理解地，在其他的实施例中，也可以选用IGBT开关管、开关三极管等其他类型的开关管作为开关电源电路10的开关器件。
在某些实施例，例如本实施例中，所述RCD吸收电路100包括一第一二极管D1、第一电容C1及第一电阻R1，所述第一电容C1与第一电阻R1并联后与第一二极管D1串联。
在某些实施例，例如本实施例中，所述发光二极管LED1与所述第一电阻R1串联且并联于所述第一电容C1，其中，该发光二极管LED1的正极与所述第一电阻R1的一端相连，该第一电阻R1的另一端与所述第一电容C1的一端相连，所述发光二极管LED1的负极与所述第一电容C1的另一端相连；所述第一电容C1的另一端与正电源端相接，所述第一电容C1与第一电阻R1并联的一端与所述第一二极管D1的负极相连，所述第一二极管D1的正极连接在初级线圈的另一端与MOS开关管Q1的漏极D之间。
当然，在本发明的其他实施例中，发光二极管在RCD吸收电路100的连接位置可不同于本实施例，其余结构和功能均与本实施例相同。
在某些实施例，例如本实施例中，所述次级线圈的一端与一第二二极管D2串联；所述变压器T1的次级线圈通过所述第二二极管D2与一极性电容E1并联。其中，所述第二二极管D2的正极与次级线圈的一端相连，其负极与所述极性电容E1的正极相连，该极性电容E1的负极与次级线圈的另一端相连。
当MOS开关管Q1在关断动作时，变压器T1的初级线圈上电流从第一二极管D1向第一电容C1续流充电，当所述第一电容C1上电压充到大于发光二极管LED1开启结电压时，续流电流也有一部分通过发光二极管LED1，随着初级线圈漏感的续流能量被第一电容C1吸收存储，第一电容C1上电压逐步升高，发光二极管LED1上电流也逐步增大，当MOS开关管Q1再次开通时，电流路径转向MOS开关管Q1，第一二极管D1被反向电压截止而阻断，但由于上一周期存储于第一电容C1的能量需要通过与其并联的第一电阻R1消耗掉，于是通过第一电阻R1向发光二极管LED1放电，此时，可持续点亮发光二极管LED1。开关电源正常工作时，在MOS开关管Q1开通与关断的重复周期中，使得发光二极管LED1能持续点亮。因此，根据发光二极管LED1发亮的状态即可判断该开关电源电路10的工作状态，起到了开关电源电路10工作状态的指示作用。
综上所述，本发明提供的一种开关电源电路通过在变压器的初级线圈电连接一RCD吸收电路，以避免因初级线圈的漏感而在开关管关断时产生的瞬时电压损坏开关管，并通过将发光二极管连接在RCD吸收电路中，实现将所需消耗的电能转化为光能，合理利用资源，而且无需额外在所述开关电源电路的输出端设置相关指示灯电路即可显示开关电源电路的工作状态，无需额外消耗电能，实现吸收保护功能和电源工作状态指示功能的统一，节能环保，提高开关电源电路的效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例，而非对本发明做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种开关电源电路，其包括一RCD吸收电路、一变压器、一开关管及一发光二极管，其特征在于：所述变压器的初级线圈的一端与正电源端相连，其另一端通过所述开关管与负电源端相连，所述RCD吸收电路并接在所述正电源端与所述开关管之间，所述发光二极管连接在所述RCD吸收电路中。
2.如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于：所述RCD吸收电路包括一第一二极管、第一电容及第一电阻，所述第一电容与第一电阻并联后与第一二极管串联。
3.如权利要求2所述的开关电源电路，其特征在于：所述发光二极管与所述第一电阻串联且并联于所述第一电容，其中，所述发光二极管的正极与所述第一电阻的一端相连，该第一电阻的另一端与所述第一电容的一端相连，所述发光二极管的负极与所述第一电容的另一端相连；所述第一电容的另一端与正电源端相接，所述第一电容与第一电阻并联的一端与所述第一二极管的负极相连，所述第一二极管的正极连接在初级线圈的另一端与所述开关管之间。
4.如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于：所述变压器的次级线圈的一端与一第二二极管串联。
5.如权利要求4所述的开关电源电路，其特征在于：所述次级线圈通过所述第二二极管与一极性电容并联。
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