CN107872156A - 一种性能稳定的高压电源电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种性能稳定的高压电源电路，其特征在于，包括变压器T1，振荡电路，整流稳压电路，过流保护电路，以及升压电路。本发明结构简单，实用性强，该电压系统通过设置的整流稳压电路能将市电转换为稳定的9V直流电压，而振荡电路能将9V直流电压充分的转换为变压器所需的交电压，使变压器能输出电压更稳定；同时，通过变压器与升压电路相结合，能有效的确保为电蚊拍通过一个1500千伏的工作电压，从而确保了本发明能输出稳定的高电压，很好的提高了电蚊拍的灭蚊效果。

Description

一种性能稳定的高压电源电路

技术领域

本发明涉及一种电源电路，具体是指一种性能稳定的高压电源电路。

背景技术

随着，社会经济建设的不断发展，大量的生活垃圾和建筑垃圾对我们的生活环境造成了越严重污染，使蚊虫得到了大量的繁殖，严重的影响了我们的身体健康。为了消除蚊虫对我们的危害，人们便采用了不同的方式来消灭蚊虫，目前我们多采用蚊香、杀虫剂和电蚊拍等方式来防止蚊虫的袭扰，其中我们多用电蚊拍来灭蚊虫。然而，现有的电蚊拍的升压电源存在输出电压不稳定的问题，导致电蚊拍不能有效电死蚊虫，致使蚊虫的数量得不到有效的控制，从而无法满足人们的要求。

发明内容

本发明的目的在于克现有的电蚊拍的升压电源存在输出电压不稳定的缺陷，提供一种性能稳定的高压电源电路。

本发明的目的通过下述技术方案现实：一种性能稳定的高压电源电路，包括变压器T1，与变压器T1原边电感线圈的同名端相连接的振荡电路，分别与振荡电路和变压器T1原边电感线圈的非同名端相连接的过流保护电路，与过流保护电路相连接的整流稳压电路，以及分别与变压器T1的副边电感线圈的非同名端和非同名端相连接的升压电路；所述变压器T1的原边电感线圈的非同名端接地。

所述过流保护电路包括场效应管Q1，场效应管Q2，稳压二极管D6，正极与稳压二极管D6的P极相连接、负极与场效应管Q1的漏极相连接的极性电容C12，一端与稳压二极管D6的N极相连接、另一端与场效应管Q1的漏极相连接的可调电阻R8，一端与场效应管Q1的漏极相连接、另一端与场效应管Q2的栅极相连接的电阻R9，以及一端与场效应管Q1的源极相连接、另一端与场效应管Q2的漏极相连接的电阻R10；所述场效应管Q2的漏极还分别与稳压二极管D6的N极和整流稳压电路相连接，该场效应管Q2的源极与振荡电路相连接；所述场效应管Q1的源极与场效应管Q2的栅极相连接，该场效应管Q1的漏极还与整流稳压电路相连接，该场效应管Q1的栅极与可调电阻R8的可调端相连接；所述极性电容C12的负极与变压器T1原边电感线圈的非同名端相连接后接地。

进一步的，所述整流稳压电路包括二极管整流器U2，稳压芯片U1，分别与二极管整流器U2的两个输入端相连接的降压电路，以及串接在二极管整流器U2与稳压芯片U1之间的复式滤波电路；所述稳压芯片U1的OUT管脚与场效应管Q2的漏极相连接。

所述降压电路包括其中一端与二极管整流器U2的其中一个输入端相连接的电容C7，和其中一端与二极管整流器U2的另一输入端相连接的电容C8；所述电容C7的另一端与电容C8的另一端共同形成降压电路的输入端。

所述复式滤波电路包括正极与二极管整流器U2的正极输出端相连接、负极与二极管整流器U2的负极输出端相连接的极性电容C9，正极经电感L1后与稳压芯片U1的IN管脚相连接、负极与二极管整流器U2的负极输出端相连接的极性电容C10，正极与稳压芯片U1的IN管脚相连接、负极与极性电容C10的负极相连接的极性电容C11，以及一端与极性电容C11的正极相连接、另一端与极性电容C11的负极相连接的电阻R7；所述稳压芯片U1的GND与场效应管Q1的漏极相连接。

所述二极管整流器U2的正极输出端上设置了熔断器FUSE，该熔断器FUSE一端与二极管整流器U2的正极输出端相连接、另一端与极性电容C10的正极相连接；所述电阻R7与极性电容C11的负极之间还串接有发光二极管DL。

再进一步的，所述振荡电路包括放大器P1，无极电容C2，二极管D1，二极管D2，其中一端经电阻R5后与放大器P1的负极相连接、另一端顺次经电阻R3和电阻R4后与放大器P1的正极相连接的电容C1，其中一端与放大器P1的正极相连接、另一端与电阻R3与电阻R4的连接点相连接的电容C2，其中一端与放大器P1的输出端相连接、另一端经电阻R6后与电阻R3与电阻R4的连接点相连接的电容C3，一端与二极管D2的N极相连接、另一端与电容C1与电阻R3的连接点相连接的可调电阻R2，以及一端与二极管D1的N极相连接、另一端与电容C1与电阻R3的连接点相连接的电阻R1；所述二极管D1的P极与二极管D2的N极相连接，所述放大器P1的输出端分别与二极管D1的N极和二极管D2的P极相连接，该放大器P1的负电极接地；所述放大器P1的正电极与场效应管Q2的源极相连接；所述放大器P1的输出端与变压器T1原边电感线圈的同名端相连接。

所述升压电路包括二极管D3，二极管D4，其中一端与二极管D3的N极相连接、另一端与变压器T1副边电感线圈的非同名端相连接的电容C4，一端与变压器T1副边电感线圈的同名端相连接、另一端与二极管D3的P极相连接的电阻R7，正极与二极管D3的P极相连接、负极与二极管D4的N极相连接的极性电容C6，以及P极与极性电容C6的负极相连接、N极经电容C5后与二极管D4的P极相连接的二极管D5；所述二极管D3的N极与二极管D4的P极相连接；所述二极管D5的N极与电容4的其中一端共同作为升压电路的输出端。

更进一步的，所述变压器T1为TRNSFMRT2111变压器。所述稳压芯片U1为7809集成芯片。

本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：

(1)本发明结构简单，实用性强，该电压系统通过设置的整流稳压电路能将市电转换为稳定的9V直流电压，而振荡电路能将9V直流电压充分的转换为变压器所需的交电压，使变压器能输出电压更稳定；同时，通过变压器与升压电路相结合，能有效的确保为电蚊拍通过一个1500千伏的工作电压，从而确保了本发明能输出稳定的高电压，很好的提高了电蚊拍的灭蚊效果。

(2)本发明的整流稳压电路中设置的复式滤波电路能对二极管整流器U2输出的直流电压进行多次滤波，使二极管整流器U2输出的直流电压中的残留的交流电压被有效的滤出，从而很好的确保了电源电路工作的稳定性。

(3)本发明设置的过流保护电路能对稳压芯片U1输出电压时所产生的瞬间高电流进行抑制，有效的防止了后续电路被强电流损坏，从而确保了本发明的使用的安全性。

附图说明

图1为本发明的整体电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本发明公开了一种性能稳定的高压电源电路，包括变压器T1，与变压器T1原边电感线圈的同名端相连接的振荡电路，分别与振荡电路和变压器T1原边电感线圈的非同名端相连接的过流保护电路，与过流保护电路相连接的整流稳压电路，以及分别与变压器T1的副边电感线圈的非同名端和非同名端相连接的升压电路；所述变压器T1的原边电感线圈的非同名端接地。

本实施例中，该变压器T1的原边电感线圈的非同名端接地。而所述整流稳压电路包括二极管整流器U2，稳压芯片U1，分别与二极管整流器U2的两个输入端相连接的降压电路，以及串接在二极管整流器U2与稳压芯片U1之间的复式滤波电路；所述复式滤波电路还与过流保护电路相连接。

实施时，整流稳压电路作为整个电源电路的供电部件，该整流稳压电路能将市电转换为稳定的9V直流电压，该电压经过流保护电路进行处理后传输给振荡电路。其振荡电路能将直流电压变为交流电压，并实现对电压进行升压，为变压器T1提供一个稳定的交流电压。变压器T1作为整个电源电路的核心元件，其优先采用了型号为TRNSFMRT2111的升压变压器来实现。而振荡电路则作为整个电源电路中它起到主导作用，而升压电路则可将变压器T1输出的高电压电压进行升压，并输出1500千伏左右的高电压。

进一步的，所述振荡电路包括放大器P1，二极管D1，二极管D2，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电容C1，无极电容C2，以及电容C3。

连接时，电容C1的其中一端经电阻R5后与放大器P1的负极相连接，另一端顺次经电阻R3和电阻R4后与放大器P1的正极相连接。电容C2的其中一端与放大器P1的正极相连接，另一端与电阻R3与电阻R4的连接点相连接。电容C3的其中一端与放大器P1的输出端相连接，另一端经电阻R6后与电阻R3与电阻R4的连接点相连接。可调电阻R2的一端与二极管D2的N极相连接，另一端与电容C1与电阻R3的连接点相连接。电阻R1的一端与二极管D1的N极相连接，另一端与电容C1与电阻R3的连接点相连接。

所述二极管D1的P极与二极管D2的N极相连接，所述放大器P1的输出端分别与二极管D1的N极和二极管D2的P极相连接，该放大器P1的负电极接地；所述放大器P1的正电极与过流保护电路相连接；所述放大器P1的输出端与变压器T1原边电感线圈的同名端相连接。

为了确保本发明的实际使用效果，本实施例中的电阻R1和电阻R5的阻值设定为1kΩ，可调电阻R2的可调值为0～10kΩ，电阻R3和电阻R4以及电阻R6的阻值设定为0.8kΩ；极性电容C1的容值设定为2μF，电容C2和电容C3的容值设定为10μF；二极管D1和二极管D2均采用了型号为1N4012的二极管。其中，作为该电路的核心元件放大器P1则采用了性能稳定的LM1875来实现。

运行时，振荡电路原理满足振幅平衡和相位平衡条件。振幅平衡即电路中电阻R1和电阻R3构成放大器P1的振幅放大作用，同时引入负反馈，保持放大器P1能稳定工作，其放大器P1的放大倍数为Au＝1+R3/R1＝6；相位平衡通过电容C1、电容C2、电阻R3和电阻R5构成电路的正反馈通道，同时使电路的振荡频率F＝1/(2πRC)＝0.8K*0.01uf≈20Khz，可调电阻R2和二极管D1以及二极管D2构成温度补偿电路，使放大器P1稳定性更好，不会因温度异常造成电路不起振，有效的确保了该电路产生一个稳定的交流给变压器T1，从而实现为变压器T1提供一个稳定的交流工作电压。

再进一步的，所述升压电路包括二极管D3，二极管D4，电阻R7，电容C4，电容C5，极性电容C6，以及二极管D5。

连接时，电容C4的其中一端与二极管D3的N极相连接，另一端与变压器T1副边电感线圈的非同名端相连接。电阻R7的一端与变压器T1副边电感线圈的同名端相连接、另一端与二极管D3的P极相连接。极性电容C6的正极与二极管D3的P极相连接、负极与二极管D4的N极相连接。二极管D5的P极与极性电容C6的负极相连接、N极经电容C5后与二极管D4的P极相连接。所述二极管D3的N极与二极管D4的P极相连接；所述二极管D5的N极与电容4的其中一端共同作为升压电路的输出端并与电蚊拍的电网相连接。

本实施例中的二极管D3～D5均采用了1N4002整流二极管来实现；其电阻R7的阻值设定为1kΩ；其电容C4和电容C5的容值设定为10μF，极性电容C6的容值设定为2.2μF。

运行时，运行时，在通电开始时，变压器T1为升压变压器，其变压器T1电感线圈的同名端电压升至500V左右。当变压器T1电感线圈的同名端输出的交流电为正电极时，其变压器T1电感线圈的非同名端为负电极，正电极加在二极管D3使电容C4充电至500V。当变压器T1电感线圈的非同名端为正电极时，变压器T1电感线圈的同名端为负，并且电容C4上已经有500V电压，因此加上变压器T1电感线圈的非同名端上的电容500V电压后，经过二极管D4会对电容C5进行充电至1000V。再当当变压器T1电感线圈的同名端为正电极时，当变压器T1电感线圈的非同名端为负电极时，变压器500V电压累加电容C5的1000V电压对电容C4和极性电容C6充电，因电容C4上有500V电压，因此极性电容C6上就只能充到1000V电压。需要1500V的电压就取电容C4和极性电容C6的电压出来即可达到1500V高压，但电流非常的小，对于蚊虫来说已经能用来灭蚊，但不会对人体有害的电压等级。

所述降压电路如图1所示，其电容C7和电容C8。其电容C7的其中一端与二极管整流器U2的其中一个输入端相连接。电容C8的其中一端与二极管整流器U2的另一输入端相连接所述电容C7的另一端与的另一端共同形成降压电路的输入端并与市电相连接。其中，电容C7和电容C8的容值均设定为470μF，以确保其实际使用效果。

同时，所述复式滤波电路包括极性电容C9，极性电容C10，极性电容C11，电感L1，以及电阻R7。

连接时，极性电容C9的正极与二极管整流器U2的正极输出端相连接，负极与二极管整流器U2的负极输出端相连接。极性电容C10的正极经电感L1后与稳压芯片U1的IN管脚相连接、负极与二极管整流器U2的负极输出端相连接。极性电容C11的正极与稳压芯片U1的IN管脚相连接、负极与极性电容C10的负极相连接。电阻R7的一端与极性电容C11的正极相连接、另一端与极性电容C11的负极相连接。所述稳压芯片U1的GND与场效应管Q1的漏极相连接。

本实施例中的极性电容C9的容值设定为2200μF,极性电容C10和极性电容C11的容值设定为220μF；而电感L1的电感值设定为50μH；电阻R7的阻值设定为1kΩ。

该整流稳压电路具体的运行时，为确保电源电路不会被电源加载时的瞬间高电压损坏，在整流稳压电路所述二极管整流器U2的正极输出端上设置了熔断器FUSE，该熔断器FUSE一端与二极管整流器U2的正极输出端相连接，另一端与极性电容C10的正极相连接。同时为了便于我们查看电蚊拍的电源接通情况，在电阻R7与极性电容C11的负极之间还串接有发光二极管DL。当整流稳压电路接通市电时，电容C7和电容C8所形成的降压电路对输入的电压进行降压，二极管整流器U2则将降压后的交流电压转换为直流电压，二极管整流器U2输出的直流电压经极性电容C9进行滤波，使直流电压中的残留的交流电压得到抑制，而极性电容C10和电感L1以及极性电容C11对直流电压进行再次滤波，使直流电压中的交流电压被彻底的消除，最后滤波后的直流电压经稳压芯片U1进行稳压后得到9V直流电压，该直流电压经过流保护电路进行电流检测，以防止后续电路被高电流损坏。

更进一步地，所述过流保护电路包括场效应管Q1，场效应管Q2，稳压二极管D6，可调电阻R8，电阻R9，电阻R10，以及极性电容C12。

连接时，极性电容C12的正极与稳压二极管D6的P极相连接、负极与场效应管Q1的漏极相连接。可调电阻R8的一端与稳压二极管D6的N极相连接、另一端与场效应管Q1的漏极相连接。电阻R9的一端与场效应管Q1的漏极相连接、另一端与场效应管Q2的栅极相连接。电阻R10的一端与场效应管Q1的源极相连接、另一端与场效应管Q2的漏极相连接。

所述场效应管Q2的漏极还分别与稳压二极管D6的N极和整流稳压电路相连接，该场效应管Q2的源极与振荡电路相连接；所述场效应管Q1的源极与场效应管Q2的栅极相连接，该场效应管Q1的漏极还与整流稳压电路相连接，该场效应管Q1的栅极与可调电阻R8的可调端相连接；所述极性电容C12的负极与变压器T1原边电感线圈的非同名端相连接后接地。

本实施例中场所采用的效应管Q1和场效应管Q2的型号为TO-263；稳压二极管D6则优先采用了型号为1N4002保护管来实现；其可调电阻R8的阻值设定为10kΩ，该可调电阻R8在具体的使用中根据电路的需要也可采用阻值固定的4kΩ的电阻来实现，电阻R9的阻值设定为10kΩ；而电阻R10作为截流电阻，其阻值应高于100kΩ，因此电阻R10的阻值优先设定为156kΩ；极性电容C12的容值为10μF。

该过流保护电路运行时，在稳压芯片U1输出的电压为稳定的9V电压时，稳压二极管D6导通，极性电容C12充电，使场效应管Q1栅极上为低电压，场效应管Q1不导通，其场效应管Q1的源极上为高电平，使场效应管Q2导通，9V直流电压为后续电路提供工作电压。当稳压芯片U1输出的电压高于9V电压时，稳压二极管D被击穿，电流经可调电阻R8限流后加载到场效应管Q1上，场效应管Q1的栅极上为高电平，场效应管Q1导通，使场效应管Q1的源极上的电平降低，场效应管Q2截止，使后续的电路不被高电流损坏，从而实现了对电压系统的过流保护，有效的确保了本发明使用的可靠性。

如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (10)

1.一种性能稳定的高压电源电路，其特征在于，包括变压器T1，与变压器T1原边电感线圈的同名端相连接的振荡电路，分别与振荡电路和变压器T1原边电感线圈的非同名端相连接的过流保护电路，与过流保护电路相连接的整流稳压电路，以及分别与变压器T1的副边电感线圈的非同名端和非同名端相连接的升压电路；所述变压器T1的原边电感线圈的非同名端接地。

2.根据权利要求1所述的一种性能稳定的高压电源电路，其特征在于：所述过流保护电路包括场效应管Q1，场效应管Q2，稳压二极管D6，正极与稳压二极管D6的P极相连接、负极与场效应管Q1的漏极相连接的极性电容C12，一端与稳压二极管D6的N极相连接、另一端与场效应管Q1的漏极相连接的可调电阻R8，一端与场效应管Q1的漏极相连接、另一端与场效应管Q2的栅极相连接的电阻R9，以及一端与场效应管Q1的源极相连接、另一端与场效应管Q2的漏极相连接的电阻R10；所述场效应管Q2的漏极还分别与稳压二极管D6的N极和整流稳压电路相连接，该场效应管Q2的源极与振荡电路相连接；所述场效应管Q1的源极与场效应管Q2的栅极相连接，该场效应管Q1的漏极还与整流稳压电路相连接，该场效应管Q1的栅极与可调电阻R8的可调端相连接；所述极性电容C12的负极与变压器T1原边电感线圈的非同名端相连接后接地。

3.根据权利要求2所述的一种性能稳定的高压电源电路，其特征在于：所述整流稳压电路包括二极管整流器U2，稳压芯片U1，分别与二极管整流器U2的两个输入端相连接的降压电路，以及串接在二极管整流器U2与稳压芯片U1之间的复式滤波电路；所述稳压芯片U1的OUT管脚与场效应管Q2的漏极相连接。

4.根据权利要求3所述的一种性能稳定的高压电源电路，其特征在于：所述降压电路包括其中一端与二极管整流器U2的其中一个输入端相连接的电容C7，和其中一端与二极管整流器U2的另一输入端相连接的电容C8；所述电容C7的另一端与电容C8的另一端共同形成降压电路的输入端。

5.根据权利要求4述的一种性能稳定的高压电源电路，其特征在于：所述复式滤波电路包括正极与二极管整流器U2的正极输出端相连接、负极与二极管整流器U2的负极输出端相连接的极性电容C9，正极经电感L1后与稳压芯片U1的IN管脚相连接、负极与二极管整流器U2的负极输出端相连接的极性电容C10，正极与稳压芯片U1的IN管脚相连接、负极与极性电容C10的负极相连接的极性电容C11，以及一端与极性电容C11的正极相连接、另一端与极性电容C11的负极相连接的电阻R7；所述稳压芯片U1的GND与场效应管Q1的漏极相连接。

6.根据权利要求5述的一种性能稳定的高压电源电路，其特征在于：所述二极管整流器U2的正极输出端上设置了熔断器FUSE，该熔断器FUSE一端与二极管整流器U2的正极输出端相连接、另一端与极性电容C10的正极相连接；所述电阻R7与极性电容C11的负极之间还串接有发光二极管DL。

7.根据权利要求6所述的一种性能稳定的高压电源电路，其特征在于：所述振荡电路包括放大器P1，无极电容C2，二极管D1，二极管D2，其中一端经电阻R5后与放大器P1的负极相连接、另一端顺次经电阻R3和电阻R4后与放大器P1的正极相连接的电容C1，其中一端与放大器P1的正极相连接、另一端与电阻R3与电阻R4的连接点相连接的电容C2，其中一端与放大器P1的输出端相连接、另一端经电阻R6后与电阻R3与电阻R4的连接点相连接的电容C3，一端与二极管D2的N极相连接、另一端与电容C1与电阻R3的连接点相连接的可调电阻R2，以及一端与二极管D1的N极相连接、另一端与电容C1与电阻R3的连接点相连接的电阻R1；所述二极管D1的P极与二极管D2的N极相连接，所述放大器P1的输出端分别与二极管D1的N极和二极管D2的P极相连接，该放大器P1的负电极接地；所述放大器P1的正电极与场效应管Q2的源极相连接；所述放大器P1的输出端与变压器T1原边电感线圈的同名端相连接。

8.根据权利要求7所述的一种性能稳定的高压电源电路，其特征在于：所述升压电路包括二极管D3，二极管D4，其中一端与二极管D3的N极相连接、另一端与变压器T1副边电感线圈的非同名端相连接的电容C4，一端与变压器T1副边电感线圈的同名端相连接、另一端与二极管D3的P极相连接的电阻R7，正极与二极管D3的P极相连接、负极与二极管D4的N极相连接的极性电容C6，以及P极与极性电容C6的负极相连接、N极经电容C5后与二极管D4的P极相连接的二极管D5；所述二极管D3的N极与二极管D4的P极相连接；所述二极管D5的N极与电容4的其中一端共同作为升压电路的输出端。

9.根据权利要求8所述的一种性能稳定的高压电源电路，其特征在于：所述变压器T1为TRNSFMRT2111变压器。

10.根据权利要求9所述的一种性能稳定的高压电源电路，其特征在于：所述稳压芯片U1为7809集成芯片。