CN112886799B

CN112886799B - 一种电源适配器纹波抑制系统

Info

Publication number: CN112886799B
Application number: CN202110132788.1A
Authority: CN
Inventors: 张滕飞
Original assignee: Beijing Liyuan Xingda Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Liyuan Xingda Technology Co ltd
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2022-07-01
Anticipated expiration: 2041-01-29
Also published as: CN112886799A

Abstract

本发明公开了一种电源适配器纹波抑制系统，包括计时比较电路、计数控制电路、高频纹波抑制电路、电压调节电路，运用电容C1的充电电压来控制计时时长，运用运放器AR2作减法运算，控制继电器K4的导通，运用运放器AR3作减法运算，控制继电器K6的导通，计时比较电路开始第三次输出高电平时，导通可控硅Q6，通过Q6输出+9V电压，导通可控硅Q8，运用电阻R25‑R26、电容C4‑C5组成带阻滤波网络1，将高频纹波旁落到地，运用电阻R36‑R37、电容C8‑C9组成带阻滤波网络2，将超高频谐振噪声旁落到地，通过调节三极管Q9的基极电压，从而调节三极管Q9发射极输出的直流电源信号，能够吸收抑制高频纹波和超高频谐振噪声，补偿输出直流电源信号的能量。

Description

一种电源适配器纹波抑制系统

技术领域

本发明涉及电源适配器技术领域，特别是涉及一种电源适配器纹波抑制系统。

背景技术

电源适配器是由交流输入转换为直流输出的小型便携式电子设备及电子电器的供电电源变换设备，它的工作原理通常是将220V交流电通过EMI滤波器滤波转换成300V左右的直流电，控制开关管的导通和截止将300V左右的直流电转换成高频率的交流电，再通过变压器变压为低电压交流信号，经整流电路整流成直流电源信号，最后利用稳压电路稳定直流电源信号，并输出为电源适配器铭牌标示的额定电压值的直流电源信号；

由于电源适配器转换的过程中涉及开关管的导通和截止、整流等环节，这就不可避免地使电源适配器输出的直流电源信号中夹杂一些交流成分，也就是纹波，开关电源纹波主要分为低频纹波、高频纹波、超高频谐振噪声等几种类型，低频纹波是由于整流环节整流滤波不干净，剩余的交流成分，造成高频纹波的原因是在每一个开关管导通、截止过程中，电能从输入端被“泵到”输出端，形成一个充电和放电的过程，从而造成了输出电压的波动，波动频率与开关管的开关频率相同，超高频谐振噪声易发生在开关管导通与截止瞬间，其频率通常为开关管开关频率的两倍，若这些纹波强度超过直流电源信号的5％，则易导致直流电源信号能量损失、在传输线路上发热烧坏等状况的发生；

目前抑制纹波的方法主要是利用π型LC滤波电路，增大电感、电容来吸收低频纹波，在输出电路上并联陶瓷电容来抑制高频噪声，这种方法对低频纹波效果显著，但对于频率一定的高频纹波、超高频谐振噪声，抑制效果却不强，且会损耗直流电源信号的能量，降低供电系统的整体效率。

发明内容

针对上述情况，本发明之目的在于提供一种电源适配器纹波抑制系统，能够对电源适配器中整流电路输出的直流电源信号中的高频纹波和超高频谐振噪声进行吸收抑制，补偿直流电源信号的能量。

其解决的技术方案是，包括EMI滤波器、开关管控制电路、变压电路、整流电路、纹波抑制模块、稳压电路，所述EMI滤波器将220V交流电源信号滤波转换为高电压直流信号，所述开关管控制电路通过开关管的导通和截止将高电压直流信号转换为高频率的交流电源信号，所述变压电路将高频率的交流电源信号变压为低电压交流信号，所述整流电路将低电压交流信号整流为直流电源信号，所述纹波抑制模块对整流电路输出的直流电源信号中的高频纹波、超高频谐振噪声进行吸收抑制，输出至稳压电路，所述稳压电路稳定纹波抑制模块输出的直流电源信号的电压值并输出，所述纹波抑制模块包括计时比较电路、计数控制电路、高频纹波抑制电路和电压调节电路；

所述计时比较电路利用运放器AR1将整流电路输出的直流电源信号与电阻R1、电阻R2分压得到的额定电压值进行减法比例运算，若得到的差值电压大于电阻R8、电阻R9分压得到的限定电压值，电容C1开始充电，开始计时，直至电容C1上的电压达到继电器K2的导通电压，计时结束，所述计数控制电路在计时比较电路输出的第一次高电平结束后，继电器K4的触点1接通触点3，第二次高电平结束后，继电器K6的触点1接通触点3，第三次高电平开始时导通可控硅Q6，并通过可控硅Q6输出电压+9V，所述高频纹波抑制电路利用电阻R25-R26、电容C4-C5组成带阻滤波网络1，阻带频率为开关管控制电路中开关管的开关频率，将高频纹波旁落到地，若计数控制电路输出电压+9V，利用电阻R36-R37、电容C8-C9组成带阻滤波网络2，阻带频率为开关管控制电路中开关管开关频率的两倍，将超高频谐振噪声旁落到地，所述电压调节电路在高频纹波抑制电路输出的直流电源信号小于额定电压值时，增大三极管Q9的基极电压，增大三极管Q9发射极输出的直流电源信号，在高频纹波抑制电路输出的直流电源信号大于额定电压值时，减小三极管Q9的基极电压，减小三极管Q9发射极输出的直流电源信号。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.在计时的超高频谐振噪声的两个周期时间内，当第三次检测到超高频谐振噪声的电压超过整流电路输出的直流电源信号的5％时，判定超高频谐振噪声的强度较大，需要导通高频纹波抑制电路中的带阻滤波网络2，将超高频谐振噪声旁落到地，从而实现吸收抑制超高频谐振噪声的效果。

2.运用运放器AR6将经过高频纹波抑制电路后的直流电源信号与额定电压值进行比较，控制三极管Q9基极电位的升高和降低，从而控制三极管Q9发射极输出直流电源信号的升高与降低，且当高频纹波抑制电路输出的直流电源信号大于额定电压值时，利用稳压二极管D4的参数特性，来控制三极管Q9基极电位降低程度，以防止三极管Q9发射极输出的直流电源信号过度降低，当高频纹波抑制电路输出的直流电源信号小于额定电压值时，利用电阻R50与电阻R51将三极管Q9发射极输出直流电源信号分压，设置三极管Q11的发射极电位，来控制三极管Q9基极电位升高程度，以防止三极管Q9发射极输出的直流电源信号过度升高，从而将三极管Q9发射极输出的直流电源信号校正为额定电压值；当直流电源信号在高频纹波抑制电路中存在损耗时，达到补偿直流电源信号能量的目的。

附图说明

图1为本发明的计时比较电路原理图；

图2为本发明的计数控制电路原理图；

图3为本发明的高频纹波抑制电路原理图；

图4为本发明的电压调节电路原理图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图4对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

通常电源适配器输出直流电源信号的电压值范围为24V及以内，故本发明仅适用于额定电压值为24V及以内的电源适配器，本发明说明书附图中的晶体管皆为大功率晶体管，运放器均为高压大功率型运放器。

一种电源适配器纹波抑制系统，包括EMI滤波器、开关管控制电路、变压电路、整流电路、纹波抑制模块、稳压电路，纹波抑制模块包括计时比较电路、计数控制电路、高频纹波抑制电路和电压调节电路；EMI滤波器将220V交流电源信号滤波转换为高电压直流信号，开关管控制电路通过开关管的导通和截止将高电压直流信号转换为高频率的交流电源信号，变压电路将高频率的交流电源信号变压为低电压交流信号，整流电路将低电压交流信号整流为直流电源信号，纹波抑制模块接收整流电路输出的直流电源信号，对开关管控制电路中产生的高频纹波、超高频谐振噪声进行吸收抑制，输出至稳压电路，稳压电路稳定纹波抑制模块输出的直流电源信号的电压值后输出，为小型便携式电子设备及电子电器供电。

因为超高频谐振噪声产生于开关管导通与截止瞬间，开关管的性能也对超高频谐振噪声的大小有重大影响，所以需要检测整流电路输出的直流电源信号中夹杂的超高频谐振噪声强度是否超过直流电源信号强度的5％；

为了计时超高频谐振噪声的两个周期时间，为计数控制电路作基础，采用计时比较电路，上电时，继电器K2的触点1接通触点2，电源+6V经限流电阻R52加载到继电器K1的触点2上，继电器K1导通，触点3接通触点4，触点5接通触点6，利用电阻R1-R2分压，设置额定电压值加载在运放器AR1的反相输入端，该额定电压值为电源适配器铭牌标识的额定直流电压，整流电路输出的直流电源信号加载在运放器AR1的同相输入端，利用运放器AR1将两者进行减法比例运算，比例系数由电阻R4与电阻R3的比值决定，最少为80，以便运放器AR1输出高电平电压时，足以导通计数控制电路中的继电器K3、继电器K3、可控硅Q2、可控硅Q4、可控硅Q6；

若运放器AR1输出高电平电压，则表示整流电路输出的直流电源信号中夹杂着纹波，利用电阻R8-R9分压，设置限定电压值，该限定电压值为额定直流电压的5％与运放器AR1的比例系数之积，若运放器AR1输出的高电平电压高于限定电压值，二极管D1导通，运放器AR1输出的高电平电压分为两路流向，一路流向计数控制电路的输入端，另一路流向可控硅Q1的控制极，并导通可控硅Q1，电源+6V通过可控硅Q1经电阻R11向电容C1充电，直至电容C1上的电压达到继电器K2的导通电压时，继电器K2导通，触点1接通触点3，电源+6V经限流电阻R7接地，继电器K1断开，触点3断开触点4，触点5断开触点6，运放器AR1停止减法比例运算；

电容C1从开始充电至电容C1上的电压达到继电器K4的导通电压的时间，设置为超高频谐振噪声的两个周期时间，且这段时间

其中，V_Q1为可控硅Q1的管压降，V_K4为继电器K2的导通电压。

若超高频谐振噪声的电压超过整流电路输出的直流电源信号的5％时，判定超高频谐振噪声的强度较大，此时易导致电源适配器输出的直流电源信号能量损失、在传输线路上发热烧坏等状况的发生；

为了检测整流电路输出的直流电源信号中是否存在强度较大的超高频谐振噪声，采用计数控制电路，当计时比较电路第一次开始输出高电平电压时，可控硅Q2导通，继电器K3导通，触点3接通触点5，运放器AR2将电源+5V与计时比较电路第一次输出的高电平电压作减法运算，比例系数由电阻R13与电阻R12的比值决定，设置比例系数为1，所以在计时比较电路第一次输出高电平电压的过程中，运放器AR2的输出未达到可控硅Q3控制极的导通电压，可控硅Q3不能导通，直到计时比较电路第一次输出高电平电压结束时，继电器K3断开，触点4接通触点5，运放器AR2将电源+5V与地作减法运算，运放器AR2的输出达到可控硅Q3控制极的导通电压，可控硅Q3导通，电源+6V经限流电阻R16加载在继电器K4的触点4上，继电器K4一直导通，触点1一直接通触点3；

当计时比较电路第二次开始输出高电平电压时，其通过继电器K4的触点1接触点3流向继电器K5的触点3，经限流电阻R54流向继电器K5的触点5，继电器K5导通，触点3接通触点1，可控硅Q4导通，运放器AR3将电源+5V与计时比较电路第二次输出的高电平电压作减法运算，比例系数由电阻R20与电阻R19的比值决定，设置比例系数为1，所以在计时比较电路第二次输出高电平电压的过程中，运放器AR3的输出未达到可控硅Q5控制极的导通电压，可控硅Q5不能导通，直到计时比较电路第二次输出高电平电压结束时，继电器K5断开，触点2接通触点1，运放器AR3将电源+5V与地作减法运算，运放器AR3的输出达到可控硅Q5控制极的导通电压，可控硅Q5导通，电源+6V经限流电阻R23加载在继电器K6的触点4上，继电器K6一直导通，触点1一直接通触点3；

当计时比较电路第三次开始输出高电平电压时，其通过继电器K4的触点1接触点3、继电器K6的触点1接触点3流向可控硅Q6的控制极，可控硅Q6导通，电源+9V通过可控硅Q6输出；即在计时比较电路从第一次开始输出高电平电压时，开始计时，计时时间为超高频谐振噪声的两个周期时间，在计时的超高频谐振噪声的两个周期时间内，若计时比较电路开始输出第三次高电平电压，则说明整流电路输出的直流电源信号中存在超高频谐振噪声；且电阻R17-R18、电阻R23均为限流电阻。

若整流电路输出的直流电源信号中存在强度较大的超高频谐振噪声，为了吸收抑制整流电路输出的直流电源信号中存在的高频纹波和超高频谐振噪声，采用高频纹波抑制电路，若计数控制电路未输出+9V电压，即整流电路输出的直流电源信号中存在的超高频谐振噪声强度不大时，继电器K7未导通，触点5接通触点3，运放器AR4将电源+18V与地作加法运算，比例系数由电阻R29与电阻R30的比值决定，设置比例系数为1，运放器AR4输出+18V电压经限流电阻R28加载到场效应管Q7的栅极，整流电路输出的直流电源信号经电阻R25加载到场效应管Q7的源极，在限流电阻R28的限制作用下，场效应管Q7导通，运用电阻R25、电容C4组成低通滤波网络1，运用电阻R26、电容C5组成高通滤波网络1，低通滤波网络1和高通滤波网络1共同组成带阻滤波网络1，将高频纹波旁落到地，带阻滤波网络1的阻带带宽为低通滤波网络1的截止频率与高通滤波网络1的截止频率之间的频率段，也对应着电源适配器的开关管控制电路中开关管的开关频率，即高频纹波的频率，能够针对高频纹波进行吸收抑制；

若计数控制电路输出+9V电压，即整流电路输出的直流电源信号中存在强度较大的超高频谐振噪声时，+9V电压经限流电阻R34加载在继电器K7的触点2上，继电器K7导通，触点4接通触点3，运放器AR4将电源+18V与+9V电压作加法运算，运放器AR4输出+27V电压经限流电阻R28加载到场效应管Q7的栅极，场效应管Q7截止，可控硅Q8导通，保持带阻滤波网络1的阻带带宽不变，在高通滤波网络1的通带内，运用电阻R36、电容C9组成低通滤波网络2，运用电阻R37、电容C8组成高通滤波网络2，低通滤波网络2和高通滤波网络2的截止频率皆大于高通滤波网络1的截止频率，且低通滤波网络2和高通滤波网络2共同组成带阻滤波网络2，将超高频谐振噪声旁落到地，带阻滤波网络2的阻带带宽为低通滤波网络2的截止频率与高通滤波网络2的截止频率之间的频率段，也对应着电源适配器的开关管控制电路中开关管开关频率的两倍，即超高频谐振噪声的频率，能够针对超高频谐振噪声进行吸收抑制；在带阻滤波网络1的阻带基础上，增加了带阻滤波网络2的阻带，使高频纹波抑制电路能够吸收抑制整流电路输出的直流电源信号中存在的高频纹波和超高频谐振噪声；

为了使带阻滤波网络1、带阻滤波网络2不会因负载的波动影响通带放大倍数、截止频率等滤波特性，运用运放器AR5通过电感L2、电阻R39构成负反馈，且电阻R39与电阻R38的比值决定运放器AR5的比例系数，设置比例系数为1，电感L1是高频扼流圈，作用是吸收运放器AR5同相输入端的交流成分，电感L2、电阻C10的作用是滤除运放器AR5负反馈中的交流成分，将运放器AR5的比例系数更精确，使运放器AR5稳定输出更接近额定电压值的的直流电源信号。

为了调节校正经过高频纹波抑制电路后直流电源信号的电压，当直流电源信号在高频纹波抑制电路中存在损耗时，以补偿直流电源信号损耗的能量，采用电压调节电路，运用电阻R40、电阻R41分压，设置额定电压值加载在运放器AR6的同相输入端，该额定电压值为电源适配器铭牌标识的额定直流电压，高频纹波抑制电路输出的直流电源信号加载在运放器AR6的反相输入端，利用运放器AR6将两者进行比较，若两者电压值相等，即高频纹波抑制电路输出的直流电源信号正常时，则运放器AR6无输出，三极管Q10-Q11均不导通，继电器K8未导通，触点1接通触点2，运放器AR7将电源+5V与地作加法运算，得到的和值电压+5V经限流电阻R44加载在三极管Q9的基极，三极管Q9正常导通，高频纹波抑制电路输出的直流电源信号正常地输出至稳压电路输入端口；

若高频纹波抑制电路输出的直流电源信号大于额定电压值，即高频纹波抑制电路输出的直流电源信号过高时，则运放器AR6输出低电平电压，三极管Q10导通，三极管Q10的管压降增大，三极管Q10的集电极电压下降，所以三极管Q9的基极电压下降，从而使三极管Q9输出的直流电源信号下降到额定电压值；且电阻R42为限流电阻；

若高频纹波抑制电路输出的直流电源信号小于额定电压值，即高频纹波抑制电路输出的直流电源信号过低时，则运放器AR6输出高电平电压，三极管Q11导通，继电器K8导通，触点1接通触点3，运放器AR7将电源+5V与电源+3V作加法运算，得到的和值电压+8V经限流电阻R44加载在三极管Q9的基极，三极管Q9的基极电压被抬高，从而使三极管Q9输出的直流电源信号上升到额定电压值，以补偿直流电源信号在高频纹波抑制电路中损耗的能量；且运用电阻R50、电阻R51分压，加载在三极管Q11的发射极，随三极管Q9发射极输出的电压而波动，当电压补偿过度时，三极管Q9发射极输出的电压略微超过额定电压值，使随之增大的三极管Q11的发射极电压达到阈值，使三极管Q11截止，结束电压补偿；稳压管D4的作用是使三极管Q9输出的直流电源信号稳定在额定电压值。

因为场效应管具有容性输入的特性，使场效应管的导通和关断产生了滞后，开关的过程变慢，所以在场效应管Q7的栅极接电阻R28与二极管D2并联组成的回路来加快场效应管的开关速度；且在场效应管Q7的源极和漏极两端接电阻R27和电容C6串联组成的RC电路1来降低噪声，在三极管Q10的发射极和集电极两端接电阻R43和电容C11组成的RC电路2来降低噪声，在三极管Q11的发射极和集电极两端接电阻R52和电容C12组成的RC电路3来降低噪声；

因为二极管在高速导通和关断时，反向恢复期间，其寄生电感和电容会产生高频振荡，为了防止高频振荡，所以在二极管D1两极并联电阻R10和电容C2进行缓冲。

所述计时比较电路的具体结构，继电器K1的触点3接高频纹波抑制电路的输入端和整流电路输出端口，继电器K1的触点1接地，继电器K1的触点5接电源+26V，继电器K1的触点4接电阻R5的一端，继电器K1的触点6接电阻R1的一端，继电器K1的触点2接电阻R52的一端，电阻R52的另一端接继电器K2的触点2，继电器K2的触点1接电源+6V，继电器K2的触点3接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接地和电阻R6的一端、继电器K2的触点5，继电器K2的触点4接电阻R11、电容C1的一端，电容C1的另一端接地，电阻R11的另一端接可控硅Q1的阴极，可控硅Q1的阳极接电源+6V，可控硅Q1的控制极接电阻R8、电阻R9、电容C2的一端和二极管D1的阴极、计数控制电路的输入端，电阻R8的另一端接电源+12V,电阻R9的另一端接地，电阻R5的另一端接电阻R6的另一端和运放器AR1的同相输入端，电阻R1的另一端接电阻R2、电阻R3的一端，电阻R2的另一端接地，电阻R3的另一端接电阻R4的一端和运放器AR1的反相输入端，电阻R4的另一端接运放器AR1的输出端、二极管D1的阳极和电阻R10的一端，电阻R10的另一端接电容C2的另一端。

所述计数控制电路的具体结构，继电器K3的触点3接计时比较电路的输出端和电阻R53的一端、可控硅Q2的控制极、继电器K4的触点1，继电器K3的触点1接电阻R53的另一端，继电器K3的触点4接地，继电器K3的触点5接电阻R12的一端，继电器K3的触点2接地和电阻R14的一端，电阻R14的另一端接电阻R15的一端和运放器AR2的同相输入端，电阻R15的另一端接可控硅Q2的阴极，可控硅Q2的阳极接电源+5V，电阻R12的另一端接电阻R13的一端和运放器AR2的反相输入端，电阻R13的另一端接运放器AR2的输出端和可控硅Q3的控制极，可控硅Q3的阳极接电源+6V，可控硅Q3的阴极接电阻R16的一端，电阻R16的另一端接继电器K4的触点4，继电器K4的触点5接地和继电器K5的触点2，继电器K4的触点2接电阻R17的一端，继电器K4的触点3接电阻R54的一端、继电器K5的触点3和继电器K6的触点1，电阻R17的另一端接地和电阻R18的一端，电阻R18的另一端接继电器K6的触点2，继电器K6的触点3接可控硅Q6的控制极，可控硅Q6的阳极接电源+9V，可控硅Q6的阴极接高频纹波抑制电路中电阻R34的一端、继电器K7的触点4，继电器K6的触点5接地，继电器K6的触点4接电阻R23的一端，电阻R23的另一端接可控硅Q5的阴极，可控硅Q5的阳极接电源+6V，可控硅Q5的控制极接电阻R20的一端和运放器AR3的输出端，电阻R20的另一端接电阻R19的一端和运放器AR3的反相输入端，运放器AR3的同相输入端接电阻R21、电阻R22的一端，电阻R21的另一端接地，电阻R22的另一端接可控硅Q4的阴极，可控硅Q4的阳极接电源+5V，可控硅Q4的控制极接电阻R19的另一端和继电器K5的触点1，继电器K5的触点4接地，继电器K5的触点5接电阻R54的另一端。

所述高频纹波抑制电路的具体结构，电阻R25的一端接电容C5的一端和计时比较电路的输入端、整流电路输出端口，电阻R25的另一端接电容C4、电容C6、电容C8、电容C9、电感L1、电阻R36、电阻R37的一端和场效应管Q7的源极，电容C4的另一端接地，电容C6的另一端接电阻R27的一端、电阻R27的另一端接电阻R26的一端、电容C5的另一端、场效应管Q7的漏极和可控硅Q8的阳极，电阻R26的另一端接地，场效应管Q7的栅极接电阻R28的一端和二极管D2的阴极，电阻R28的另一端接二极管D2的阳极、电阻R29的一端和运放器AR4的输出端，电阻R29的另一端接电阻R30的一端和运放器AR4的反相输入端，电阻R30的另一端接地，运放器AR4的同相输入端接电阻R31、电阻R32的一端，电阻R31的另一端接电源+18V,电阻R32的另一端接电阻R33的一端和继电器K7的触点3，电阻R33的另一端接可控硅Q8的控制极，继电器K7的触点1接地，继电器K7的触点5接地，继电器K7的触点4接电阻R34的一端和计数控制电路的输出端，继电器K7的触点2接电阻R34的另一端，电容C9的另一端接地，电阻R37的另一端接地，电阻R36的另一端接电容C8的另一端和可控硅Q8的阴极，电感L1的另一端接运放器AR5的同相输入端，运放器AR5的反相输入端接电阻R38、电阻R39的一端，电阻R38的另一端接地和电容C10的一端，电容C10的另一端接电阻R39的另一端和电感L2的一端，电感L2的另一端接运放器AR5的输出端和电压调节电路的输入端。

所述电压调节电路的具体结构，运放器AR6的反相输入端接高频纹波抑制电路的输出端和三极管Q9的集电极，运放器AR6的同相输入端接电阻R40、电阻R41的一端，电阻R40的另一端接地，电阻R41的另一端接电源+26V，运放器AR6的输出端接电阻R42的一端，电阻R42的另一端接三极管Q10的基极和三级管Q11的基极，三级管Q10的集电极接稳压二极管D4的阴极和电阻R43的一端，稳压二极管D4的阳极接地，电阻R43的另一端接电容C11的一端，电容C11的另一端接三极管Q10的发射极、电阻R44的一端和三极管Q9的基极，电阻R44的另一端接电阻R45的一端和运放器AR7的输出端，电阻R45的另一端接电阻R46的一端和运放器AR7的反相输入端，电阻R46的另一端接地，运放器AR7的同相输入端接电阻R47的一端和继电器K8的触点1，电阻R47的另一端接电源+5V，继电器K8的触点2接地，继电器K8的触点4接地，继电器K8的触点3接继电器K8的触点5和电阻R48的一端，电阻R48的另一端接电阻R50、电阻R51、电容C12的一端和三极管Q11的发射极，三极管Q11的集电极接电源+5V和电阻R49的一端，电阻R49的另一端接电容C12的另一端，电阻R50的另一端接地，电阻R51的另一端接三极管Q9的发射极和稳压电路输入端口。

本发明具体使用时，上电时，计时比较电路中电源+6V通过继电器K2的触点1接通触点2加载到继电器K1的触点2上，继电器K1导通，触点3接通触点4，触点5接通触点6，利用电阻R1-R2分压，设置额定电压值加载在运放器AR1的反相输入端，整流电路输出的直流电源信号加载在运放器AR1的同相输入端，利用运放器AR1将整流电路输出的直流电源信号与电阻R1、电阻R2分压得到的额定电压值进行减法比例运算，若得到的差值电压大于电阻R8、电阻R9分压得到的限定电压值，电容C1开始充电，开始计时，直至电容C1上的电压达到继电器K2的导通电压，计时结束，运放器AR1停止减法比例运算；

当计时比较电路第一次开始输出高电平电压时，计数控制电路中运放器AR2将电源+5V与计时比较电路第一次输出的高电平电压作减法运算，运放器AR2的输出未达到可控硅Q3控制极的导通电压，可控硅Q3不能导通，直到计时比较电路第一次输出高电平电压结束时，运放器AR2将电源+5V与地作减法运算，运放器AR2的输出达到可控硅Q3控制极的导通电压，可控硅Q3导通，继电器K4一直导通，触点1一直接通触点3；当计时比较电路第二次开始输出高电平电压时，计数控制电路中运放器AR3将电源+5V与计时比较电路第二次输出的高电平电压作减法运算，运放器AR3的输出未达到可控硅Q5控制极的导通电压，可控硅Q5不能导通，直到计时比较电路第二次输出高电平电压结束时，运放器AR3将电源+5V与地作减法运算，运放器AR3的输出达到可控硅Q5控制极的导通电压，可控硅Q5导通，继电器K6一直导通，触点1一直接通触点3；当计时比较电路第三次开始输出高电平电压时，计数控制电路中可控硅Q6导通，电源+9V通过可控硅Q6输出；

若计数控制电路未输出+9V电压，高频纹波抑制电路中场效应管Q7导通，运用电阻R25、电容C4组成低通滤波网络1，运用电阻R26、电容C5组成高通滤波网络1，低通滤波网络1和高通滤波网络1共同组成带阻滤波网络1，将高频纹波旁落到地，若计数控制电路输出+9V电压，高频纹波抑制电路中场效应管Q7截止，可控硅Q8导通，保持带阻滤波网络1的阻带带宽不变，将高频纹波旁落到地，在高通滤波网络1的通带内，运用电阻R36、电容C9组成低通滤波网络2，运用电阻R37、电容C8组成高通滤波网络2，低通滤波网络2和高通滤波网络2的截止频率皆大于高通滤波网络1的截止频率，且低通滤波网络2和高通滤波网络2共同组成带阻滤波网络2，将超高频谐振噪声旁落到地；电压调节电路在高频纹波抑制电路输出的直流电源信号等于额定电压时，高频纹波抑制电路输出的直流电源信号正常地输出至稳压电路输入端口，在高频纹波抑制电路输出的直流电源信号小于额定电压时，增大三极管Q9的基极电压，增大三极管Q9发射极输出的直流电源信号，在高频纹波抑制电路输出的直流电源信号大于额定电压时，减小三极管Q9的基极电压，减小三极管Q9发射极输出的直流电源信号。

以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。

Claims

1.一种电源适配器纹波抑制系统，包括EMI滤波器、开关管控制电路、变压电路、整流电路、纹波抑制模块、稳压电路，其特征在于，所述EMI滤波器将220V交流电源信号滤波转换为高电压直流信号，所述开关管控制电路通过开关管的导通和截止将高电压直流信号转换为高频率的交流电源信号，所述变压电路将高频率的交流电源信号变压为低电压交流信号，所述整流电路将低电压交流信号整流为直流电源信号，所述纹波抑制模块对整流电路输出的直流电源信号中的高频纹波、超高频谐振噪声进行吸收抑制，输出至稳压电路，所述稳压电路稳定纹波抑制模块输出的直流电源信号的电压值并输出，所述纹波抑制模块包括计时比较电路、计数控制电路、高频纹波抑制电路和电压调节电路；

所述计时比较电路利用运放器AR1将整流电路输出的直流电源信号与电阻R1、电阻R2分压得到的额定电压值进行减法比例运算，若得到的差值电压大于电阻R8、电阻R9分压得到的限定电压值，电容C1开始充电，开始计时，直至电容C1上的电压达到继电器K2的导通电压，计时结束，所述计数控制电路在计时比较电路输出的第一次高电平结束后，继电器K4的触点1接通触点3，第二次高电平结束后，继电器K6的触点1接通触点3，第三次高电平开始时导通可控硅Q6，并通过可控硅Q6输出电压+9V，所述高频纹波抑制电路利用电阻R25-R26、电容C4-C5组成带阻滤波网络1，阻带频率为开关管控制电路中开关管的开关频率，将高频纹波旁落到地，若计数控制电路输出电压+9V，利用电阻R36-R37、电容C8-C9组成带阻滤波网络2，阻带频率为开关管控制电路中开关管开关频率的两倍，将超高频谐振噪声旁落到地，所述电压调节电路在高频纹波抑制电路输出的直流电源信号小于额定电压值时，增大三极管Q9的基极电压，增大三极管Q9发射极输出的直流电源信号，在高频纹波抑制电路输出的直流电源信号大于额定电压值时，减小三极管Q9的基极电压，减小三极管Q9发射极输出的直流电源信号；

所述高频纹波抑制电路包括电阻R25，电阻R25的一端接电容C5的一端和计时比较电路的输入端、整流电路输出端口，电阻R25的另一端接电容C4、电容C6、电容C8、电容C9、电感L1、电阻R36、电阻R37的一端和场效应管Q7的源极，电容C4的另一端接地，电容C6的另一端接电阻R27的一端、电阻R27的另一端接电阻R26的一端、电容C5的另一端、场效应管Q7的漏极和可控硅Q8的阳极，电阻R26的另一端接地，场效应管Q7的栅极接电阻R28的一端和二极管D2的阴极，电阻R28的另一端接二极管D2的阳极、电阻R29的一端和运放器AR4的输出端，电阻R29的另一端接电阻R30的一端和运放器AR4的反相输入端，电阻R30的另一端接地，运放器AR4的同相输入端接电阻R31、电阻R32的一端，电阻R31的另一端接电源+18V, 电阻R32的另一端接电阻R33的一端和继电器K7的触点3，电阻R33的另一端接可控硅Q8的控制极，继电器K7的触点1接地，继电器K7的触点5接地，继电器K7的触点4接电阻R34的一端和计数控制电路的输出端，继电器K7的触点2接电阻R34的另一端，电容C9的另一端接地，电阻R37的另一端接地，电阻R36的另一端接电容C8的另一端和可控硅Q8的阴极，电感L1的另一端接运放器AR5的同相输入端，运放器AR5的反相输入端接电阻R38、电阻R39的一端，电阻R38的另一端接地和电容C10的一端，电容C10的另一端接电阻R39的另一端和电感L2的一端，电感L2的另一端接运放器AR5的输出端和电压调节电路的输入端。

2.如权利要求1所述一种电源适配器纹波抑制系统，其特征在于，所述计时比较电路包括继电器K1，继电器K1的触点3接高频纹波抑制电路的输入端和整流电路输出端口，继电器K1的触点1接地，继电器K1的触点5接电源+26V，继电器K1的触点4接电阻R5的一端，继电器K1的触点6接电阻R1的一端，继电器K1的触点2接电阻R52的一端，电阻R52的另一端接继电器K2的触点2，继电器K2的触点1接电源+6V，继电器K2的触点3接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接地和电阻R6的一端、继电器K2的触点5，继电器K2的触点4接电阻R11、电容C1的一端，电容C1的另一端接地，电阻R11的另一端接可控硅Q1的阴极，可控硅Q1的阳极接电源+6V，可控硅Q1的控制极接电阻R8、电阻R9、电容C2的一端和二极管D1的阴极、计数控制电路的输入端，电阻R8的另一端接电源+12V, 电阻R9的另一端接地，电阻R5的另一端接电阻R6的另一端和运放器AR1的同相输入端，电阻R1的另一端接电阻R2、电阻R3的一端，电阻R2的另一端接地，电阻R3的另一端接电阻R4的一端和运放器AR1的反相输入端，电阻R4的另一端接运放器AR1的输出端、二极管D1的阳极和电阻R10的一端，电阻R10的另一端接电容C2的另一端。

3.如权利要求1所述一种电源适配器纹波抑制系统，其特征在于，所述计数控制电路包括继电器K3，继电器K3的触点3接计时比较电路的输出端和电阻R53的一端、可控硅Q2的控制极、继电器K4的触点1，继电器K3的触点1接电阻R53的另一端，继电器K3的触点4接地，继电器K3的触点5接电阻R12的一端，继电器K3的触点2接地和电阻R14的一端，电阻R14的另一端接电阻R15的一端和运放器AR2的同相输入端，电阻R15的另一端接可控硅Q2的阴极，可控硅Q2的阳极接电源+5V，电阻R12的另一端接电阻R13的一端和运放器AR2的反相输入端，电阻R13的另一端接运放器AR2的输出端和可控硅Q3的控制极，可控硅Q3的阳极接电源+6V，可控硅Q3的阴极接电阻R16的一端，电阻R16的另一端接继电器K4的触点4，继电器K4的触点5接地和继电器K5的触点2，继电器K4的触点2接电阻R17的一端，继电器K4的触点3接电阻R54的一端、继电器K5的触点3和继电器K6的触点1，电阻R17的另一端接地和电阻R18的一端，电阻R18的另一端接继电器K6的触点2，继电器K6的触点3接可控硅Q6的控制极，可控硅Q6的阳极接电源+9V，可控硅Q6的阴极接高频纹波抑制电路中电阻R34的一端、继电器K7的触点4，继电器K6的触点5接地，继电器K6的触点4接电阻R23的一端，电阻R23的另一端接可控硅Q5的阴极，可控硅Q5的阳极接电源+6V，可控硅Q5的控制极接电阻R20的一端和运放器AR3的输出端，电阻R20的另一端接电阻R19的一端和运放器AR3的反相输入端，运放器AR3的同相输入端接电阻R21、电阻R22的一端，电阻R21的另一端接地，电阻R22的另一端接可控硅Q4的阴极，可控硅Q4的阳极接电源+5V，可控硅Q4的控制极接电阻R19的另一端和继电器K5的触点1，继电器K5的触点4接地，继电器K5的触点5接电阻R54的另一端。

4.如权利要求1所述一种电源适配器纹波抑制系统，其特征在于，所述电压调节电路包括运放器AR6，运放器AR6的反相输入端接高频纹波抑制电路的输出端和三极管Q9的集电极，运放器AR6的同相输入端接电阻R40、电阻R41的一端，电阻R40的另一端接地，电阻R41的另一端接电源+26V，运放器AR6的输出端接电阻R42的一端，电阻R42的另一端接三极管Q10的基极和三级管Q11的基极，三级管Q10的集电极接稳压二极管D4的阴极和电阻R43的一端，稳压二极管D4的阳极接地，电阻R43的另一端接电容C11的一端，电容C11的另一端接三极管Q10的发射极、电阻R44的一端和三极管Q9的基极，电阻R44的另一端接电阻R45的一端和运放器AR7的输出端，电阻R45的另一端接电阻R46的一端和运放器AR7的反相输入端，电阻R46的另一端接地，运放器AR7的同相输入端接电阻R47的一端和继电器K8的触点1，电阻R47的另一端接电源+5V，继电器K8的触点2接地，继电器K8的触点4接地，继电器K8的触点3接继电器K8的触点5和电阻R48的一端，电阻R48的另一端接电阻R50、电阻R51、电容C12的一端和三极管Q11的发射极，三极管Q11的集电极接电源+5V和电阻R49的一端，电阻R49的另一端接电容C12的另一端，电阻R50的另一端接地，电阻R51的另一端接三极管Q9的发射极和稳压电路输入端口。