CN201440642U - 一种低功耗开关电源 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种低功耗开关电源，其在结构上包括，输入单元，控制单元以及输出单元，其中，该控制单元是连接设置在该输入单元以及输出单元之间的，其中，该控制单元设有一电源芯片，藉由其独特的原理设计，其解决了传统PCB尺寸大的问题和功耗过高的问题，为人们提供一种PCB布局合理，待机损耗低的开关电源，其电路设计集成度高，外围周边辅助零件少，省略了传统的Y电容和光电耦合器及TL431稳压IC反馈回路等零件，其不但能实现恒流恒压充电功能，并且其电压精度能达到5％，恒流精度能达10％，稳定性极高，平均效率达65％，待机损耗小于0.03W。

Description

一种低功耗开关电源
技术领域
本实用新型涉及一种开关电源，更具体而言是指一种低功耗开关电源。
背景技术
开关电源是一种电压转换电路，主要的工作内容是升压和降压，其被广泛应用于现代电子产品。因为开关三极管总是工作在“开”和“关”的状态，所以叫开关电源。开关电源实质就是一个振荡电路，这种转换电能的方式，不仅应用在电源电路，在其它的电路应用也很普遍，如液晶显示器的背光电路、日光灯等。
随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。
开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。
但是目前常见的开关电源都存在着布局困难以及电路板零件过多的问题，究其原因是因为目前的开关电源电路设计相对复杂，其外围必须辅助很多的零器件才能实现开关电源的功效，而且其在节约能源上的设计做得并不多，正是因为此，导致其在待机的时候，所损耗的能源源较多。
另外，由于其周边的辅助零件过多，导致其PCB板的尺寸的都比较大，以至于整个开关电源的尺寸过大，未能向更为小型化的方向发展，而且由于其周遍辅助零件过多，导致其在PCB板上的布局困难，因此造成生产开关电源的企业的生产成本居高不下。
发明内容
本实用新型提供一种低功耗开关电源，藉由其独特的原理设计，其解决了传统PCB尺寸大的问题和功耗过高的问题，为人们提供一种PCB布局合理，待机损耗低的开关电源。而此是为本实用新型的第一目的。
本实用新型提供一种低功耗开关电源，其电路设计集成度高，外围周边辅助零件少，省略了传统的Y电容和光电耦合器及TL431稳压IC反馈回路等零件，其不但能实现恒流恒压充电功能，并且其电压精度能达到5％，恒流精度能达10％，稳定性极高，平均效率达65％，待机损耗小于0.03W。而此是本实用新型的第二目的。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种低功耗开关电源，其包括，输入单元，控制单元以及输出单元，其中，该控制单元是连接设置在该输入单元以及输出单元之间的。
该输入单元包括，电流接入电路、一次整流电路以及低通滤波电路，其中，该一次整流电路是连接设置在该电流接入电路中的，又，该电流输入电路与该一次整流电路之间连接有一电阻。
该控制单元包括尖峰信号吸收电路、变压电路以及主控制电路，其中，该尖峰信号吸收电路是与该输入单元的该低通滤波电路相连接的，并且该尖峰信号吸收电路是与该变压电路相连接的，又该主控电路是分别与尖峰信号吸收电路、该变压电路以及该低通滤波电路相连接的。
该尖峰信号吸收电路包括电阻，二极管以及电容，其中，该电阻是与该二极管串连连接的，而该电容是与该电阻并联连接的。
该变压电路设有主变压器，其中，该主变压器是分别与该尖峰信号吸收电路的电阻，二极管以及电容相连接的。
该主控电路设有一电源芯片，该电源芯片是分别与该尖峰信号吸收电路的二极管以及该低通滤波电路的第二电容相连接的，又该电源芯片串连有若干电容，若干电阻以及一个二极管，其中，若干该电容、若干该电阻以及该二极管是相互并联连接的。
该输出单元包括，二次整流电路以及平滑滤波电路，其中，该二次整流电路是与控制单元的变压电路相连接的，而该平滑滤波电路是与该二次整流电路相连接的。
该二次整流电路包括，整流二极管以及第一滤波电容，其中，该整流二极管是与该变压电路的主变压器相连接的，而该第一滤波电容是分别与该主变压器以及该整流二极管相连接的。
该平滑滤波电路包括第二滤波电容，稳压二极管以及USB输出接口，其中，该第二滤波电容是分别与该第一滤波电容、该稳压二极管以及该USB输出接口相互并联连接的。
进一步，输入单元，控制单元以及输出单元是设置在一PCB板上的，而该PCB板是安装在一保护壳内的，该保护壳包括上壳体以及下壳体，其中，该上壳体是与该下壳体相连接的，而该PCB板是设置在该上壳体与该下壳体之间的。该上壳体开设有若干散热槽孔，该下壳体设置有充电插头，再，该充电插头是与该输入单元的电流接入电路相连接的。
又，该一次整流电路包括四个二极管，该低通滤波电路包括电感、第一电容以及第二电容，其中，该电感是连接在该第一电容与该第二电容之间的，又，该第一电容以及该第二电容之间还连接有一电阻，且该电阻是与该电感并联连接的。该尖峰信号吸收电路的电阻与该主变压器之间还连接有一电阻。
进一步，该电源芯片为一PWM集成控制芯片，该整流二极管并联连接有一吸收回路电路，再，该吸收回路电路是由一电阻以及一电容串联连接而成的。该第二滤波电容与该第一滤波电容之间设有一发光二极管，而该稳压二极管与该USB输出接口直接并联有一电阻。
本实用新型的有益效果为：本实用新型在结构上包括，输入单元，控制单元以及输出单元，其中，该控制单元是连接设置在该输入单元以及输出单元之间的，其中，该控制单元设有一电源芯片，藉由其独特的原理设计，其解决了传统PCB尺寸大的问题和功耗过高的问题，为人们提供一种PCB布局合理，待机损耗低的开关电源，其电路设计集成度高，外围周边辅助零件少，省略了传统的Y电容和光电耦合器及TL431稳压IC反馈回路等零件，其不但能实现恒流恒压充电功能，并且其电压精度能达到5％，恒流精度能达10％，稳定性极高，平均效率达65％，待机损耗小于0.03W。
附图说明
图1为本实用新型的实施例的电路原理图；
图2为本实用新型的实施例的输入单元的电路原理图；
图3为本实用新型的实施例的控制单元的电路原理图；
图4为本实用新型的实施例的输出单元的电路原理图；
图5为本实用新型的实施例的保护壳的示意图；
具体实施方式
如图1至5所示，为本实用新型一种较佳的具体实施例子，一种开关电源，如图1所示，其包括，输入单元10，控制单元20以及输出单元30，其中，该控制单元20是连接设置在该输入单元10以及输出单元30之间的。
如图1所示，该输入单元10包括，电流接入电路11、一次整流电路12以及低通滤波电路13，其中，该一次整流电路12是连接设置在该电流接入电路11中的，又，该电流输入电路11与该一次整流电路12之间连接有一电阻111。
进一步，如图2所示，该一次整流电路12包括四个二极管121，该低通滤波电路13包括电感131、第一电容132以及第二电容133，其中，该电感131是连接在该第一电容131与该第二电容132之间的，又，该第一电容132以及该第二电容133之间还连接有一电阻，且该电阻是与该电感131并联连接的。
如图3所示，该控制单元20包括尖峰信号吸收电路21、变压电路22以及主控制电路23，其中，该尖峰信号吸收电路21是与该输入单元10的该低通滤波电路13相连接的，并且该尖峰信号吸收电路21是与该变压电路22相连接的，又该主控电路23是分别与尖峰信号吸收电路21、该变压电路22以及该低通滤波电路13相连接的。
该尖峰信号吸收电路21包括电阻211，二极管212以及电容213，其中，该电阻211是与该二极管212串连连接的，而该电容231是与该电阻211并联连接的。
该变压电路22设有主变压器221，其中，该主变压器221是分别与该尖峰信号吸收电路21的电阻211，二极管212以及电容213相连接的。
进一步，该尖峰信号吸收电路21的电阻211与该主变压器221之间还连接有一电阻214。
该主控电路23设有一电源芯片231，该电源芯片231是分别与该尖峰信号吸收电路21的二极管212以及该低通滤波电路13的第二电容131相连接的。又该电源芯片231串连有若干电容，若干电阻以及一个二极管。其中，若干该电容、若干该电阻以及该二极管是相互并联连接的。
进一步，该电源芯片231为一PWM集成控制芯片。
如图4所示，该输出单元30包括，二次整流电路31以及平滑滤波电路32，其中，该二次整流电路31是与控制单元20的变压电路22相连接的，而该平滑滤波电路32是与该二次整流电路32相连接的。
该二次整流电路31包括，整流二极管311以及第一滤波电容312，其中，该整流二极管311是与该变压电路22的主变压器221相连接的，而该第一滤波电容312是分别与该主变压器221以及该整流二极管311相连接的，
进一步，该整流二极管311并联连接有一吸收回路电路313，再，该吸收回路电路是由一电阻以及一电容串联连接而成的。
该平滑滤波电路32包括第二滤波电容321，稳压二极管322以及USB输出接口323，其中，该第二滤波电容321是分别与该第一滤波电容312、该稳压二极管322以及该USB输出接口323相互并联连接的。
又，该第二滤波电容321与该第一滤波电容312之间设有一发光二极管324，而该稳压二极管322与该USB输出接口323直接并联有一电阻325。
进一步，如图5所示，输入单元10，控制单元20以及输出单元30是设置在一PCB板40上的，而该PCB板40是安装在一保护壳50内的，该保护壳50包括上壳体51以及下壳体52，其中，该上壳体51是与该下壳体52相连接的，而该PCB板40是设置在该上壳体51与该下壳体52之间的。
又该上壳体51开设有若干散热槽孔511，该下壳体52设置有充电插头521，再，该充电插头521是与该输入单元10的电流接入电路11相连接的。
藉由上述的各元件及其连接方式，本实用新型，采用最先进的PWM+MOS集成控制芯片设计，其集成度高，并且外围周边辅助零件少，省略了Y电容，去掉了光电耦合器及TL431稳压IC反馈回路零件。
本实用新型采用变压器原边控制恒流的设计，大大降低了PCB布局的难度，也减少了PCB尺寸，为生产企业节省了PCB的材料的成本。本实用新型能实现恒流恒压充电功能，其电压精度能达到5％、恒流精度能达10％。本实用新型稳定性极高，平均效率达65％，待机损耗小于0.03W。

Claims (8)

1.一种低功耗开关电源，其包括，输入单元，控制单元以及输出单元，其中，该控制单元是连接设置在该输入单元以及输出单元之间的，
该输入单元包括，电流接入电路、一次整流电路以及低通滤波电路，其中，该一次整流电路是连接设置在该电流接入电路中的，又，该电流输入电路与该一次整流电路之间连接有一电阻，
该控制单元包括尖峰信号吸收电路、变压电路以及主控制电路，其中，该尖峰信号吸收电路是与该输入单元的该低通滤波电路相连接的，并且该尖峰信号吸收电路是与该变压电路相连接的，又该主控电路是分别与尖峰信号吸收电路、该变压电路以及该低通滤波电路相连接的，
该尖峰信号吸收电路包括电阻，二极管以及电容，其中，该电阻是与该二极管串连连接的，而该电容是与该电阻并联连接的，
该变压电路设有主变压器，其中，该主变压器是分别与该尖峰信号吸收电路的电阻，二极管以及电容相连接的，
该主控电路设有一电源芯片，该电源芯片是分别与该尖峰信号吸收电路的二极管以及该低通滤波电路的第二电容相连接的，又该电源芯片串连有若干电容，若干电阻以及一个二极管，其中，若干该电容、若干该电阻以及该二极管是相互并联连接的，
该输出单元包括，二次整流电路以及平滑滤波电路，其中，该二次整流电路是与控制单元的变压电路相连接的，而该平滑滤波电路是与该二次整流电路相连接的，
该二次整流电路包括，整流二极管以及第一滤波电容，其中，该整流二极管是与该变压电路的主变压器相连接的，而该第一滤波电容是分别与该主变压器以及该整流二极管相连接的，
该平滑滤波电路包括第二滤波电容，稳压二极管以及USB输出接口，其中，该第二滤波电容是分别与该第一滤波电容、该稳压二极管以及该USB输出接口相互并联连接的。
2.如权利要求1所述的一种低功耗开关电源，其特征在于，进一步，输入单元，控制单元以及输出单元是设置在一PCB板上的，而该PCB板是安装在一保护壳内的，该保护壳包括上壳体以及下壳体，其中，该上壳体是与该下壳体相连接的，而该PCB板是设置在该上壳体与该下壳体之间的。
3.如权利要求2所述的一种低功耗开关电源，其特征在于，该上壳体开设有若干散热槽孔，该下壳体设置有充电插头，再，该充电插头是与该输入单元的电流接入电路相连接的。
4.如权利要求1所述的一种低功耗开关电源，其特征在于，进一步，该一次整流电路包括四个二极管，该低通滤波电路包括电感、第一电容以及第二电容，其中，该电感是连接在该第一电容与该第二电容之间的，又，该第一电容以及该第二电容之间还连接有一电阻，且该电阻是与该电感并联连接的。
5.如权利要求1所述的一种低功耗开关电源，其特征在于，进一步，该尖峰信号吸收电路的电阻与该主变压器之间还连接有一电阻。
6.如权利要求1所述的一种低功耗开关电源，其特征在于，进一步，该电源芯片为一PWM集成控制芯片。
7.如权利要求1所述的一种低功耗开关电源，其特征在于，进一步，该整流二极管并联连接有一吸收回路电路，再，该吸收回路电路是由一电阻以及一电容串联连接而成的。
8.如权利要求1所述的一种低功耗开关电源，其特征在于，该第二滤波电容与该第一滤波电容之间设有一发光二极管，而该稳压二极管与该USB输出接口直接并联有一电阻。
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