CN201611840U - 一种开关电源电路以及具有所述电路的电视机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关电源电路以及具有所述电路的电视机，包括抑制冲击电流的热敏电阻；所述热敏电阻与一开关电路的开关通路相并联，所述开关电路的控制侧连接开关电源的输出端，在开关电源的输出电压建立后，开关电路受控闭合其开关通路，以短路所述的热敏电阻。本实用新型的开关电源电路由于能够在电源电路投入正常运行后，将其中的热敏电阻切断，从而可以对热敏电阻起到很好的过热保护作用，使得普通热敏电阻同样适用于大功率电源电路，进而摆脱了大功率开关电源对高性能热敏电阻的依赖，节约了电源电路成本。与此同时，由于热敏电阻在开关电源正常运行后被短接，从而可以避免热敏电阻对电量的消耗，节约了整机功耗，提高了电源效率。

Description

一种开关电源电路以及具有所述电路的电视机

技术领域

本实用新型属于电源电路技术领域，具体地说，是涉及一种开关电源电路以及采用所述开关电源电路设计的电视机。

背景技术

目前的开关电源，其输入电路大都采用电容滤波加整流电路的设计结构。在输入电路合闸瞬间，由于电容器上的初始电压为零，因此会形成很大的瞬时冲击电流。特别是大功率开关电源，其输入采用较大容量的滤波电容器，其冲击电流可达100A以上。在电源接通瞬间，如此大的冲击电流幅值往往会导致输入电路中的熔断器烧断，有时甚至将合闸开关的触点烧坏，从而造成开关电源无法正常投入运行。为此几乎所有的开关电源在其输入电路中均设置了防止冲击电流的软启动电路，以保证开关电源能够正常、可靠的运行。

目前常用的电源软启动电路都是采用在开关电源的输入电路中串联功率热敏电阻的方式进行设计，如图1所示，利用热敏电阻RT802的负温度系数特性来防止冲击电流的产生。其设计原理是：在开关电源的交流输入端接通外部交流电源的瞬间，由于此时整机电路温度低，热敏电阻RT802的阻值较大，因此串联在电源输入回路中可以起到很好地限制冲击电流的作用；而当流过热敏电阻RT802的电流逐渐增大时，热敏电阻RT802由于发热而使其阻值变小，从而使电源电路转入正常的工作状态。

采用上述软启动电路设计的开关电源，在整机功率很大的情况下，热敏电阻RT802的发热量大、温度高，需要提高热敏电阻RT802的选择标准，即使用耐高温的热敏电阻进行电路设计。但由于耐高温的热敏电阻往往体积大、价格贵，从而导致占用开关电源的PCB板面积大、电路成本高等问题。而且，在开关电源正常工作后，由于热敏电阻RT802始终保持一定的阻值，因此，作用于热敏电阻RT802的能量被白白地消耗掉了，由此导致电源效率的降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可以使得普通热敏电阻适用于大功率电源的开关电源电路，不仅对连接在开关电源输入电路中的热敏电阻可以起到有效的保护作用，而且可以降低硬件电路成本，提高电源效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种开关电源电路，包括抑制冲击电流的热敏电阻；所述热敏电阻与一开关电路的开关通路相并联，所述开关电路的控制侧连接开关电源的输出端，在开关电源的输出电压建立后，开关电路受控闭合其开关通路，以短路所述的热敏电阻。

作为其中一种设计方式，在所述的开关电路中可以设置一个继电器，将所述继电器的常开触点并联在所述热敏电阻的两端，所述继电器线圈由开关电源的输出电压供电，在开关电源的输出电压建立后，继电器线圈得电，吸合其常开触点以短路所述的热敏电阻。

为了满足继电器线圈的供电要求，将所述继电器线圈的一端接地，另一端通过整流稳压电路连接所述开关电源的输出端。

进一步的，在所述整流稳压电路中包含有限流电阻、整流二极管和稳压管，所述开关电源的输出端通过串联的整流二极管、限流电阻和稳压管接地，所述稳压管的阴极连接继电器线圈。

作为另外一种设计方案，所述开关电路可以采用一颗开关芯片进行设计，将所述开关芯片的开关通路与所述的热敏电阻相并联，开关芯片的控制端通过整流稳压电路连接所述开关电源的输出端，在开关电源的输出电压建立后，开关芯片受控导通，以短接所述的热敏电阻。

进一步的，所述开关电源的输出端为所述开关电源的其中一路直流电压输出端。

又进一步的，所述热敏电阻串联在开关电源的输入电路回路中。

再进一步的，在所述开关电源的输入电路回路中还串联有保险丝。

更进一步的，所述开关电源的交流输入端通过滤波电容和共模电感连接整流电路，以对接入开关电源的交流电源起到滤除干扰的作用。

基于上述开关电源电路结构，本实用新型又提供了一种采用所述开关电源电路设计的电视机，通过对应用于电视机的开关电源电路进行改进，即在其软启动电路中的热敏电阻的两端并联一开关电路，并将所述开关电路的控制侧与开关电源的输出端相连接，从而利用开关电源在进入正常运行状态后建立起来的输出电压来控制开关电路导通，以短路所述的热敏电阻，达到在开关电源正常运行后将热敏电阻切出电源回路，以降低整机功率损耗、提高电源效率的设计目的。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的开关电源电路由于能够在电源电路投入正常运行后，将其中的热敏电阻可靠地切断，从而可以对热敏电阻起到很好的过热保护作用，使得目前低成本通用的热敏电阻同样适用于发热量大、温度高的大功率电源电路，进而摆脱了大功率开关电源对高性能热敏电阻的依赖，有效节约了电源电路成本，减小了PCB板的占用面积。与此同时，由于热敏电阻在开关电源正常运行后被短接，从而可以有效避免热敏电阻对电量的消耗，节约了整机功耗，提高了电源效率。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是现有开关电源电路中的软启动电路的原理框图；

图2是本实用新型所提出的开关电源电路的一种实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

本实用新型的开关电源考虑到其电路中用于软启动的热敏电阻在整机功率较大的情况下，会出现热敏电阻发热量大、温度高，从而对热敏电阻自身及开关电源整机造成损害或者潜在危险的问题，提出了一种可以根据开关电源的当前运行状态，自动地将热敏电阻接入或者切出电源回路的电路结构设计，即在开关电源处于启动运行阶段时，保持热敏电阻在电源电路中的正常连接，对电源电路启动瞬间产生的电流起到有效的抑制作用，实现开关电源的软启动；而后，当开关电源转入正常运行状态后，将热敏电阻从电源回路中切出，以此来降低功耗，避免热敏电阻发热，实现对热敏电阻及整个电源电路的有效保护。具体来讲，可以采用在热敏电阻的两端并联开关电路的开关通路，并利用开关电源的输出电压来控制开关电路通断，进而借助其开关通路的通断状态来控制热敏电阻准确切换的方式进行具体的电路设计。

下面以电视机为例，通过一个具体的实施例来详细阐述所述开关电源电路的具体组建结构及其工作过程。

实施例一，参见图2所示，本实施例的开关电源电路采用继电器J801设计开关电路，以实现对热敏电阻RT802在电源回路中的接入和切出控制。如图2所示，将继电器J801的常开触点并联在热敏电阻RT802的两端，继电器J801线圈连接开关电源的输出端，比如电视机开关电源的其中一路直流电压输出端VCC。在开关电源启动过程中，由于开关电源的输出电压还未建立起来，因此，没有电流流过继电器J801线圈，继电器J801的常开触点保持原有的断开状态，不会对热敏电阻RT802产生任何影响。此时，热敏电阻RT802串联在电源回路中，对开关电源启动瞬间产生的大电流起到有效地抑制作用。当开关电源启动结束转入正常运行后，在开关电源的输出端VCC建立起一定幅值的输出电压，借助所述的输出电压为继电器J801线圈供电，以控制其常开触点闭合，进而将热敏电阻RT802短路，即相当于将所述的热敏电阻RT802从电源回路中切出，以阻断流过热敏电阻RT802的电流，由此可以避免热敏电阻RT802继续发热，起到对热敏电阻RT802的过热保护作用。同时，由于热敏电阻RT802中没有电流继续流过，因此，热敏电阻RT802在开关电源正常运行后不再消耗电能，从而有效降低了电源功耗，提高了电源的运行效率。

为了使输出到继电器J801线圈的电压能够满足继电器J801的供电要求，本实施例优选在继电器J801的线圈侧与开关电源的输出端VCC之间连接一个整流稳压电路，通过所述整流稳压电路将开关电源稳定运行后的输出电压转换成继电器J801所要求幅值的供电电压，为继电器J801线圈供电。

在本实施例中，所述的整流稳压电路可以采用整流二极管VD843、限流电阻R941和稳压管VZ820串联实现，如图2所示。开关电源稳定运行后输出的电压VCC通过整流二极管VD843整流后，经限流电阻R941作用于稳压管VZ820的阴极，稳压管VZ820的阳极接地。根据继电器J801线圈所要求的供电电压，选择合适参数的稳压管VZ820，从而使得其阴极端电压刚好满足继电器J801的供电要求，连接至继电器J801线圈的其中一端，继电器J801线圈的另一端接地，从而在开关电源进入正常工作状态后，继电器J801上电工作，吸合其常开触点，以切断热敏电阻RT802。

当然，所述的开关电路也可以采用除继电器J801以外的其它开关器件设计实现，比如采用低成本的开关芯片进行电路设计，即将开关芯片的开关通路并联在热敏电阻RT802的两端，开关芯片的控制端通过整流稳压电路连接开关电源的输出端VCC。在开关电源的输出电压建立后，通过整流稳压电路向开关芯片的控制端输出高电平控制信号，进而控制开关芯片的开关通路导通，以实现对热敏电阻RT802的短接。所述整流稳压电路同样可以采用如图2所示的电路结构设计实现，只需对连接在开关芯片控制端的稳压管的参数进行合理选择即可，本实施例并不仅限于以上举例。

在本实施例的电视机开关电源设计中，热敏电阻RT802串联在开关电源的输入电路回路中，如图2所示。为了进一步实现对开关电源的有效保护，优选在所述开关电源的输入电路中再串联一路保险丝F801，以在电视机电路出现短路故障时，熔断保险丝，切断电源回路，及时对整机进行保护。

在本实施例中，开关电源的交流输入端通过滤波电容C852和共模电感L808连接整流电路，以对通过交流输入端引入的交流供电电压进行滤波处理。参见图2所示，滤波电容C852可以并联在交流输入端的火线与零线之间，对电路中的噪波干扰进行有效滤除。在滤波电容C852的两端可以进一步并联电阻RV801，进而通过共模电感L808过滤掉开关电源中产生的共模电磁干扰后，输出至后续整流电路，进行交流电压到直流电压的转换处理。输出的直流电压可以进一步通过开关变压器转换成后级负载所需要的各种幅值的直流电源，比如前述开关电路的控制侧所要求的直流电压VCC，以满足后级负载的供电要求。

当然，连接在开关电源交流输入侧的滤波电路也可以采用除上述结构以外的其它多种形式设计实现，本实施例对此不进行具体限制。

本实施例的热敏电阻保护电路设计简单，运行可靠，使得大功率电源电路同样可以采用通用的热敏电阻进行电路设计，从而降低了电路成本，尤其适合在电视机、机顶盒或者空调器等价格竞争相对激烈的家电产品中推广应用。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种开关电源电路，包括抑制冲击电流的热敏电阻，其特征在于：所述热敏电阻与一开关电路的开关通路相并联，所述开关电路的控制侧连接开关电源的输出端，在开关电源的输出电压建立后，开关电路受控闭合其开关通路，以短路所述的热敏电阻。

2.根据权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于：在所述开关电路中包含有一继电器，所述继电器的常开触点并联在所述热敏电阻的两端，所述继电器线圈由开关电源的输出电压供电。

3.根据权利要求2所述的开关电源电路，其特征在于：所述继电器线圈一端接地，另一端通过整流稳压电路连接所述开关电源的输出端。

4.根据权利要求3所述的开关电源电路，其特征在于：在所述整流稳压电路中包含有限流电阻、整流二极管和稳压管，所述开关电源的输出端通过串联的整流二极管、限流电阻和稳压管接地，所述稳压管的阴极连接继电器线圈。

5.根据权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于：在所述开关电路中包含有一开关芯片，所述开关芯片的开关通路与所述的热敏电阻相并联，开关芯片的控制端通过整流稳压电路连接所述开关电源的输出端。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的开关电源电路，其特征在于：所述开关电源的输出端为所述开关电源的其中一路直流电压输出端。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的开关电源电路，其特征在于：所述热敏电阻串联在开关电源的输入电路回路中。

8.根据权利要求7所述的开关电源电路，其特征在于：在所述开关电源的输入电路回路中还串联有保险丝。

9.根据权利要求7所述的开关电源电路，其特征在于：所述开关电源的交流输入端通过滤波电容和共模电感连接整流电路。

10.一种电视机，其特征在于：包含有如权利要求1至9中任一项权利要求所述的开关电源电路。

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