CN201904733U - 一种电容降压电源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电容降压电源电路，包括与市电连接的降压模块、整流模块、与整流模块两输出端并联的稳压模块、与稳压模块输出端连接的主控模块、与主控模块输出端连接的控制模块和与控制模块输出端连接的负载模块，稳压模块由第一稳压模块和第二稳压模块串联组成，第一稳压模块与第二稳压模块连接端接地，第一稳压模块与整流模块连接端输出直流正电压Vcc1，第二稳压模块与整流模块连接端输出直流负电压Vcc2，主控模块输入端与第二稳压模块连接，由第二稳压模块提供工作电压Vcc2，负载模块输入端与第一稳压模块连接，由第一稳压模块提供工作电压Vcc1。本实用新型能同时对多个负载进行单独控制、又能控制负载关断时稳压管温升。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电容降压电源电路，属于电容降压电源电路的改进技术。
背景技术
电容降压电源以其低廉的成本、较轻的重量，作为家用电器的电源使用日益广泛。一般的电容降压电源电路采用如图1、图2所示的电路：市电依次经过降压模块1降压、整流模块2整流、稳压模块3稳压后，供电给主控模块4、控制模块5和负载模块6，其中稳压模块3包括稳压管ZD1、保护电阻R2、电容EL1和第二电容C2，主控模块4包括下级的稳压部分Zx、主控芯片MCU、按键和指示灯Rx等外围电路部分。在实际的应用中，由于电容降压电源如同一个恒流源，电路的输出总电流I基本不随负载的大小变化。电路的输出总电流I为流过稳压管ZD1的电流I1、流过主控模块4的电流I2、流过继电器REL1的电流I3的总和。在负载不工作的待机情况下，继电器REL1没有吸合，电流I3为0，此时主控模块4消耗的电流I2又较少，所以流过稳压管ZD1的电流I1变得较大，引起稳压管ZD1发热严重，功率损耗大，容易烧坏。
在阻容降压的电源电路中还存在另一种常用的电路，如图3所示，稳压模块3包括串联在整流模块2的两输出端之间的第一稳压模块31和第二稳压模块32，第一稳压模块31与第二稳压模块32的连接端接地，第一稳压模块31与整流模块2的连接端输出直流正电压+5V，第二稳压模块32与整流模块2的连接端输出直流负电压-12V，主控模块4由第一稳压模块31提供工作电压，负载模块6由第二稳压模块32提供工作电压。该电路虽然在一定程度上减小了电路总电流的消耗，可以适当减小稳压管的温升，但是该电路存在一个缺陷，由于主控模块4的电位比负载模块6的电位高，在实际应用中电路只能控制一个负载，或同时对多个负载进行相同的控制，而不能同时对多个负载分别进行单独的控制。
发明内容
本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种既能同时对多个负载单独控制、又能控制稳压管温升的电容降压电源电路。
实现本实用新型目的的技术方案是：电容降压电源电路，包括与市电串联连接的降压模块和整流模块、与整流模块两输出端并联的稳压模块、与稳压模块输出端连接的主控模块、与主控模块输出端连接的控制模块和与控制模块输出端连接的负载模块，稳压模块由第一稳压模块和第二稳压模块两部分串联组成，第一稳压模块与第二稳压模块的连接端接地，第一稳压模块与整流模块的连接端输出直流正电压Vcc1，第二稳压模块与整流模块的连接端输出直流负电压Vcc2，其中，主控模块的输入端与第二稳压模块连接，由第二稳压模块提供工作电压Vcc2，负载模块的输入端与第一稳压模块连接，由第一稳压模块提供工作电压Vcc1。
上述第一稳压模块的输出端Vcc1与主控模块的输出端之间并联连接有多组控制模块和负载模块。
上述控制模块包括控制电路模块、分流控制模块和负载控制模块，控制电路模块包括电阻R7、电阻R8和三极管Q1，分流控制模块包括电阻R4、电阻R5和三极管Q2，负载控制模块包括电阻R6和三极管Q3，三极管Q1的基极通过电阻R7与主控模块的输出端口相连接，通过电阻R8与第二稳压模块的输出端Vcc2相连接，集电极通过电阻R4与第一稳压模块的输出端Vcc1连接，发射极直接与第二稳压模块的输出端Vcc2连接；三极管Q2的基极直接与三极管Q1的集电极相连接，集电极通过电阻R5与第一稳压模块的输出端Vcc1连接，发射极直接与第二稳压模块的输出端Vcc2连接；三极管Q3的基极通过电阻R6与三极管Q2的集电极连接，集电极与负载模块连接，发射极接地。
第一、第二稳压模块包括一个或多个串联连接的稳压管、分别与稳压管支路两端并联连接的滤波电路。
本实用新型电源电路采用了新的电路连接方式，使负载模块的电位高于主控模块的电位，从而保证了电路的可扩展性，实现了主控模块同时对多个负载进行单独控制的功能。
本实用新型电源电路在负载模块关断时，一部分电流直接通过控制模块的分流控制电路返回整流电路，减小了流过稳压管的电流，降低了稳压管的温升。
本实用新型电源电路采用多个稳压管串联连接的方式，进一步减小了通过稳压管的电流，有效降低了稳压管的温升。
附图说明
图1为现有技术的电容降压电源电路的原理框图；
图2为现有技术的电容降压电源电路的电路图；
图3为现有技术的另一种电容降压电源电路的电路图；
图4为本实用新型实施例1的电路图；
图5为本实用新型实施例2的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步地说明。
实施例1
本实施例电容降压电源电路如图4所示，包括与市电串联连接的降压模块1和整流模块2、与整流模块2两输出端并联的稳压模块3、与稳压模块3输出端连接的主控模块4、与主控模块4输出端连接的控制模块5和与控制模块5输出端连接的负载模块6。
降压模块1由电阻R1与并联连接的电阻R2、电容C1串联组成，整流模块2由四个二极管D1、D2、D3、D4组成的整流桥串联电阻R3组成，整流桥的两个交流输入端分别连接降压模块1的输出端和市电，直流输出正、负极之间连接稳压模块3。
稳压模块3由第一稳压模块31和第二稳压模块32两部分串联组成，第一稳压模块31由串联的稳压管ZD1和稳压管ZD2与滤波电容EC1、滤波电容C2并联组成，与整流模块2的输出正极连接；第二稳压模块32由稳压管ZD3与滤波电容EC2、滤波电容C3并联组成，与整流模块2的输出负极连接；第一稳压模块31与第二稳压模块32的连接端接地并作为整个电路的参考地, 第一稳压模块31与整流模块2的连接端输出直流正电压Vcc1（+12V），第二稳压模块32与整流模块2的连接端输出直流负电压Vcc2（-5V）。滤波电容EC1和滤波电容C2组成第一稳压模块的滤波电路，滤波电容EC2和滤波电容C3组成第二稳压模块的滤波电路。滤波电容EC1、EC2主要是滤除低频杂波，滤波电容C2、C3主要作用是滤除低频杂波，以稳定输出电压。
主控模块4由芯片MCU及外围电路（附图中未列出）组成，输入端与稳压模块3连接，由第二稳压模块32提供工作电压Vcc2，输出端连接控制模块5。电源电路由主控模块4产生信号，通过控制模块5产生驱动信号控制负载模块6的开通或关断动作。
控制模块5包括控制电路模块51、分流控制模块52和负载控制模块53，由第一稳压模块31提供工作电压Vcc1，由主控模块4提供控制信号，输出端连接负载模块6。控制电路模块51包括电阻R7、电阻R8和三极管Q1，分流控制模块52包括电阻R4、电阻R5和三极管Q2，负载控制模块53包括电阻R6和三极管Q3。三极管Q1的基极通过电阻R7与主控模块4的第1端口相连接，通过电阻R8与第二稳压模块32的输出端Vcc2相连接；三极管Q1的集电极通过电阻R4与第一稳压模块31的输出端Vcc1连接；三极管Q1的发射极直接与第二稳压模块32的输出端Vcc2连接。三极管Q2的基极直接与三极管Q1的集电极相连接；三极管Q2的集电极通过电阻R5与第一稳压模块31的输出端Vcc1连接；三极管Q2的发射极直接与第二稳压模块32的输出端Vcc2连接。三极管Q3的基极通过电阻R6与三极管Q2的集电极连接；三极管Q3的集电极与负载模块6连接；三极管Q3的发射极接地。
负载模块6包括并联连接的继电器REL1和二极管D5，二极管D5的阴极与第一稳压模块31的输出端Vcc1连接，二极管D5的阳极与三极管Q3的集电极连接。
本实施例中，负载模块6由第一稳压模块31提供工作电压Vcc1（+12V），主控模块4由第二稳压模块32提供工作电压Vcc2（-5V），这样，负载模块6的电位高于主控模块4的电位。
本实施例电源电路的工作原理如下：当主控模块4输出高电平时，三极管Q1处于导通状态，三极管Q2的基极变为低电平，三极管Q2处于截止状态，三极管Q3的基极变为高电平，三极管Q3处于导通状态，电流流过继电器REL1，负载模块6开通，处于工作状态。此时分流控制模块52处于控制状态。
当主控模块4输出低电平时，三极管Q1处于截止状态，三极管Q2对的基极为高电平，三极管Q2处于导通状态，三极管Q3处于截止状态，无电流流过继电器REL1，负载模块6关断。此时由于三极管Q2处于导通状态，由三极管Q2与电阻R4、电阻R5组成的分流控制模块52处于分流状态，减少流过稳压管ZD1、稳压管ZD2、稳压管ZD3的电流，降低稳压管的温升。
此外第一稳压模块31中使用了稳压管ZD1和稳压管ZD2串联连接，保证了两个稳压管各自的功率消耗是使用一个稳压管的一半，这样也可以更大幅度的减少稳压管的温升。
本实施例中第一稳压模块31中也可以设有多个串联连接的稳压管，同样能起到降低稳压管温升的目的。
实施例2
如图5示，与实施例1电路不同的是，本实施例电源电路包括两个负载模块和两个控制模块：负载模块6和负载模块6ˊ，控制模块5和控制模块5ˊ，两个控制模块并联连接在稳压模块3和主控模块4之间。
控制模块5ˊ包括控制电路模块51ˊ、分流控制模块52ˊ和负载控制模块53ˊ，由第一稳压模块31提供工作电压Vcc1，由主控模块4提供控制信号，输出端连接负载模块6ˊ。控制电路模块51ˊ包括电阻R12、电阻R13和三极管Q4，分流控制模块52ˊ包括电阻R9、电阻R10和三极管Q5，负载控制模块53ˊ包括电阻R11和三极管Q6。三极管Q4的基极通过电阻R12与主控模块4的第2端口相连接，通过电阻R13与第二稳压模块32的输出端Vcc2相连接；三极管Q4的集电极通过电阻R9与第一稳压模块31的输出端Vcc1连接；三极管Q4的发射极直接与第二稳压模块32的输出端Vcc2连接。三极管Q5的基极直接与三极管Q4的集电极相连接；三极管Q5的集电极通过电阻R10与第一稳压模块31的输出端Vcc1连接；三极管Q5的发射极直接与第二稳压模块32的输出端Vcc2连接。三极管Q6的基极通过电阻R11与三极管Q5的集电极连接；三极管Q6的集电极与负载模块6ˊ连接；三极管Q6的发射极接地。
负载模块6ˊ包括并联连接的继电器REL2和二极管D6，二极管D6的阴极与第一稳压模块31的输出端Vcc1连接，二极管D6的阳极与三极管Q6的集电极连接。
本实施例中，负载模块6ˊ同样由第一稳压模块31提供工作电压Vcc1（+12V），主控模块4由第二稳压模块32提供工作电压Vcc2（-5V），负载模块6ˊ的电位高于主控模块4的电位。
本实施例的工作原理如下：当主控模块4的第1端口输出高电平时，负载模块6开通；当主控模块4的第1端口输出低电平时，负载模块6关断；当主控模块4的第2端口输出高电平时，负载模块6ˊ开通；当主控模块4的第2端口输出低电平时，负载模块6ˊ关断。负载模块6和负载模块6ˊ都分别可以单独工作，互不影响，由主控模块4通过不同的端口分别控制，实现了电容降压电源电路同时单独控制两个负载的目的。
当然本实施例中主控模块4还可以开通更多的输出端口连接其他控制模块和负载模块，实现电容降压电源电路同时对多个负载单独控制的目的。
Claims (8)
1.一种电容降压电源电路，包括与市电串联连接的降压模块（1）和整流模块（2）、与整流模块（2）两输出端并联的稳压模块（3）、与稳压模块（3）输出端连接的主控模块（4）、与主控模块（4）输出端连接的控制模块（5）和与控制模块（5）输出端连接的负载模块（6），稳压模块（3）由第一稳压模块（31）和第二稳压模块（32）两部分串联组成，第一稳压模块（31）与第二稳压模块（32）的连接端接地，第一稳压模块（31）与整流模块（2）的连接端输出直流正电压Vcc1，第二稳压模块（32）与整流模块（2）的连接端输出直流负电压Vcc2，其特征在于：主控模块（4）的输入端与第二稳压模块（32）连接，由第二稳压模块（32）提供工作电压Vcc2，负载模块（6）的输入端与第一稳压模块（31）连接，由第一稳压模块（31）提供工作电压Vcc1。
2.根据权利要求1所述的电容降压电源电路，其特征在于：第一稳压模块（31）的输出端Vcc1与主控模块（4）的输出端之间并联连接有多组控制模块和负载模块。
3.根据权利要求1所述的电容降压电源电路，其特征在于：控制模块（5）包括控制电路模块（51）、分流控制模块（52）和负载控制模块（53），控制电路模块（51）包括电阻R7、电阻R8和三极管Q1，分流控制模块（52）包括电阻R4、电阻R5和三极管Q2，负载控制模块（53）包括电阻R6和三极管Q3，三极管Q1的基极通过电阻R7与主控模块（4）的输出端口相连接，通过电阻R8与第二稳压模块（32）的输出端Vcc2相连接，集电极通过电阻R4与第一稳压模块（31）的输出端Vcc1连接，发射极直接与第二稳压模块（32）的输出端Vcc2连接；三极管Q2的基极直接与三极管Q1的集电极相连接，集电极通过电阻R5与第一稳压模块（31）的输出端Vcc1连接，发射极直接与第二稳压模块（32）的输出端Vcc2连接；三极管Q3的基极通过电阻R6与三极管Q2的集电极连接，集电极与负载模块（6）连接，发射极接地。
4.根据权利要求1所述的电容降压电源电路，其特征在于：第一、第二稳压模块（31、32）包括一个或多个串联连接的稳压管、分别与稳压管支路两端并联连接的滤波电路。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电容降压电源电路，其特征在于：主控模块（4）为微处理器单元。
6.根据权利要求1至4任一项所述的电容降压电源电路，其特征在于：降压模块（1）由电阻R1与并联连接的电阻R2、电容C1串联组成。
7.根据权利要求1至4任一项所述的电容降压电源电路，其特征在于：整流模块（2）由四个二极管D1、D2、D3、D4组成的整流桥与电阻R3串联组成。
8.根据权利要求1至4任一项所述的电容降压电源电路，其特征在于：第一稳压模块（31）的输出端Vcc1的电压值为+12V，第二稳压模块（32）的输出端Vcc2的电压值为-5V。
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