CN202276293U - 一种输出功率恒定的智能开关电源 - Google Patents

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顾永德
陈克峰
王本欣
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Abstract

本实用新型公开是一种输出功率恒定的智能开关电源,开关电源包括整流模块、主变换模块、主控制模块、续流整流滤波模块和反馈模块,整流模块将外接交流市电转换成直流电后输出给主变换模块,经主变换模块进行电压变换后输出给续流整流滤波模块,续流整流滤波模块进行续流整流后输出给负载供电,主控制模块控制主变换模块工作,反馈模块检测续流整流滤波模块的输出电压,并反馈给主控制模块,主控制模块的反馈引脚与地之间连接有电容C1,与电容C1并联连接有功能实施元件。本实用新型体积小、重量轻、效率最高可达99%,输入电压在全电压范围内任意变化,都能保持正常输出,能满足各国电网及节能要求。

Description

一种输出功率恒定的智能开关电源
技术领域
[0001] 本实用新型公开一种开关电源,特别是一种输出功率恒定的智能开关电源。 背景技术
[0002] 随着电子科技的飞速发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而部分电子终端设备因感性负载及容性负载较大需要带载能力强的电源供电,所以此类设备大多采用传统线性电源供电,而线性电源是先将交流电经过变压器变压,再经过整流电路整流滤波得到未稳定的直流电压,再经过电压反馈调整输出电压,再为终端设备供电,这种电源技术很成熟,可以达到很高的稳定度,波纹也很小,但是需要庞大而笨重的变压器,所需的滤波电容的体积和重量也相当大,而且电压反馈电路是工作在线性状态,调整管上有一定的电压降,在输出较大工作电流时,致使调整管的功耗太大,转换效率低,还要安装很大的散热片。这种电源体积大、重量大、效率低、发热量大,并且只能工作在输入电压恒定的电网环境,已不适合目前电子设备高效节能、小型化以及电网全电压90V464VAC输入的要求。
发明内容
[0003] 针对上述提到的现有技术中的感性负载及容性负载的供电电源体积大、重量大等缺点,本实用新型提供一种新的输出功率恒定的智能开关电源,其在主控制模块的反馈引脚上连接有功能实施元件,保证开关电源始终工作在输出功率恒定的状态下。
[0004] 本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是:一种输出功率恒定的智能开关电源,开关电源包括整流滤波模块、主变换模块、主控制模块、续流整流滤波模块和反馈模块, 整流滤波模块将外接交流市电转换成直流电后输出给主变换模块,经主变换模块进行电压变换后输出给续流整流滤波模块,续流整流滤波模块进行续流整流后输出给负载供电,主控制模块控制主变换模块工作,反馈模块检测续流整流滤波模块的输出电压,并反馈给主控制模块,主控制模块的反馈引脚与地之间连接有电容Cl,与电容Cl并联连接有功能实施元件。
[0005] 本实用新型解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:
[0006] 所述的功能实施元件采用稳压二极管ZDl,稳压二极管ZDl的稳压值为3. 9V。
[0007] 所述的功能实施元件采用电阻R29。
[0008] 所述的功能实施元件采用并联连接的稳压二极管ZDl和电阻R29,稳压二极管ZDl 的稳压值为3. 9V。
[0009] 所述的主变换模块中包括有变压器Tl,变压器Tl的初级绕组上串联连接有温度保险丝FTl。
[0010] 所述的开关电源还包括防雷与过流保护模块,外接电源经过防雷与过流保护模块输出给整流模块。
[0011] 所述的开关电源还包括EMI滤波模块,EMI滤波模块连接在防雷与过流保护模块和整流模块之间。
[0012] 本实用新型的有益效果是:本实用新型采用特殊的电路结构,使开关电源主电路输入功率恒定并且不进入过功率保护模式,从而使电源始终保持输出,并且根据能量守恒定律,随着输出负载的加大,输出电压随之降低,其电性功能与传统线性电源相同,可完全取代传统线性应用于感性负载及容性负载较大的电子终端设备,并且具有体积小、重量轻、 效率最高可达99%等优点,输入电压在全电压范围内任意变化,都能保持正常输出,能满足各国电网及节能要要求。本实用新型采用PWM (脉宽调制)控制模式,电源工作温升低,避免使用时因过热或着火等状况发生造成用户人身安全及财产损失;输入电压可工作在在全电压范围,能满足各国及地区电网电压要求。
[0013] 下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。 附图说明
[0014] 图1为本实用新型电路方框图。
[0015] 图2为本实用新型实施例一主控制模块部分电路原理图。
[0016] 图3为本实用新型实施例二主控制模块部分电路原理图。
[0017] 图4为本实用新型整体电路原理图。
具体实施方式
[0018] 本实施例为本实用新型优选实施方式,其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的,均在本实用新型保护范围之内。
[0019] 请参看附图1和附图4,本实用新型主要包括整流滤波模块、主变换模块、主控制模块、续流整流滤波模块和反馈模块,其中整流滤波模块将外接交流市电转换成直流电后输出给主变换模块,本实施例中,开关电源中还包括有防雷与过流保护模块和EMI滤波模块,其中防雷与过流保护模块包括串联在火线上的保险管Fl和跨接在零线和火线之间的压敏电阻MOVl,EMI滤波模块主要包括跨接在零线和火线之间的电容CXl和电感LFl、电感 LF2,电感LFl连接在电容CXl前级,电感LF2连接在电容CXl后级。外接电源经过防雷与过流保护模块输出给EMI滤波模块,经EMI滤波模块滤波后输出给整流滤波模块,本实施例中的整流滤波模块采用整流桥DBl以及高压滤波电容C9,外接交流市电经整流桥DBl整流成直流并经C9滤波,C9两端为直流母线,经整流桥DBl整流并经C9滤波后的直流电压输出给主变换模块进行功率变换,本实施例中,主变换模块主要采用变压器Tl,变压器Tl采用高频变压器,经主变换模块进行电压变换,本实施例中,变压器Tl的初级绕组上串联连接有温度保险丝FT1。本实施例中,主变换模块还包括开关管Q1,开关管Ql与Tl初级线圈及限流电阻R16串联连接在直流母线上,主控制模块控制开关管Ql通断。本实施例中,主控制模块主要为PWM控制芯片U1。主变换模块进行电压变换后输出给续流整流滤波模块, 续流整流滤波模块进行续流整流后输出给负载供电,本实施例中,续流整流滤波模块采用常规的开关电源中的续流整流滤波模块。
[0020] 本实施例中,还包括有一个反馈模块,反馈模块包括光耦U2和三端稳压器U3,反馈模块的两个检测端分别连接在续流整流滤波模块中的续流电感LlA两端,续流电感LlA 前级一端通过依次串联的电阻R21、电阻R22和三端稳压器U3接地,续流电感LlA后级一端通过依次串联的电阻R25和电阻似8接地,与电阻R28并联连接有电阻R27,电阻R25和电阻R28的公共端与三端稳压器U3的控制端连接,光耦U2的初级(即发光二极管一极)分别连接在电阻R22两端,光耦U2的次级(即光敏三极管一极)通过反馈电阻R8反馈至PWM控制芯片Ul的FB端(即FEED BACK反馈脚)上。本实施例中,PWM控制芯片Ul的FB端与地之间连接有电容Cl,与电容Cl并联连接有功能实施元件,根据功能实施元件的不同,本实用新型分为下述两个具体实施例:
[0021] 实施例一:请参看附图2,本实施例中,功能实施元件采用稳压二极管ZD1,稳压二极管ZDl的稳压值为3. 9V。
[0022] 实施例二 :请参看附图3,本实施例中,功能实施元件采用电阻R29。
[0023] 具体实施时,也可以采用稳压二极管ZDl和电阻R29并联的形式,达到双重效果, 使输出功率精确恒定,满足感性负载及容性负载较大的电子终端设备功能需求。稳压二极管ZDl的稳压值为3. 9V。
[0024] 本实用新型在使用,如实施例一,开关电源工作在恒压模式,反馈电压VFB(即光耦 U2输出电压)通过限流电阻R8加在PWM控制芯片Ul的FB脚上,PWM控制芯片Ul的反馈引脚对地间并接稳压二极管ZDl (稳压值为3. 9V)与高频滤波电容Cl,PWM控制芯片Ul的反馈引脚的内部设定过功率保护电压为4. 4V,反馈电压VFB电压通过稳压二极管ZDl的稳压功能使PWM控制芯片Ul反馈脚的电压始终稳定在3. 9V,使PWM控制芯片Ul反馈脚的电压始终达不到4. 4V的过功率保护电压,所以PWM控制芯片Ul始终正常工作,但因PWM控制芯片Ul的恒功率功能,当电源输出负载加大时,输出电压线性下降,根据能量守恒定律,使输出功率始终控制在与输入功率平衡的状态,以达到传统线性电源的功能,实现输出功率恒定。
[0025] 本实用新型在使用,如实施例二,开关电源工作在恒流模式,反馈电压VFB通过限流电阻R8加在PWM控制芯片Ul的FB脚上,PWM控制芯片Ul的反馈脚对地间并接恒压电阻R29与高频滤波电容C1,PWM控制芯片Ul的反馈脚的内部设定过功率保护电压为4. 4V, PWM控制芯片Ul内部有一个恒流源通过反馈脚加在电阻似9上,因恒流源电流始终稳定不变,通过欧姆定律U=I*R合理设定电阻似9阻值,使PWM控制芯片Ul反馈脚的电压始终稳定在3. 9V,使PWM控制芯片Ul反馈脚的电压始终达不到4. 4V的过功率保护电压,所以PWM 控制芯片Ul始终正常工作,但因PWM控制芯片Ul的恒功率功能,当电源输出负载加大时, 输出电压线性下降,根据能量守恒定律,使输出功率始终控制在与输入功率平衡的状态,以达到传统线性电源的功能;实现输出功率恒定。
[0026] 以上两种应用模式可分开单独实施输出功率的恒定,也可同时施实达到双重效果,使输出功率精确恒定,满足感性负载及容性负载较大的电子终端设备功能需求。
[0027] 本实用新型采用特殊的电路结构,使开关电源主电路输入功率恒定并且不进入过功率保护模式,从而使电源始终保持输出,并且根据能量守恒定律,随着输出负载的加大, 输出电压随之降低,其电性功能与传统线性电源相同,可完全取代传统线性应用于感性负载及容性负载较大的电子终端设备,并且具有体积小、重量轻、效率最高可达99%等优点, 输入电压在全电压范围内任意变化,都能保持正常输出,能满足各国电网及节能要要求。本实用新型采用PWM (脉宽调制)控制模式,电源工作温升低,避免使用时因过热或着火等状况发生造成用户人身安全及财产损失;输入电压可工作在在全电压范围,能满足各国及地区电网电压要求。

Claims (7)

1. 一种输出功率恒定的智能开关电源,其特征是:所述的开关电源包括整流滤波模块、主变换模块、主控制模块、续流整流滤波模块和反馈模块,整流滤波模块将外接交流市电转换成直流电后输出给主变换模块,经主变换模块进行电压变换后输出给续流整流滤波模块,续流整流滤波模块进行续流整流后输出给负载供电,主控制模块控制主变换模块工作,反馈模块检测续流整流滤波模块的输出电压,并反馈给主控制模块,主控制模块的反馈引脚与地之间连接有电容Cl,与电容Cl并联连接有功能实施元件。
2.根据权利要求1所述的输出功率恒定的智能开关电源,其特征是:所述的功能实施元件采用稳压二极管ZD1,稳压二极管ZDl的稳压值为3. 9V。
3.根据权利要求1所述的输出功率恒定的智能开关电源,其特征是:所述的功能实施元件采用电阻R29。
4.根据权利要求1所述的输出功率恒定的智能开关电源,其特征是:所述的功能实施元件采用并联连接的稳压二极管ZDl和电阻R29,稳压二极管SH的稳压值为3. 9V。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的输出功率恒定的智能开关电源,其特征是: 所述的主变换模块中包括有变压器Tl,变压器Tl的初级绕组上串联连接有温度保险丝 FTl。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的输出功率恒定的智能开关电源,其特征是: 所述的开关电源还包括防雷与过流保护模块,外接电源经过防雷与过流保护模块输出给整流模块。
7.根据权利要求6所述的输出功率恒定的智能开关电源,其特征是:所述的开关电源还包括EMI滤波模块,EMI滤波模块连接在防雷与过流保护模块和整流模块之间。
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CN102914714A (zh) * 2012-11-02 2013-02-06 深圳市虹远通信有限责任公司 一种用于开关电源的判断负载有无的电路
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