CN203352461U

CN203352461U - 一种防静电的适配器电路

Info

Publication number: CN203352461U
Application number: CN 201320278861
Authority: CN
Inventors: 燕云峰; 佘添记
Original assignee: DONGGUAN YINGJU ELECTRONIC Co Ltd
Current assignee: DONGGUAN YINGJU ELECTRONIC Co Ltd
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2023-05-21

Abstract

一种防静电的适配器电路，涉及适配器电路技术领域，包括输入大电解电容C3和变压器T1，通过将电路主要采取以下两种措施：第一，变压器T1的初级绕组N1和次级绕组N2间的元件之间的电气距离和爬电距离均大于8mm，较大的安全距离可以保证静电不会从PCB板间耦合过来；第二，变压器T1的初级绕组N1与次级绕组N2之间的屏蔽铜箔N4由接到地线改为接到变压器T1的高压正端；在供电绕组N3与次级绕组N2之间增加一层铜箔屏蔽层N5，也接到变压器T1的高压正端，因为静电的能量可以通过屏蔽铜箔N4和铜箔屏蔽层N5传输到变压器T1的高压正端泄放掉，因此，该电路能承受较高的静电电压，电路的抗静电能力强。

Description

一种防静电的适配器电路

技术领域

本实用新型涉及适配器电路技术领域，特别是涉及一种防静电的适配器电路。

背景技术

来自人体、外部环境和电子设备内部的静电对于适配器内部的半导体芯片会造成各种损伤，例如穿透元器件内部薄的绝缘层；损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极；CMOS器件中的触发器锁死；短路反偏的PN结；短路正向偏置的PN结；熔化有源器件内部的焊接线或铝线。以上这些半导体芯片的损伤都会对电源适配器造成致命的打击，导致电源无输出。

静电（ESD）分为接触放电和空气放电两种方式，一般的电源适配器接触放电只能承受到4KV左右，空气放电只能承受到8KV左右.此类电源易受到静电的损伤，从而降低了电源的可靠性。

发明内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种防静电的适配器电路，能承受较高的静电电压，电路的抗静电能力强。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

提供一种防静电的适配器电路，包括由市电输入线路及一次侧整流电路、EMI滤波电路、变压器T1和PWM脉冲控制电路组成的输入电路，和由二次侧整流滤波电路和输出稳压控制电路组成的输出电路，所述变压器T1包括初级绕组N1、次级绕组N2、供电绕组N3、屏蔽铜箔N4和铜箔屏蔽层N5，市电输入线路及一次侧整流电路与EMI滤波电路连接，EMI滤波电路与变压器T1的初级绕组N1连接，变压器T1的供电绕组N3与PWM脉冲控制电路连接，变压器T1的次级绕组N2与二次侧整流滤波电路连接，二次侧整流滤波电路与输出稳压控制电路连接；

所述变压器T1的初级绕组N1和次级绕组N2间的元件之间的电气距离和爬电距离均大于8mm；

所述变压器T1的初级绕组N1与次级绕组N2之间的屏蔽铜箔N4接变压器T1的高压正端；铜箔屏蔽层N5设置于供电绕组N3与次级绕组N2之间，同时接变压器T1的高压正端。

其中，所述EMI滤波电路包括输入大电解电容C3，所述输入电路的电源地与输出电路的电源地之间连接有Y电容CY1，所述Y电容CY1的输入接地端单独与输入大电解电容C3的接地端连接；所述变压器T1的供电绕组N3的接地端单独与输入大电解电容C3的接地端连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过将电路采取以下三种措施：第一，变压器T1的初级绕组N1和次级绕组N2间的元件之间的电气距离和爬电距离均大于8mm，较大的安全距离可以保证静电不会从PCB板间耦合过来；第二，调整变压器T1的设计，变压器T1的初级绕组N1与次级绕组N2之间的屏蔽铜箔N4由接到地线改为接到变压器T1的高压正端；在供电绕组N3与次级绕组N2之间增加一层铜箔屏蔽层N5，也接到变压器T1的高压正端，因为静电的能量可以通过屏蔽铜箔N4和铜箔屏蔽层N5传输到变压器T1的高压正端泄放掉，变压器T1的高压正端处远离PWM芯片的引脚，所以PWM芯片不会受到静电的损伤；第三，Y电容CY1的输入接地端单独与输入大电解电容C3的接地端连接；变压器T1的供电绕组N3的接地端单独与输入大电解电容C3的接地端连接，使得与PWM芯片的地线分开，可以避免地线之间的公共阻抗耦合产生的瞬时巨大的感应电流将PWM芯片和光耦损坏，因此，该电路能承受较高的静电电压，电路的抗静电能力强，可更好地保护元件。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是一种防静电的适配器电路的电路框图。

图2是一种防静电的适配器电路的变压器T1的原理图。

图3是一种防静电的适配器电路的变压器T1的结构图。

图4是一种防静电的适配器电路的原理图。

在图1至图4中包括有：

市电输入线路及一次侧整流电路01；

EMI滤波电路02；

PWM脉冲控制电路03；

二次侧整流滤波电路04；

输出稳压控制电路05；

第一引脚A1；

第二引脚A2；

第三引脚A3；

第四引脚A4；

第五引脚A5；

第六引脚A6。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

本实用新型的一种防静电的适配器电路，主要应用于对静电要求较高的设备，设计原因如下：

附图4中在电线和元件旁边带有箭头的标注线为静电的传输路径，静电会从适配器电路的电压输出端经过变压器T1的次级绕组N2再经过变压器T1的初级绕组N1和供电绕组N3或Y电容CY1耦合过去，静电还会从变压器T1的初级绕组N1和次级绕组N2间的元件耦合过去。

变压器T1的供电绕组N3与初级绕组N1之间、初级绕组N1与供电绕组N3之间会存在分布电容，当接触放电8KV、空气放电15KV时，较高的静电从变压器T1的供电绕组 N3间耦合过来时，PWM芯片U1的供电VCC脚处会受到静电的损坏，从而导致无输出。

另外，接触放电8KV、空气放电15KV，较高的静电也从Y电容CY1处耦合过来，因为Y电容CY1和PWM芯片U1的地线连接在一起，Y电容CY1和PWM芯片的地线之间的公共阻抗耦合瞬时会产生巨大的感应电流，也会使PWM芯片U1的供电VCC脚，甚至光耦U2受到静电的损坏。

因此，需采取以下的几种措施，尽量减少静电或者巨大的感应电流损坏电路。

如图1所示，一种防静电的适配器电路，包括由市电输入线路及一次侧整流电路01、EMI滤波电路02、变压器T1和PWM脉冲控制电路03组成的输入电路，和由二次侧整流滤波电路04和输出稳压控制电路05组成的输出电路，变压器T1包括初级绕组N1、次级绕组N2、供电绕组N3、屏蔽铜箔N4和铜箔屏蔽层N5；市电输入线路及一次侧整流电路01与EMI滤波电路02连接，EMI滤波电路02与变压器T1的初级绕组N1连接，变压器T1的供电绕组N3与PWM脉冲控制电路03连接，变压器T1的次级绕组N2与二次侧整流滤波电路04连接，二次侧整流滤波电路04与输出稳压控制电路05连接；

如图4所示，EMI滤波电路02包括输入大电解电容C3，大电解电容C3 为103/500V的瓷片电容。

变压器T1的初级绕组N1和次级绕组N2间的元件之间的电气距离和爬电距离均大于8mm；

如图2和图3所示，变压器T1的初级绕组N1与次级绕组N2之间的屏蔽铜箔N4接变压器T1的高压正端（即第一引脚A1）；铜箔屏蔽层N5设置于供电绕组N3与次级绕组N2之间，同时接变压器T1的高压正端（即第一引脚A1）。

其中，如图4所示，所述输入电路的电源地与输出电路的电源地之间连接有Y电容CY1，Y电容CY1的输入接地端单独与输入大电解电容C3的接地端连接；所述变压器T1的供电绕组N3的接地端单独与输入大电解电容C3的接地端连接。

电气距离：带电作业时，带电部分之间和(或)带电部分与接地部件之间，发生放电概率很小的空气间隙距离。

爬电距离：在两个导电部分之间沿绝缘材料表面的最短距离。

本实用新型的有益效果：本实用新型采取以下两种措施：第一，变压器T1的初级绕组N1和次级绕组N2间的元件之间的电气距离和爬电距离均大于8mm，较大的安全距离可以保证静电不会从PCB板间耦合过来；第二，调整变压器T1的设计，变压器T1的初级绕组N1与次级绕组N2之间的屏蔽铜箔N4由接到地线改为接到变压器T1的高压正端，在供电绕组N3与次级绕组N2之间增加一层铜箔屏蔽层N5，也接到变压器T1的高压正端，因为静电的能量可以通过屏蔽铜箔N4和铜箔屏蔽层N5传输到变压器T1的高压正端泄放掉，变压器T1的高压正端处远离PWM芯片U1的引脚，所以PWM芯片U1不会受到静电的损伤，因此，该电路能承受较高的静电电压，电路的抗静电能力强。

本实用新型还将电路采取第三种措施：Y电容CY1的输入接地端单独与输入大电解电容C3的接地端连接；变压器T1的供电绕组N3的接地端单独与输入大电解电容C3的接地端连接，使得与PWM芯片U1的地线分开，可以避免地线之间的公共阻抗耦合瞬时产生的巨大的感应电流将PWM芯片U1和光耦U2损坏，因此，该电路还可更好地保护元件。

本实施例中，如图4所示，一次侧整流电路主要包括二极管D1-D4，保险丝F1，压敏电阻VR1，其中二极管D1-D4 的型号为IN4007，保险丝F1为 3A/250V,为压敏电阻VR1为621K/250V；

EMI滤波电路02包括电容C1，C2，C3，电感L1和电阻R1，利用瓷片电容C3和电感L1可以滤除EMI中的传导干扰，电感L1为感量约1mH以上，电容C1，C2都为10uF/400V电解电容。

一次侧整流电路及EMI滤波电路02将输入的交流电压处理为平滑的直流电压，为后级变压器T1供电。

变压器T1接受前级供给的电源，并受PWM芯片U1的控制，PWM芯片U1内置高压MOSFET开关管，其正常时始终工作在一个高速的导通和截止状态，从而使变压器T1始终跟随其工作在一个储能和释放能量的状态。

本实施例中，二次侧整流滤波电路04主要包括二极管D7、D8、电容C7、C8，电阻R13。二极管D7为肖特基二极管，型号为SR3100，耐流值为3A/100V，二极管D8不焊接，电容C8为1000uF/16V的电解电容,电阻R13 为47R,电容C7为102/500V的瓷片电容。

二次侧整流滤波电路04的作用在于将变压器T1的次级感应到的电压处理为外部设备所要的平滑稳定的直流电压。

本实施例中，PWM脉冲控制电路03及输出稳压控制电路05主要由变压器T1的供电绕组N3，PWM芯片U1、芯片U2、U3、二极管D6、电容C6、C10、C4、电阻R8 、R3、R9、R11、R12、R7、R17、R19、 R15 、R16组成，PWM芯片U1 的型号为OB2358，芯片U2为光耦，型号为PC817，芯片U3 为三端可调分流基准源，型号为TL431，二极管D6的型号为IN4007，电容C6为10uF/50V的电解电容，电容C10 为104/50V,电容C4 为103/50V，电阻R8 为10R, 电阻R3 为1M, 电阻R9 为0R, 电阻R11、R12均为 2.4R, 电阻R7、R17、R19 均为1K, 电阻R15为 750R, 电阻R16 为3.9K。

PWM脉冲控制电路03及输出稳压控制电路05通过供电绕组N3和光耦U2及芯片 U3检测输出电压电流的变化，通过PWM芯片U1控制MOSFET开关管的脉冲宽度，保证电压电流的稳定输出。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种防静电的适配器电路，包括由市电输入线路及一次侧整流电路、EMI滤波电路、变压器T1和PWM脉冲控制电路组成的输入电路，和由二次侧整流滤波电路和输出稳压控制电路组成的输出电路，所述变压器T1包括初级绕组N1、次级绕组N2、供电绕组N3、屏蔽铜箔N4和铜箔屏蔽层N5，市电输入线路及一次侧整流电路与EMI滤波电路连接，EMI滤波电路与变压器T1的初级绕组N1连接，变压器T1的供电绕组N3与PWM脉冲控制电路连接，变压器T1的次级绕组N2与二次侧整流滤波电路连接，二次侧整流滤波电路与输出稳压控制电路连接；

其特征在于：所述变压器T1的初级绕组N1和次级绕组N2间的元件之间的电气距离和爬电距离均大于8mm；

所述变压器T1初级绕组N1与次级绕组N2之间的屏蔽铜箔N4接变压器T1的高压正端；铜箔屏蔽层N5设置于供电绕组N3与次级绕组N2之间，同时接变压器T1的高压正端。

2.根据权利要求1所述的一种防静电的适配器电路，其特征在于：所述EMI滤波电路包括输入大电解电容C3，所述输入电路的电源地与输出电路的电源地之间连接有Y电容CY1，所述Y电容CY1的输入接地端单独与输入大电解电容C3的接地端连接；所述变压器T1的供电绕组N3的接地端单独与输入大电解电容C3的接地端连接。