CN203761280U - 一种防雷击的电源适配器电路 - Google Patents

Abstract

一种防雷击的电源适配器电路，涉及电源技术领域，其结构包括防雷击的市电输入线路，通过电路本身的结构结合在防雷击的市电输入线路设有雷击电压吸收电路，雷击电压吸收电路包括串联后接于市电的火线和零线之间且位于保险丝F1前的放电管F2和压敏电阻MOV1，当强大的雷击脉冲电压经过L/N线时，大部分的雷击能量由放电管F2和压敏电阻MOV1吸收了，只有很小的一部分能量经过保险丝F1和热敏电阻NTC，所以保险丝F1和热敏电阻NTC后面的电路元件不会损坏，可应用于有强雷击要求的网络产品或其它设备，当本电源适配器受到高达6KV的雷击电压时还能正常工作，不易被雷电损坏，该电路简单，成本低。

Description

一种防雷击的电源适配器电路

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，特别是涉及一种防雷击的电源适配器电路。

背景技术

电源适配器是小型便携式电子设备及电子电器的供电电源变换设备，一般由外壳、电源变压器和整流电路组成，按其输出类型可分为交流输出型和直流输出型；按连接方式可分为插墙式和桌面式。

现有技术的电源适配器，如图2所示，其为传统的防雷击保护电路，具体是在电路中的接入端设置压敏电阻V1，如此雷击能量从L-N线进来，若超过了压敏电阻V1的保护电压，该压敏电阻V1将动作并吸收能量，进而减少能量传递到后级电路，起到一定的保护作用。

但是，上述防雷击保护电路一般仅能承受小于±2.5KV的雷击，一旦发生大于±2.5KV的雷击，由于电源适配器直接设置在电网的前端，其最容易受到雷击的损坏，即在实际使用过程中，该开关电源仍存在较大因雷击而损坏的概率。

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雷击的电源适配器电路，该防雷击的电源适配器电路可应用于有强雷击要求的网络产品或其它设备，当本电源适配器受到高达6KV的雷击电压时还能正常工作，不易被雷电损坏，该电路简单，成本低。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

提供一种防雷击的电源适配器电路，包括防雷击的市电输入线路、EMI及整流滤波电路、高频变压器电路、PWM脉冲控制电路、二次侧整流滤波电路和输出稳压控制电路，防雷击的市电输入线路的输出端与EMI及整流滤波电路的输入端连接，EMI及整流滤波电路的输出端与高频变压器电路的输入端连接，高频变压器电路的一路与PWM控制电路双向连接，高频变压器电路的另一路输出与二次侧整流滤波电路的第一输入端连接，二次侧整流滤波电路的第二输入端与输出稳压控制电路的第一输出端连接，输出稳压控制电路的第二输出端与PWM脉冲控制电路连接，防雷击的市电输入线路包括保险丝F1；防雷击的市电输入线路包括雷击电压吸收电路，雷击电压吸收电路包括串联后接于市电的火线和零线之间且位于保险丝F1前的放电管F2和压敏电阻MOV1。

其中，防雷击的市电输入线路还包括热敏电阻NTC，热敏电阻NTC接于市电的零线且位于雷击电压吸收电路之后。

其中，EMI及整流滤波电路包括电容CX1、电解电容CE1、共模电感LF1、电阻R1、电阻R2、二极管D1至D4二极管，电容CX1的一端与电阻R1的一端、共模电感LF1的1脚连接，电容CX1的另一端与电阻R2的一端、共模电感LF1的2脚连接，电阻R2的另一端与电阻R1的另一端连接，共模电感LF1的3脚分别与二极管D1的正极、D3的负极连接，共模电感LF1的4脚分别与二极管D2的正极、二极管D4的负极连接，二极管D1的负极与二极管D2的负极、电解电容CE1的正极连接，二极管D3的正极、二极管D4的正极均与电解电容CE1的负极连接后并接地。

其中，高频变压器电路包括电阻R5至电阻R7、电容C1、二极管D5和变压器T1，电阻R5的一端与电容CE1的正极、电阻R6的一端、电容C1的一端、变压器T1的1脚连接，电阻R5的另一端与电阻R6的另一端、电容C1的另一端、电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与二极管D5的负极连接，二极管D5的正极与变压器T1的3脚连接。

其中，PWM脉冲控制电路包括二极管D6、稳压管二极管ZD1、电阻R3、电阻R4、电阻R8、电阻R23、电阻R12、电阻R11、电阻R24、电阻R10、电阻R9、电阻R11、电容CE2、电容C3、电容C2、光耦U3的受光器U3B、开关管Q1和PWM控制芯片U1，电阻R3的一端与电解电容CE1的正极连接，电阻R3的另一端通过电阻R4与PWM控制芯片U1的电源脚VDD、电阻R8的一端、电容CE2的正极连接，电阻R8的另一端与二极管D6的负极连接，二极管D6的正极与变压器T1的4脚连接，电阻R23的一端与PWM控制芯片U1的RI脚连接，PWM控制芯片U1的GATE脚与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端与电阻R24的一端、开关管Q1的栅极连接，开关管Q1的漏极与二极管D5的正极连接，开关管Q1的源极与电阻R11的一端、电阻R10的一端、电阻R9的一端、电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与PWM控制芯片U1的SENSE脚、电容C2的一端连接，PWM控制芯片U1的FB脚与电容C3的一端、光耦的受光器U3B的集电极连接，变压器T1的2脚、电容CE2的负极、电阻R23的另一端、控制芯片的接地脚GND、电容C3的另一端、光耦的受光器U3B的发射极、电容C2的另一端、电阻R24的另一端、电阻R10的另一端、电阻R9的另一端、电阻R11的另一端均接地。

其中，二次侧整流滤波电路包括二极管D8、二极管D9、、电阻R13、电阻R20、电阻R22、电容C4、电容C6、电解电容CE3、电解电容CE4和共模电感LF2，二极管D8的正极、二极管D9的正极、电阻R13的一端、电阻R22的一端均与变压器T1的A+脚连接，二极管D8的负极与二极管D9的负极、电容C4的一端、电解电容CE3的正极、电阻R20的一端、电解电容CE4的正极、电容C6的一端、共模电感LF2的1脚连接，电阻R13的另一端与电容C4的另一端、电阻R22的另一端连接，变压器T1的B-脚、电容CE3的负极、电阻R20的另一端、电解电容CE4的负极、电容C6的另一端、共模电感LF2的2脚均接地，共模电感LF2的3脚加DC输出正端V+，共模电感LF2的4脚接DC输出负端V-。

其中，输出稳压控制电路包括电阻R14至电阻R19、光耦U3的发光器U3A、基准稳压源U2和电容C5，电阻R14的一端与电解电容CE3的正极、电阻R15的一端、电阻R16的一端连接，电阻R14的另一端与光耦U3的发光器U3B的正极连接，耦U3的发光器U3B的负极与电阻R15的另一端、电容C5的一端、基准稳压源U2的K端连接，电容C5的另一端与电阻R19的另一端连接，电阻R19的另一端与电阻R16的另一端、电阻R18的一端、电阻R17的一端、基准稳压源U2的R端连接，电阻R18的另一端、电阻R17的另一端、基准稳压源U2的A端均接地。

本实用新型的有益效果：本实用新型包括防雷击的市电输入线路、EMI及整流滤波电路、高频变压器电路、PWM脉冲控制电路、二次侧整流滤波电路和输出稳压控制电路，通过电路本身的结构结合在防雷击的市电输入线路设有雷击电压吸收电路，雷击电压吸收电路包括串联后接于市电的火线和零线之间且位于保险丝F1前的放电管F2和压敏电阻MOV1，当强大的雷击脉冲电压经过L/N线时，大部分的雷击能量由放电管F2和压敏电阻MOV1吸收了，只有很小的一部分能量经过保险丝F1和热敏电阻NTC，所以保险丝F1和热敏电阻NTC后面的电路元件不会损坏，可应用于有强雷击要求的网络产品或其它设备，当本电源适配器受到高达6KV的雷击电压时还能正常工作，不易被雷电损坏，该电路简单，成本低。

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是一种防雷击的电源适配器电路的电路图。

图2是现有技术的防雷击保护电路的示意图。

图1中包括有：

1——防雷击的市电输入线路；

2——EMI及整流滤波电路；

3——高频变压器电路；

4——PWM脉冲控制电路；

5——二次侧整流滤波电路；

6——输出稳压控制电路。

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。

本实施例的一种防雷击的电源适配器电路，如图1所示，包括防雷击的市电输入线路1、EMI及整流滤波电路2、高频变压器电路3、PWM脉冲控制电路4、二次侧整流滤波电路5和输出稳压控制电路6，防雷击的市电输入线路1的输出端与EMI及整流滤波电路2的输入端连接，EMI及整流滤波电路2的输出端与高频变压器电路3的输入端连接，高频变压器电路3的一路与PWM控制电路双向连接，高频变压器电路3的另一路输出与二次侧整流滤波电路5的第一输入端连接，二次侧整流滤波电路5的第二输入端与输出稳压控制电路6的第一输出端连接，输出稳压控制电路6的第二输出端与PWM脉冲控制电路4连接，防雷击的市电输入线路包括保险丝F1；防雷击的市电输入线路包括雷击电压吸收电路，雷击电压吸收电路包括串联后接于市电的火线和零线之间且位于保险丝F1前的放电管F2和压敏电阻MOV1。

其中，防雷击的市电输入线路1还包括热敏电阻NTC，热敏电阻NTC接于市电的零线且位于雷击电压吸收电路之后。

其中，EMI及整流滤波电路2包括电容CX1、电解电容CE1、共模电感LF1、电阻R1、电阻R2、二极管D1至D4二极管，电容CX1的一端与电阻R1的一端、共模电感LF1的1脚连接，电容CX1的另一端与电阻R2的一端、共模电感LF1的2脚连接，电阻R2的另一端与电阻R1的另一端连接，共模电感LF1的3脚分别与二极管D1的正极、D3的负极连接，共模电感LF1的4脚分别与二极管D2的正极、二极管D4的负极连接，二极管D1的负极与二极管D2的负极、电解电容CE1的正极连接，二极管D3的正极、二极管D4的正极均与电解电容CE1的负极连接后并接地。

其中，高频变压器电路3包括电阻R5至电阻R7、电容C1、二极管D5和变压器T1，电阻R5的一端与电容CE1的正极、电阻R6的一端、电容C1的一端、变压器T1的1脚连接，电阻R5的另一端与电阻R6的另一端、电容C1的另一端、电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与二极管D5的负极连接，二极管D5的正极与变压器T1的3脚连接。

其中，PWM脉冲控制电路4包括二极管D6、稳压管二极管ZD1、电阻R3、电阻R4、电阻R8、电阻R23、电阻R12、电阻R11、电阻R24、电阻R10、电阻R9、电阻R11、电容CE2、电容C3、电容C2、光耦U3的受光器U3B、开关管Q1和PWM控制芯片U1，电阻R3的一端与电解电容CE1的正极连接，电阻R3的另一端通过电阻R4与PWM控制芯片U1的电源脚VDD、电阻R8的一端、电容CE2的正极连接，电阻R8的另一端与二极管D6的负极连接，二极管D6的正极与变压器T1的4脚连接，电阻R23的一端与PWM控制芯片U1的RI脚连接，PWM控制芯片U1的GATE脚与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端与电阻R24的一端、开关管Q1的栅极连接，开关管Q1的漏极与二极管D5的正极连接，开关管Q1的源极与电阻R11的一端、电阻R10的一端、电阻R9的一端、电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与PWM控制芯片U1的SENSE脚、电容C2的一端连接，PWM控制芯片U1的FB脚与电容C3的一端、光耦的受光器U3B的集电极连接，变压器T1的2脚、电容CE2的负极、电阻R23的另一端、控制芯片的接地脚GND、电容C3的另一端、光耦的受光器U3B的发射极、电容C2的另一端、电阻R24的另一端、电阻R10的另一端、电阻R9的另一端、电阻R11的另一端均接地。

其中，二次侧整流滤波电路5包括二极管D8、二极管D9、、电阻R13、电阻R20、电阻R22、电容C4、电容C6、电解电容CE3、电解电容CE4和共模电感LF2，二极管D8的正极、二极管D9的正极、电阻R13的一端、电阻R22的一端均与变压器T1的A+脚连接，二极管D8的负极与二极管D9的负极、电容C4的一端、电解电容CE3的正极、电阻R20的一端、电解电容CE4的正极、电容C6的一端、共模电感LF2的1脚连接，电阻R13的另一端与电容C4的另一端、电阻R22的另一端连接，变压器T1的B-脚、电容CE3的负极、电阻R20的另一端、电解电容CE4的负极、电容C6的另一端、共模电感LF2的2脚均接地，共模电感LF2的3脚加DC输出正端V+，共模电感LF2的4脚接DC输出负端V-。

其中，输出稳压控制电路6包括电阻R14至电阻R19、光耦U3的发光器U3A、基准稳压源U2和电容C5，电阻R14的一端与电解电容CE3的正极、电阻R15的一端、电阻R16的一端连接，电阻R14的另一端与光耦U3的发光器U3B的正极连接，耦U3的发光器U3B的负极与电阻R15的另一端、电容C5的一端、基准稳压源U2的K端连接，电容C5的另一端与电阻R19的另一端连接，电阻R19的另一端与电阻R16的另一端、电阻R18的一端、电阻R17的一端、基准稳压源U2的R端连接，电阻R18的另一端、电阻R17的另一端、基准稳压源U2的A端均接地。

本实施例的防雷击的市电输入线路1将输入的220V/50HZ交流电压，当强大的雷击脉冲电压经过L/N线时，大部分的雷击能量由放电管F2和压敏电阻MOV1吸收了，只有很小的一部分能量经过保险丝F1和热敏电阻NTC，再经过EMI及整流滤波电路2，最后经过电解电容C1滤波成平滑的直流电压，为后级的高频变压器电路3提供能量，高频变压器电路3接受前级供给的能量，开关管Q1受PWM控制芯片U1的控制，PWM控制芯片U1工作时，开关管Q1处在一个高速的导通和截止状态，从而使变压器始终跟随其工作在一个储能和释放能量的状态，二次侧整流滤波电路5的作用在于使高频变压器电路3的次级感应到的电压变为外部设备所要的平滑稳定的DC直流电压，PWM脉冲控制电路4及输出稳压控制电路6通过反馈绕组和基准稳压源U2及光耦U3检测输出电压电流的变化，通过PWM控制芯片U1控制开关管Q1的工作脉冲宽度，使输出的电压电流始终保持稳定。

本实施例通过电路本身的结构结合在防雷击的市电输入线路设有雷击电压吸收电路，雷击电压吸收电路包括串联后接于市电的火线和零线之间且位于保险丝F1前的放电管F2和压敏电阻MOV1，当强大的雷击脉冲电压经过L/N线时，大部分的雷击能量由放电管F2和压敏电阻MOV1吸收了，只有很小的一部分能量经过保险丝F1和热敏电阻NTC，所以保险丝F1和热敏电阻NTC后面的电路元件不会损坏，可应用于有强雷击要求的网络产品或其它设备，当本电源适配器受到高达6KV的雷击电压时还能正常工作，不易被雷电损坏，该电路简单，成本低。

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 (7)

1.一种防雷击的电源适配器电路，其特征在于：包括防雷击的市电输入线路、EMI及整流滤波电路、高频变压器电路、PWM脉冲控制电路、二次侧整流滤波电路和输出稳压控制电路，防雷击的市电输入线路的输出端与EMI及整流滤波电路的输入端连接，EMI及整流滤波电路的输出端与高频变压器电路的输入端连接，高频变压器电路的一路与PWM控制电路双向连接，高频变压器电路的另一路输出与二次侧整流滤波电路的第一输入端连接，二次侧整流滤波电路的第二输入端与输出稳压控制电路的第一输出端连接，输出稳压控制电路的第二输出端与PWM脉冲控制电路连接，防雷击的市电输入线路包括保险丝F1；防雷击的市电输入线路包括雷击电压吸收电路，雷击电压吸收电路包括串联后接于市电的火线和零线之间且位于保险丝F1前的放电管F2和压敏电阻MOV1。

2.如权利要求1所述的一种防雷击的电源适配器电路，其特征在于：防雷击的市电输入线路还包括热敏电阻NTC，热敏电阻NTC接于市电的零线且位于雷击电压吸收电路之后。

3.如权利要求2所述的一种防雷击的电源适配器电路，其特征在于：EMI及整流滤波电路包括电容CX1、电解电容CE1、共模电感LF1、电阻R1、电阻R2、二极管D1至D4二极管，电容CX1的一端与电阻R1的一端、共模电感LF1的1脚连接，电容CX1的另一端与电阻R2的一端、共模电感LF1的2脚连接，电阻R2的另一端与电阻R1的另一端连接，共模电感LF1的3脚分别与二极管D1的正极、D3的负极连接，共模电感LF1的4脚分别与二极管D2的正极、二极管D4的负极连接，二极管D1的负极与二极管D2的负极、电解电容CE1的正极连接，二极管D3的正极、二极管D4的正极均与电解电容CE1的负极连接后并接地。

4.如权利要求3所述的一种防雷击的电源适配器电路，其特征在于：高频变压器电路包括电阻R5至电阻R7、电容C1、二极管D5和变压器T1，电阻R5的一端与电容CE1的正极、电阻R6的一端、电容C1的一端、变压器T1的1脚连接，电阻R5的另一端与电阻R6的另一端、电容C1的另一端、电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与二极管D5的负极连接，二极管D5的正极与变压器T1的3脚连接。

5.如权利要求4所述的一种防雷击的电源适配器电路，其特征在于：PWM脉冲控制电路包括二极管D6、稳压管二极管ZD1、电阻R3、电阻R4、电阻R8、电阻R23、电阻R12、电阻R11、电阻R24、电阻R10、电阻R9、电阻R11、电容CE2、电容C3、电容C2、光耦U3的受光器U3B、开关管Q1和PWM控制芯片U1，电阻R3的一端与电解电容CE1的正极连接，电阻R3的另一端通过电阻R4与PWM控制芯片U1的电源脚VDD、电阻R8的一端、电容CE2的正极连接，电阻R8的另一端与二极管D6的负极连接，二极管D6的正极与变压器T1的4脚连接，电阻R23的一端与PWM控制芯片U1的RI脚连接，PWM控制芯片U1的GATE脚与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端与电阻R24的一端、开关管Q1的栅极连接，开关管Q1的漏极与二极管D5的正极连接，开关管Q1的源极与电阻R11的一端、电阻R10的一端、电阻R9的一端、电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与PWM控制芯片U1的SENSE脚、电容C2的一端连接，PWM控制芯片U1的FB脚与电容C3的一端、光耦的受光器U3B的集电极连接，变压器T1的2脚、电容CE2的负极、电阻R23的另一端、控制芯片的接地脚GND、电容C3的另一端、光耦的受光器U3B的发射极、电容C2的另一端、电阻R24的另一端、电阻R10的另一端、电阻R9的另一端、电阻R11的另一端均接地。

6.如权利要求5所述的一种防雷击的电源适配器电路，其特征在于：二次侧整流滤波电路包括二极管D8、二极管D9、电阻R13、电阻R20、电阻R22、电容C4、电容C6、电解电容CE3、电解电容CE4和共模电感LF2，二极管D8的正极、二极管D9的正极、电阻R13的一端、电阻R22的一端均与变压器T1的A+脚连接，二极管D8的负极与二极管D9的负极、电容C4的一端、电解电容CE3的正极、电阻R20的一端、电解电容CE4的正极、电容C6的一端、共模电感LF2的1脚连接，电阻R13的另一端与电容C4的另一端、电阻R22的另一端连接，变压器T1的B-脚、电容CE3的负极、电阻R20的另一端、电解电容CE4的负极、电容C6的另一端、共模电感LF2的2脚均接地，共模电感LF2的3脚加DC输出正端V+，共模电感LF2的4脚接DC输出负端V-。

7.如权利要求6所述的一种防雷击的电源适配器电路，其特征在于：输出稳压控制电路包括电阻R14至电阻R19、光耦U3的发光器U3A、基准稳压源U2和电容C5，电阻R14的一端与电解电容CE3的正极、电阻R15的一端、电阻R16的一端连接，电阻R14的另一端与光耦U3的发光器U3B的正极连接，耦U3的发光器U3B的负极与电阻R15的另一端、电容C5的一端、基准稳压源U2的K端连接，电容C5的另一端与电阻R19的另一端连接，电阻R19的另一端与电阻R16的另一端、电阻R18的一端、电阻R17的一端、基准稳压源U2的R端连接，电阻R18的另一端、电阻R17的另一端、基准稳压源U2的A端均接地。