CN203883692U - 电源板及其能量释放电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了电源板及其能量释放电路，其中，所述电源板上设置有储能电容，所述能量释放电路包括：断电检测模块、反相触发模块和能量消耗模块；所述断电检测模块检测电源板接入电网的状态，并输出相应的直流电压信号给反相触发模块，由所述反相触发模块将断电检测模块输出的直流电压信号进行反相处理，并在电源板断电时触发能量消耗模块消耗存储在所述储能电容中的能量。本实用新型实现了电源板断电后，及时释放储能电容中存储的能量，将储能电容的电压降至安全电压以下，避免发生触电或损坏电源板。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源板设计技术，特别涉及一种电源板及其能量释放电路。
背景技术
电器设备中一般都使用了电源板对电网电压进行转换，为电器设备内部的各电路模块提供电源。目前，我们所使用的电器设备中，电源板上一般设置有整流桥和高压电容，整流桥的输入正极和输入负极分别连接市电的火线和零线，整流桥的输出正极通过高压电容接地。
在电器设备接入电网时，由整流桥整流将电网交流电转换为直流电给高压电容充电，当电器设备断电时，其电源板上的高压电容的能量并不能及时有效的释放掉，这样当人们不小心触碰到电源板高压部分电路时，比如维修时，就会存在触电危险。
工厂生产电源板时，如果工作人员将通过电的电源板直接堆放，而没有用绝缘板隔开，也会存在触电危险或造成电源板元件损坏。甚至，有些电源板放置了几天，当工作人员去取电源板时还会发生触电。可见对电源板上高压电容采取适当措施，使其及时释放掉能量很有必要。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种电源板及其能量释放电路，能在电源板断电后，释放其储能电容上的能量，避免发生触电或损坏电源板。
为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
一种电源板的能量释放电路，所述电源板上设置有储能电容，所述能量释放电路包括：断电检测模块、反相触发模块和能量消耗模块；所述断电检测模块检测电源板接入电网的状态，并输出相应的直流电压信号给反相触发模块，由所述反相触发模块将断电检测模块输出的直流电压信号进行反相处理，并在电源板断电时触发能量消耗模块消耗存储在所述储能电容中的能量。
所述的电源板的能量释放电路中，所述断电检测模块包括第一二极管、第二二极管、第一电阻和第二电阻；所述第一二极管的正极连接所述整流桥的输入正极和市电火线，第一二极管的负极连接所述第一电阻的一端；所述第二二极管的正极连接所述整流桥的输入负极和市电零线，第二二极管的负极连接所述第一电阻的一端；所述第一电阻的另一端通过所述第二电阻连接反相触发模块。
所述的电源板的能量释放电路中，所述断电检测模块还包括滤波电容，所述滤波电容的一端连接所述第一电阻的另一端和第二电阻的一端，所述滤波电容的另一端接地。
所述的电源板的能量释放电路中，所述反相触发模块包括三极管、第三电阻、第四电阻和稳压二极管；所述三极管的基极连接所述第二电阻的另一端，三极管的集电极连接所述能量消耗模块的控制端和稳压二极管的负极、也通过所述第三电阻连接所述整流桥的输出正极和储能电容的一端、还通过第四电阻接地，所述三极管的发射极接地；所述稳压二极管的正极接地。
所述的电源板的能量释放电路中，所述三极管为NPN三极管。
所述的电源板的能量释放电路中，所述能量消耗模块包括MOS管和第五电阻，所述MOS管的栅极连接所述三极管的集电极和稳压二极管的负极，MOS管的漏极通过所述第五电阻连接所述储能电容的一端和整流桥的输出正极，MOS管的源极接地。
所述的电源板的能量释放电路中，所述MOS管为N沟道MOS管。
一种电源板，包括整流桥和储能电容，所述储能电容的一端连接整流桥的输出正极，储能电容的另一端接地，其还包括上述的能量释放电路，所述能量释放电路连接整流桥的输出正极、市电火线、市电零线和所述储能电容的一端。
相较于现有技术，本实用新型提供的电源板及其能量释放电路，由所述断电检测模块检测电源板接入电网的状态，并输出相应的直流电压信号给反相触发模块，由所述反相触发模块将断电检测模块输出的直流电压信号进行反相处理，并在电源板断电时触发能量消耗模块消耗存储在所述储能电容中的能量，实现了电源板断电后，及时释放储能电容中存储的能量，将储能电容的电压降至安全电压以下，避免发生触电或损坏电源板。
附图说明
图1为本实用新型提供的电源板的能量释放电路的结构框图；
图2为本实用新型提供的电源板的能量释放电路的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型通过在电源板上增加一个能量释放电路，实现对电源板有无接入电网的监测，并在其断开电网后，触发能量释放电路中的开关管导通，使存储在储能电容中的能量流过开关管消耗在与其连接的功率电阻上。
为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，其为本实用新型提供的电源板的能量释放电路的结构框图。如图1所示，在本实用新型的电源板的能量释放电路10中，所述电源板上设置有储能电容C0，该储能电容C0为高压电容，如额定电压为200V以上的电解电容。所述能量释放电路10包括：断电检测模块101、反相触发模块102和能量消耗模块103；所述断电检测模块101的输入端连接电源板的整流桥D0、市电火线L、市电零线N，断电检测模块101的输出端依次通过所述反相触发模块102和能量消耗模块103连接所述储能电容C0的一端。
所述断电检测模块101用于检测电源板接入电网的状态，并输出相应的直流电压信号给反相触发模块102；在电源板接入电网时，将电网交流电转换为直流电，在电源板断电时，没有电压输出。然后，由所述反相触发模块102将断电检测模块101输出的直流电压信号进行反相处理，输出相应的控制逻辑信号来触发能量消耗模块103的工作状态。在电源板接入市电时，使能量消耗模块103不工作；在电源板断电时，稳定所述储能电容C0输出的电压触发能量消耗模块103消耗所述存储在所述储能电容C0中的能量，实现了电源板断电后，及时释放储能电容C0中存储的能量，避免发生触电或损坏电源板。
请一并参阅图2，其为本实用新型提供的电源板的能量释放电路的电路原理图。所述断电检测模块101包括第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1和第二电阻R2；所述第一二极管D1和第二二极管D2在断电检测模块101中主要起整流的作用，将交流市电转换为直流电。所述第一电阻R1和第二电阻R2为限流电阻，避免因第一二极管D1和第二二极管D2输出的电流过大而损坏反相触发模块102。
具体实施时，所述第一二极管D1的正极连接所述整流桥D0的输入正极和市电火线L，第一二极管D1的负极连接所述第一电阻R1的一端；所述第二二极管D2的正极连接所述整流桥D0的输入负极和市电零线N，第二二极管D2的负极连接所述第一电阻R1的一端；所述第一电阻R1的另一端通过所述第二电阻R2连接反相触发模块102。由第一二极管D1、第二二极管D2将电网输入的交流信号转换为直流信号，经第一电阻R1和第二电阻R2限流后输出给反相触发模块102。
优选的实施例中，所述断电检测模块101还包括滤波电容C1，所述滤波电容C1的一端连接所述第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的一端，所述滤波电容C1的另一端接地，用于对第一二极管D1、第二二极管D2输出的直流电压信号进行滤波处理，将波动的交流电压信号变为稳定的直流电压信号。
请继续参阅图2，所述反相触发模块102包括三极管Q1、第三电阻R3、第四电阻R4和稳压二极管D3。所述三极管Q1为开关管，当断电检测模块101有直流电压信号输出时，三极管Q1导通；当断电检测模块101没有电压输出时，所述三极管Q1截止。所述第三电阻R3、第四电阻R4为分压电阻，用于在电源板断电时，对储能电容C0输出的电压进行分压处理。
所述三极管Q1的基极连接所述第二电阻R2的另一端，三极管Q1的集电极连接所述能量消耗模块103的控制端和稳压二极管D3的负极、也通过所述第三电阻R3连接所述整流桥D0的输出正极和储能电容C0的一端、还通过第四电阻R4接地，所述三极管Q1的发射极接地；所述稳压二极管D3的正极接地。
本实施例中，所述三极管Q1优选为NPN三极管，当然在其它实施例中，该NPN三极管还可以用其它电子元件代替，譬如，可以采用反相器和PNP三极管组合电路代替该NPN三极管，同样能够实现电源板接入市电时，使能量消耗模块103不工作，而在电源板断电时，使能量消耗模块103释放储能电容C0中的能量的功能。
请再次参阅图2，所述的能量消耗模块103包括MOS管Q2和第五电阻R5，所述MOS管Q2为N沟道MOS管，所述第五电阻R5为功率电阻。其中，所述MOS管Q2的栅极为能量消耗模块103控制端，其连接所述三极管Q1的集电极和稳压二极管D3的负极，MOS管Q2的漏极通过所述第五电阻R5连接所述储能电容C0的一端和整流桥D0的输出正极，MOS管Q2的源极接地。在电源板接入市电时，MOS管Q2截止能量消耗模块103不工作，在电源板时快断电时，MOS管Q2导通使第五电阻R5消耗储能电容C0中存储的能量。
当然，在其它实施例中，所述MOS管也可以采用其它电子元件，如采用反相器和P MOS管来代替NMOS管，只要能实现能量消耗模块的功能即可，本实用新型对此不作限制。
为了更好的理解本实用新型，以下结合图2对本实用新型的能量释放电路10的工作原理进行详细说明：
在电源板接通电源时，交流电经过第一二极管D1和第二二极管D2整流，再经第一电阻R1限流后进入滤波电容C1中，由滤波电容C1将波动的交流电压信号变为比较稳定的直流电压信号，此直流电压信号再经第二电阻R2限流后流入三极管Q1的基极，促使三极管Q1导通，三极管Q1导通后，其集电极的电压被拉到地，导致MOS管Q2因Vgs电压不够而截止，此时，储能电容C0中的能量不能经过第五电阻R5消耗，只有流经第一电阻R1和第三电阻R3的微小电流产生额外的微功耗。
当电源板断开电源时，第一二极管D1和第二二极管D2由于没有电流流过而截止，此时第一电阻R1中也没有电流流过，滤波电容C1上的电压也在断电瞬间降为零，导致三极管Q1的基极无电流而截止。在电源板断电时，储能电容C0处于放电状态，储能电容C0上的电压经第三电阻R3和第四电阻R4分压，并经稳压二极管D3限幅后加在MOS管Q2的栅极和源极之间，促使MOS管Q2导通，之后储能电容C0中的能量经MOS管Q2消耗在第五电阻R5上，使储能电容C0上的电压也随之降到安全电压以下。
本实用新型还相应提供一种电源板，其包括整流桥、储能电容和能量释放电路，所述储能电容的一端连接整流桥的输出正极，储能电容的另一端接地，所述能量释放电路连接整流桥的输出正极、市电火线、市电零线和所述储能电容的一端，用于检测电源板接入市电的状态，在电源板接入市电时关断储能电容能量消耗环路，避免较大的额外功率损耗，其额外功率开销微小；在电源板断电的瞬间，导通储能电容能量消耗环路，将储能电容的电压降至安全电压以下。由于上文已对该能量释放电路进行了详细描述，此处不再赘述。
综上所述，本实用新型通过自身检测电源板接入市电的状态，实现对储能电容能量消耗环路通断控制，实现了电源板断电后，及时释放储能电容中存储的能量，将储能电容的电压降至安全电压以下，避免发生触电或损坏电源板。另外，本实用新型仅使用少数的常规电子元件，具有性能可靠、低成本特点。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种电源板的能量释放电路，其特征在于，所述电源板上设置有储能电容，所述能量释放电路包括：断电检测模块、反相触发模块和能量消耗模块；所述断电检测模块检测电源板接入电网的状态，并输出相应的直流电压信号给反相触发模块，由所述反相触发模块将断电检测模块输出的直流电压信号进行反相处理，并在电源板断电时触发能量消耗模块消耗存储在所述储能电容中的能量。
2.根据权利要求1所述的电源板的能量释放电路，其特征在于，所述断电检测模块包括第一二极管、第二二极管、第一电阻和第二电阻；所述第一二极管的正极连接所述整流桥的输入正极和市电火线，第一二极管的负极连接所述第一电阻的一端；所述第二二极管的正极连接所述整流桥的输入负极和市电零线，第二二极管的负极连接所述第一电阻的一端；所述第一电阻的另一端通过所述第二电阻连接反相触发模块。
3.根据权利要求2所述的电源板的能量释放电路，其特征在于，所述断电检测模块还包括滤波电容，所述滤波电容的一端连接所述第一电阻的另一端和第二电阻的一端，所述滤波电容的另一端接地。
4.根据权利要求2所述的电源板的能量释放电路，其特征在于，所述反相触发模块包括三极管、第三电阻、第四电阻和稳压二极管；所述三极管的基极连接所述第二电阻的另一端，三极管的集电极连接所述能量消耗模块的控制端和稳压二极管的负极、也通过所述第三电阻连接所述整流桥的输出正极和储能电容的一端、还通过第四电阻接地，所述三极管的发射极接地；所述稳压二极管的正极接地。
5.根据权利要求4所述的电源板的能量释放电路，其特征在于，所述三极管为NPN三极管。
6.根据权利要求4所述的电源板的能量释放电路，其特征在于，所述能量消耗模块包括MOS管和第五电阻，所述MOS管的栅极连接所述三极管的集电极和稳压二极管的负极，MOS管的漏极通过所述第五电阻连接所述储能电容的一端和整流桥的输出正极，MOS管的源极接地。
7.根据权利要求6所述的电源板的能量释放电路，其特征在于，所述MOS管为N沟道MOS管。
8.一种电源板，包括整流桥和储能电容，所述储能电容的一端连接整流桥的输出正极，储能电容的另一端接地，其特征在于，还包括如权利要求1-7任意一项所述的能量释放电路，所述能量释放电路连接整流桥的输出正极、市电火线、市电零线和所述储能电容的一端。
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