CN204967618U - 用于变频器的开关电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于变频器的开关电源，包括：启动电源电路(1)、开关电路(2)和高频变压器输出电路(3)；其中，启动电源电路(1)与开关电路(2)连接，开关电路(2)与高频变压器输出电路(3)连接；启动电源电路(1)用于控制开关电路(2)的导通与关断，以及对高频变压器输出电路(3)输出的电压进行采样，并根据采样结果控制开关电路(2)的导通率；高频变压器输出电路(3)用于当开关电路(2)导通后，输出四组隔离电源和一组与供电电源共地的电源。实施本实用新型的有益效果是，可输出五组电源；电路简单，占用PCB板的面积小，有利于产品的小型化；成本低廉，有利于降低产品的生产成本；提高了电源的安全性。

Description

用于变频器的开关电源

技术领域

本实用新型涉及变频器领域，更具体地说，涉及一种用于变频器的开关电源。

背景技术

变频器中的开关电源需要提供多路输出电源供其它模块使用。由于输入的供电电源电压较低且范围较宽，目前市面上存在的此类开关电源的体积都比较大，且成本过高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于变频器的开关电源。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于变频器的开关电源，包括：启动电源电路、开关电路和高频变压器输出电路；其中，启动电源电路与开关电路连接，开关电路与高频变压器输出电路连接；

所述启动电源电路用于控制所述开关电路的导通与关断，以及对所述高频变压器输出电路输出的电压进行采样，并根据采样结果控制所述开关电路的导通率；

所述高频变压器输出电路用于当所述开关电路导通后，输出四组隔离电源和一组与供电电源共地的电源。

优选的，所述开关电源还包括：过流检测电路；

所述过流检测电路分别与所述启动电源电路和开关电路连接，用于对所述开关电路的工作电流进行检测，并将检测结果传送给所述启动电源电路；

所述启动电源电路用于根据所述检测结果判断是否产生过流，当产生过流时关断所述开关电路。

优选的，所述启动电源电路包括：控制芯片、三极管Q1；

所述控制芯片的型号为UC2844；

所述控制芯片的第一引脚经电容C2与所述高频变压器输出电路连接，并与三极管Q1的发射极连接；三极管Q1的集电极接地；控制芯片的第二引脚与所述高频变压器输出电路连接；控制芯片的第四引脚与电阻R4的一端连接；电阻R4的另一端分别与电阻R2的一端、二极管D8的阴极连接；电阻R2的另一端与三极管Q1的基极连接；二极管D8的阳极与三极管Q1的基极连接；控制芯片的第七引脚与稳压二极管Z1的阴极连接；稳压二极管Z1的阳极接地；控制芯片的第八引脚分别与二极管D8的阴极、电阻R2的一端以及电容C5的一端连接；电容C5的另一端接地；

控制芯片的第六引脚与所述开关电路连接。

优选的，所述开关电路包括MOS管；

所述过流检测电路包括：电阻R5和电阻R7；

其中，所述控制芯片的第六引脚与MOS管的栅极连接；MOS管的源极经电阻R5与控制芯片的第三引脚连接；MOS管的源极还经电阻R7接地，MOS管的漏极与二极管D5的正极连接。

优选的，所述高频变压器输出电路包括：变压器；

所述变压器包括原边绕组、辅助绕组、第一输出绕组、第二输出绕组、第三输出绕组和第四输出绕组；

控制芯片的第一引脚经电容C2与变压器的+15V电源输出连接，控制芯片的第二引脚与变压器的+15V电源输出连接；

MOS管的漏极与变压器的原边绕组连接；二极管D4的阴极经电阻R6与变压器的原边绕组连接；控制芯片的第二引脚经电阻R1与二极管D1的阴极连接，二极管D1的阳极与变压器的辅助绕组连接；

二极管D1的阴极与所述与供电电源共地的电源的输出端连接。

优选的，所述高频变压器输出电路包括：二极管D2、二极管D3、二极管D6和二极管D7；

所述变压器的第一输出绕组与二极管D1的阳极连接；二极管D1的阴极与第一隔离电源输出端连接；

所述变压器的第二输出绕组与二极管D3的阳极连接；二极管D3的阴极与第二隔离电源输出端连接；

所述变压器的第三输出绕组与二极管D6的阳极连接；二极管D6的阴极与第三隔离电源输出端连接；

所述变压器的第四输出绕组与二极管D7的阳极连接；二极管D7的阴极与第四隔离电源输出端连接。

实施本实用新型用于变频器的开关电源，具有以下有益效果：可输出五组电源，包括四路独立的隔离电源及一组与供电电源共地的电源；电路简单，占用PCB板的面积小，有利于产品的小型化；成本低廉，有利于降低产品的生产成本；此外，本实用新型实施例的开关电源还具有过流保护功能，提高了电源的安全性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例的用于变频器的开关电源的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的用于变频器的开关电源的电路结构图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

参见图1，为本实用新型实施例的用于变频器的开关电源的结构示意图。本实用新型实施例的用于变频器的开关电源包括：启动电源电路1、开关电路2和高频变压器输出电路3；其中，启动电源电路1与开关电路2连接，开关电路2与高频变压器输出电路3连接。

启动电源电路1用于控制开关电路2的导通与关断，以及对高频变压器输出电路3输出的电压进行采样，并根据采样结果控制开关电路2的导通率；

高频变压器输出电路3用于当开关电路2导通后，输出四组隔离电源和一组与供电电源共地的电源。

本实用新型实施例的开关电源还包括：过流检测电路4。过流检测电路4分别与启动电源电路1和开关电路2连接，用于对开关电路2的工作电流进行检测，并将检测结果传送给启动电源电路1；启动电源电路1用于根据检测结果判断是否产生过流，当产生过流时关断开关电路2。

参见图2为本实用新型实施例的用于变频器的开关电源的电路结构图。其中，启动电源电路1包括：控制芯片U1、三极管Q1；控制芯片U1的型号为UC2844。

控制芯片U1的第一引脚经电容C2与高频变压器输出电路3连接，并与三极管Q1的发射极连接；三极管Q1的集电极接地；控制芯片U1的第二引脚与高频变压器输出电路3连接；控制芯片U1的第四引脚与电阻R4的一端连接；电阻R4的另一端分别与电阻R2的一端、二极管D8的阴极连接；电阻R2的另一端与三极管Q1的基极连接；二极管D8的阳极与三极管Q1的基极连接；控制芯片U1的第七引脚与稳压二极管Z1的阴极连接；稳压二极管Z1的阳极接地；控制芯片U1的第八引脚分别与二极管D8的阴极、电阻R2的一端以及电容C5的一端连接；电容C5的另一端接地；控制芯片U1的第六引脚与开关电路2连接。

继续参见图2，本实用新型实施例的开关电路2包括MOS管M1；过流检测电路4包括：电阻R5和电阻R7。其中，控制芯片U1的第六引脚与MOS管M1的栅极连接；MOS管M1的源极经电阻R5与控制芯片U1的第三引脚连接；MOS管M1的源极还经电阻R7接地，MOS管M1的漏极与二极管D5的正极连接。

继续参见图2，高频变压器输出电路3包括：变压器TR1、二极管D2、二极管D3、二极管D6和二极管D7。其中，变压器TR1包括原边绕组、辅助绕组、第一输出绕组、第二输出绕组、第三输出绕组和第四输出绕组；

控制芯片U1的第一引脚经电容C2与变压器TR1的+15V电源输出连接，控制芯片U1的第二引脚与变压器TR1的+15V电源输出连接；

MOS管M1的漏极与变压器TR1的原边绕组连接；二极管D4的阴极经电阻R6与变压器TR1的原边绕组连接；控制芯片U1的第二引脚经电阻R1与二极管D1的阴极连接，二极管D1的阳极与变压器TR1的辅助绕组连接；

二极管D1的阴极与所述与供电电源共地的电源的输出端连接。

变压器TR1的第一输出绕组与二极管D1的阳极连接；二极管D1的阴极与第一隔离电源输出端连接；变压器TR1的第二输出绕组与二极管D3的阳极连接；二极管D3的阴极与第二隔离电源输出端连接；变压器TR1的第三输出绕组与二极管D6的阳极连接；二极管D6的阴极与第三隔离电源输出端连接；变压器TR1的第四输出绕组与二极管D7的阳极连接；二极管D7的阴极与第四隔离电源输出端连接。

具体的，本实用新型实施例的开关电源的工作原理为：当外部电源DC+与DC-输入直流电压(直流35V～130V)时，控制芯片U1的第七引脚会得到一个+15V左右的电压，控制芯片U1开始正常工作。控制芯片U1第六引脚输出脉冲，通过电阻R8驱动MOS管M1，由此，使变压器TR1输出四组隔离电源和一组与供电电源共地的电源。当外部电源的电压变化(即DC+与DC-之间电压变化)时，变压器TR1的输出电压不稳定，控制芯片U1基于对与供电电源共地的电源的电压进行采样，该采样电压反馈回控制芯片U1的第二引脚(FB引脚)。控制芯片U1再根据第二引脚的电压反馈情况，不断调整控制芯片U1第六引脚输出脉冲的占空比，从而调整MOS管M1的导通率，由此使变压器TR1输出的五组电源达到恒压状态。

本实用新型实施例的开关电源的过流保护原理为：通过电阻R7对MOS管M1的工作电流进行采样后转成电压信号，并经电阻R5送回控制芯片U1第三引脚(CS引脚)。当MOS管M1工作电源大于或等于第一预设值(例如，2A)时，电阻R7上两端的电压会大于或等于第二预设值(例如，1V)，经电阻R5送回控制芯片U1第三引脚(CS引脚)的电压也就会大于或等于第二预设值(例如，1V)。由此，当控制芯片U1第二引脚输入电压大于或等于第二预设值(例如，1V)时，控制芯片U1会封锁第六引脚输出，从而保护MOS管M1不会因过流而损坏。

本实用新型的用于变频器的开关电源电路是一种反激式开关电源电路，可使用在输入范围35V-130V的直流供电电源中。其可输出五组电源，包括四路独立的隔离电源及一组与供电电源共地的电源；本实用新型实施例的开关电源电路简单占用PCB板的面积小，有利于产品的小型化；且成本低廉，有利于降低产品的生产成本。此外，本实用新型实施例的开关电源还具有过流保护功能，提高了开关电源的安全性。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (6)

1.一种用于变频器的开关电源，其特征在于，包括：启动电源电路(1)、开关电路(2)和高频变压器输出电路(3)；其中，启动电源电路(1)与开关电路(2)连接，开关电路(2)与高频变压器输出电路(3)连接；

所述启动电源电路(1)用于控制所述开关电路(2)的导通与关断，以及对所述高频变压器输出电路(3)输出的电压进行采样，并根据采样结果控制所述开关电路(2)的导通率；

所述高频变压器输出电路(3)用于当所述开关电路(2)导通后，输出四组隔离电源和一组与供电电源共地的电源。

2.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述开关电源还包括：过流检测电路(4)；

所述过流检测电路(4)分别与所述启动电源电路(1)和开关电路(2)连接，用于对所述开关电路(2)的工作电流进行检测，并将检测结果传送给所述启动电源电路(1)；

所述启动电源电路(1)用于根据所述检测结果判断是否产生过流，当产生过流时关断所述开关电路(2)。

3.根据权利要求2所述的开关电源，其特征在于，所述启动电源电路(1)包括：控制芯片(U1)、三极管Q1；

所述控制芯片(U1)的型号为UC2844；

所述控制芯片(U1)的第一引脚经电容C2与所述高频变压器输出电路(3)连接，并与三极管Q1的发射极连接；三极管Q1的集电极接地；控制芯片(U1)的第二引脚与所述高频变压器输出电路(3)连接；控制芯片(U1)的第四引脚与电阻R4的一端连接；电阻R4的另一端分别与电阻R2的一端、二极管D8的阴极连接；电阻R2的另一端与三极管Q1的基极连接；二极管D8的阳极与三极管Q1的基极连接；控制芯片(U1)的第七引脚与稳压二极管Z1的阴极连接；稳压二极管Z1的阳极接地；控制芯片(U1)的第八引脚分别与二极管D8的阴极、电阻R2的一端以及电容C5的一端连接；电容C5的另一端接地；

控制芯片(U1)的第六引脚与所述开关电路(2)连接。

4.根据权利要求3所述的开关电源，其特征在于，所述开关电路(2)包括MOS管(M1)；

所述过流检测电路(4)包括：电阻R5和电阻R7；

其中，所述控制芯片(U1)的第六引脚与MOS管(M1)的栅极连接；MOS管(M1)的源极经电阻R5与控制芯片(U1)的第三引脚连接；MOS管(M1)的源极还经电阻R7接地，MOS管(M1)的漏极与二极管D5的正极连接。

5.根据权利要求4所述的开关电源，其特征在于，所述高频变压器输出电路(3)包括：变压器(TR1)；

所述变压器(TR1)包括原边绕组、辅助绕组、第一输出绕组、第二输出绕组、第三输出绕组和第四输出绕组；

控制芯片(U1)的第一引脚经电容C2与变压器(TR1)的+15V电源输出连接，控制芯片(U1)的第二引脚与变压器(TR1)的+15V电源输出连接；

MOS管(M1)的漏极与变压器(TR1)的原边绕组连接；二极管D4的阴极经电阻R6与变压器(TR1)的原边绕组连接；控制芯片(U1)的第二引脚经电阻R1与二极管D1的阴极连接，二极管D1的阳极与变压器(TR1)的辅助绕组连接；

二极管D1的阴极与所述与供电电源共地的电源的输出端连接。

6.根据权利要求5所述的开关电源，其特征在于，所述高频变压器输出电路(3)包括：二极管D2、二极管D3、二极管D6和二极管D7；

所述变压器(TR1)的第一输出绕组与二极管D1的阳极连接；二极管D1的阴极与第一隔离电源输出端连接；

所述变压器(TR1)的第二输出绕组与二极管D3的阳极连接；二极管D3的阴极与第二隔离电源输出端连接；

所述变压器(TR1)的第三输出绕组与二极管D6的阳极连接；二极管D6的阴极与第三隔离电源输出端连接；

所述变压器(TR1)的第四输出绕组与二极管D7的阳极连接；二极管D7的阴极与第四隔离电源输出端连接。