CN206272484U - 高功率因数电源电路及电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高功率因数电源电路,其包括接收交流市电并将所述交流市电转换为直流电,输出直流信号的整流滤波电路;与所述整流滤波电路连接,接收所述直流信号并基于所述直流信号输出PWM控制信号的高功率因数控制电路;与所述高功率因数控制电路连接,接收所述PWM控制信号并基于所述PWM控制信号输出电能的反激变压电路;与所述反激变压电路连接,接收所述电能并基于所述电能输出供电电压的供电电路;与所述供电电路连接,接收所述供电电压并对所述供电电压进行处理输出DC‑DC的稳定输出电压的DC‑DC供电输出电路。本实用新型电路结构简单、体积小,实际输出功率大,功率因数高、转换效率高,损耗低,节能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源技术领域,更具体地说,涉及一种高功率因数电源电路及电源。
背景技术
随着科学技术的发展及经济水平的提高,人们对生活的要求越来越高,对身边的电子产品的需求也在不断提升,随着电子产品的智能化、小型化,目前,应用于LED等电子产品由于其开关电源电能的转换效率比较低,功耗大,相关的电路结构较复杂、占用空间大等问题,已很难适应用户的使用需求。因此,需要提出一种改进的电源或电源电路以解决此问题。
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,提供一种高功率因数电源电路及电源。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种高功率因数电源电路,所述高功率因数电源电路包括:
接收交流市电并将所述交流市电转换为直流电,输出直流信号的整流滤波电路;
与所述整流滤波电路连接,接收所述直流信号并基于所述直流信号输出PWM控制信号的高功率因数控制电路;
与所述高功率因数控制电路连接,接收所述PWM控制信号并基于所述PWM控制信号输出电能的反激变压电路;
与所述反激变压电路连接,接收所述电能并基于所述电能输出供电电压的供电电路;
与所述供电电路连接,接收所述供电电压并对所述供电电压进行处理输出DC-DC的稳定输出电压的DC-DC供电输出电路。
在本实用新型所述的高功率因数电源电路中,优选所述高功率因数电源电路还包括与所述供电电路连接的LED灯。
在本实用新型所述的高功率因数电源电路中,优选所述整流滤波电路包括整流桥、第五电感、第四电感、第一电容以及第十三电容,其中,所述整流桥包括四个相同的第一二极管;
所述整流桥的第一端和第三端与所述交流市电的输出端连接,所述整流桥的第二端与所述第一电容的第一端连接,所述第一电容的第二端与所述整流桥的第三端共同连接电源地,所述整流桥的第二端还经所述第五电感与所述第十三电容的第一端连接,所述第十三电容的第一端还与所述高功率因数控制电路连接,所述第十三电容的第二端经所述第四电感与所述第一电容的第二端连接;
所述整流桥的第一端和第三端接收所述交流市电并通过所述四个相同的第一二极管整流将所述交流市电转换为直流电,将所述直流电输出至所述第一电容、所述第四电感、所述第五电感及所述第十三电容,经所述第一电容、所述第四电感、所述第五电感及所述第十三电容滤波后输出直流信号至所述高功率因数控制电路。
在本实用新型所述的高功率因数电源电路中,优选所述高功率因数控制电路包括第一控制芯片、第三电阻、第四电阻、第十九电阻、第二电阻、第十七电容、第八电阻以及第十一电阻;
所述第十九电阻的第一端与所述整流滤波电路中的第十三电容的第一端连接,所述第十九电阻的第一端还与所述反激变压电路的输入端连接,所述第十九电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端与所述第十七电容的第一端连接,且所述第二电阻的第二端与所述第十七电容的第一端连接的节点还连接至所述第一控制芯片的启动控制引脚,所述第一控制芯片的启动控制引脚还与所述第八电阻的第二端连接,所述第十七电容的第二端连接电源地,所述第十一电阻的第一端与所述第一控制芯片的输出引脚连接,所述第十一电阻的第二端与所述反激变压电路的控制端连接,所述第四电阻的第一端与所述第一控制芯片的检测引脚连接,所述第四电阻的第二端连接电源地,其中,
接收所述直流信号,且所述直流信号包括第一分流信号和第二分流信号,所述第一分流信号经所述第十九电阻和所述第二电阻输入至所述第一控制芯片的启动控制引脚,所述第一控制芯片根据所述启动控制引脚接收到的经所述第十九电阻和所述第二电阻进行限流后的第一分流信号控制所述第一控制芯片的输出引脚输出高电平信号至所述第十一电阻,所述第十一电阻将所述高电平信号传送至所述反激变压电路的控制端,启动所述反激变压电路。
在本实用新型所述的高功率因数电源电路中,优选所述反激变压电路包括反激变压器、开关管、第三电阻、第三二极管以及第十电阻,其中,所述开关管包括第一端、第二端和第三端,所述开关管的第三端为所述反激变压电路的控制端;
所述反激变压器包括输入绕组、副绕组以及输出绕组;所述输入绕组包括第一沿边和第二沿边,所述第二沿边为所述反激变压电路的输入端,所述第一沿边为所述反激变压电路的第一输出端;所述副绕组包括第三沿边和第四沿边,所述第三沿边与所述第三二极管的阳极连接,所述第三沿边与所述第三二极管的阳极连接的节点还与所述第八电阻的第一端连接,并经所述第八电阻连接至所述第一控制芯片的临界监控引脚;所述第三二极管的阴极与所述第十电阻的第一端连接,所述第十电阻的第二端与所述第十七电容的第一端连接,且所述第十电阻的第二端与所述第十七电容的第一端连接的节点还连接至所述第一控制芯片的启动控制引脚,所述第四沿边连接电源地;所述输出绕组包括第五沿边和第六沿边,所述第五沿边和所述第六沿边连接所述供电电路;
所述开关管的第一端与所述第一沿边连接,所述开关管的第二端与所述第三电阻的第一端连接,所述第三电阻的第二端连接电源地,且所述开关管的第二端与所述第三电阻的第一端连接的节点还与所述第一控制芯片的检测引脚连接;
所述开关管的第三端接收所述高电平信号后导通,所述反激变压器的第二沿边、第一沿边经所述开关管与所述第三电阻形成回路,所述第二分流信号经所述反激变压器的第二沿边对所述反激变压器的输入绕组进行充电,所述反激变压器的输入绕组在充电过程中产生能量且储存在所述反激变压器的气隙中,在所述反激变压器的输入绕组充电过程中,所述第三电阻的第一端的端点电压值上升并传送至所述第一控制芯片检测引脚,所述变压器的副绕组产生副感应电压,并经所述第三沿边、所述第八电阻发送到所述第一控制芯片的临界监控引脚;当所述第一控制芯片监测到所述检测引脚的电压值或所述临界监控引脚的电压值达到所述反激变压器充电结束的电压时,所述第一控制芯片控制所述第一控制芯片的输出引脚输出低电平信号至所述第十一电阻,并经所述第十一电阻传送至所述开关管的第三端,所述开关管断开,所述反激变压器的输入绕组充电结束。
在本实用新型所述的高功率因数电源电路中,优选所述开关管为增强型的MOS管,所述开关管的第一端为所述MOS管的漏极,所述开关管的第二端为所述MOS管的源极,所述开关管的第三端为所述MOS管的栅极。
在本实用新型所述的高功率因数电源电路中,优选所述供电电路包括第二二极管、第十四电容、第六电阻、第五电容、第五电阻以及第三电容;
所述第二二极管的阳极与所述反激变压器的输出绕组的第六沿边连接,所述第二二极管的阴极与所述第十四电容的第一端连接,所述第十四电容的第二端连接信号地,所述第二二极管的阳极还与所述第六电阻的第一端连接,所述第六电阻的第二端与所述第五电容的第一端连接,所述第五电容的第二端与所述第三电容的第一端连接,所述第三电容的第二端连接信号地,所述第三电容的第一端与所述第五电容的第二端连接的节点还与所述第二二极管的阴极连接,所述第三电容的第一端还与所述DC-DC供电输出电路的输入端连接,所述第五电阻的第一端连接在所述第二二极管的阴极与所述第三电容的第一端之间,所述第五电阻的第二端连接信号地;
接收所述反激变压电路输出的电能,并经所述第十四电容、第六电阻、第五电容、第五电阻以及第三电容滤波后输出供电电压至DC-DC供电输出电路。
在本实用新型所述的高功率因数电源电路中,优选所述第三电容的第一端还与所述LED灯的输入端连接,向所述LED灯供电。
在本实用新型所述的高功率因数电源电路中,优选所述DC-DC供电输出电路包括第二控制芯片、第七电容、第七电阻、第八电容、第六电感、第七电感、第十四电阻、第十三电阻、第九电容以及第十电容;
所述第二控制芯片的第五引脚与所述第三电容的第一端连接,所述第二控制芯片的第五引脚还与所述第七电容的第一端连接,所述第七电容的第二端连接信号地,所述第七电阻的第一端与所述第二控制芯片的第五引脚连接,所述第七电阻的第二端与所述第二控制芯片的第四引脚连接,所述第八电容的第一端与所述第二控制芯片的第一引脚连接,所述第八电容的第二端与所述第二控制芯片的第六引脚连接,所述第六电感的第一端与所述第二控制芯片的第六引脚连接,所述第六电感的第二端与所述第七电感的第一端连接,所述第七电感的第二端经所述第十电容连接信号地,所述第九电容的第一端与所述第七电感的第一端连接,所述第九电容的第二端连接信号地,所述第十四电阻的第一端与所述第九电容的第一端连接,所述第十四电阻的第二端与所述第十三电阻的第一端连接,所述第十三电阻的第二端连接信号地,所述第十四电阻的第二端与所述第十三电阻的第一端之间的节点还与所述第二控制芯片的第三引脚连接。
本实用新型还提供一种电源,所述电源包括如上述任一项所述的高功率因数电源电路。
实施本实用新型的高功率因数电源电路及电源,具有以下有益效果:本实用新型的高功率因数电源电路包括整流滤波电路、高功率因数控制电路、反激变压电路、供电电路以及DC-DC供电输出电路,通过高功率因数控制电路与反激变压电路相结合增大实际输出功率,提高功率因数,且本实用新型的电路结构简单、体积小,转换效率高,损耗低,节能。
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是本实用新型高功率因数电源电路一实施例的功能框图;
图2是本实用新型高功率因数电源电路一实施例的电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。
如图1所示,在本实用新型的高功率因数电源电路一实施例的功能框图中,该高功率因数电源电路包括接收交流市电并将所述交流市电转换为直流电,输出直流信号的整流滤波电路101;与所述整流滤波电路连接,接收所述直流信号并基于所述直流信号输出PWM控制信号的高功率因数控制电路102;与所述高功率因数控制电路连接,接收所述PWM控制信号并基于所述PWM控制信号输出电能的反激变压电路103;与所述反激变压电路连接,接收所述电能并基于所述电能输出供电电压的供电电路104;与所述供电电路连接,接收所述供电电压并对所述供电电压进行处理输出DC-DC的稳定输出电压的DC-DC供电输出电路105。
在本实用新型的实施例中,高功率因数电源电路还包括与供电电路104连接的LED灯。可以理解地,本实用新型的高功率因数电源电路不仅可以将供电电路104输出的供电电压通过DC-DC供电输出电路105转换为稳定的直流输出电压,而且本实用新型的供电电路104输出的供电电压可直接给LED灯供电,且供电电路104输出的电压值大小可根据LED灯的数量进行调制。例如,供电电路104输出的电压值可以为12V、24V或48V等,具体选择多大的供电电压由LED灯的实际数量进行选择确定。
具体地:
整流滤波电路101主要用于接收交流市电,并将交流市进行整流输出直流电,即输出直流信号,并将直流信号通过整流滤波电路101中的滤波电路对直流信号进行储能滤波。在一些实施例中,滤波电路可由电容、电感组成。通过LC滤波消除直流信号中的电磁干扰。在本实用新型中,直流信号为电压信号,整流滤波电路101可将220V的交流市电转换为310V的直流电,并将该310V的直流电输出至高功率因数控制电路102。
高功率因数控制电路102主要用于对电路进行功率因数校正,并控制反激变压电路103的导通与截止。具体地,通过高功率因数控制电路102基于整流滤波电路101输出的直流信号启动控制反激变压电路103,同时利用临界模式功率因数进行校正,提供功率因数。
反激变压电路103主要用于储存并输出电能,通过高功率因数控制电路102的控制,使反激变压电路103导通与截止,并在导通时储存电能,在截止时输出电能,将能量传递到供电电路104。
供电电路104主要用于给电路或负载供电,在本实用新型中,供电电路104可将反激变压电路103传递的电能进行滤波后输出供电电压给DC-DC供电输出电路,也可将供电电压直接供给负载,如LED灯,供电电路104输出的供电电压值由反激变压电路103传递的电能决定,通常可根据实际的电路设计需求进行确定,如可为12V、24V或48V等。
DC-DC供电输出电路105主要用于接收供电电路104输出的供电电压并对所接收的供电电压进行处理输出DC-DC的稳定输出电压。DC-DC供电输出电路105采用π型滤波器,将供电电路104输出的供电电压进行滤波处理,同时将供电电压转换为稳定不变的电压,在本实用新型中,DC-DC供电输出电路105可输出3.3V的稳定直流电压。例如,供电电路104输出的是12V的直流电压,DC-DC供电输出电路105则可将12V的直流电压转换为3.3V的稳定直流电压,且经DC-DC供电输出电路105滤波处理后,电流源更稳定可靠、纹波极小。
如图2所示,为本实用新型高功率因数电源电路一实施例的电路原理图。
具体地,整流滤波电路101包括整流桥、第五电感L5、第四电感L4、第一电容C1以及第十三电容C13,其中整流桥包括四个相同的第一二极管D1。整流桥的第一端和第三端与交流市电的输出端连接,整流桥的第二端与第一电容C1的第一端连接,第一电容的第二端与整流桥的第四端共同连接电源地,整流桥的第二端还经第五电感L5与第十三电容C13的第一端连接,第十三电容C13的第一端与高功率因数控制电路102连接,第十三电容C13的第二端经第四电感L4与第一电容C1的第二端连接。
高功率因数控制电路102包括第一控制芯片U1、第三电阻R3、第四电阻R4、第十九电阻R19、第二电阻R2、第十七电容C17、第八电阻R8以及第十一电阻R11。第十九电阻R19的第一端与整流滤波电路101中的第十三电容C13的第一端连接,第十九电阻R19的第一端还与反激变压电路103的输入端连接,第十九电阻R19的第二端与第二电阻R2的第一端连接,第二电阻R2的第二端与第十七电容C17的第一端连接,且第二电阻R2的第二端与第十七电容C17的第一端连接的节点还连接至第一控制芯片U1的启动控制引脚,第一控制芯片U1的启动控制引脚(PIN6)还与第八电阻R8的第二端连接,第十七电容C17的第二端连接电源地,第十一电阻R11的第一端与第一控制芯片U1的输出引脚连接(PIN5),第十一电阻R11的第二端与反激变压电路103的控制端连接,第四电阻R4的第一端与第一控制芯片U1的检测引脚(PIN3)连接,第四电阻R4的第二端连接电源地。
高功率因数控制电路102还包括第六电容C6、第十二电阻R12、第十六电容C16、第二十六电阻R26、第二电容C2、第八二极管D8、第一电阻R1。
第一控制芯片U1的PIN2引脚通过第六电容C6连接电源地,第一控制芯片U1的PIN1引脚通过第十二电阻R12和第十六电容C16连接电源地;第二十六电阻R26的第一端与第十九电阻R19的第一端连接,第二十六电阻R26的第二端与第八二极管D8的阴极连接,第八二极管D8的阳极与反激变压器T3的第一沿边连接,第二电容C2与第二十六电阻R26并联连接,第一电阻R1的第一端与第八电阻R8的第二端连接,第一电阻R1的第二端连接电源地。
反激变压电路103包括反激变压器T3、开关管Q1、第三电阻R3、第三二极管D2以及第十电阻R10,其中,开关管Q1包括第一端、第二端和第三端,开关管Q1的第三端为反激变压电路103的控制端;
反激变压器T3包括输入绕组、副绕组以及输出绕组;输入绕组包括第一沿边和第二沿边,所述第二沿边为反激变压电路103的输入端,第一沿边为反激变压电路103的第一输出端;副绕组包括第三沿边和第四沿边,第三沿边与第三二极管D3的阳极连接,第三沿边与第三二极管D3的阳极连接的节点还与第八电阻R8的第一端连接,并经第八电阻R8连接至第一控制芯片U1的临界监控引脚(PIN7);第三二极管D3的阴极与第十电阻R10的第一端连接,第十电阻R10的第二端与第十七电容C17的第一端连接,且第十电阻R10的第二端与第十七电容C17的第一端连接的节点还连接至第一控制芯片U1的启动控制引脚(PIN6),第四沿边连接电源地;输出绕组包括第五沿边和第六沿边,第五沿边和第六沿边连接供电电路104;开关管Q1的第一端与第一沿边连接,开关管Q2的第二端与第三电阻R3的第一端连接,第三电阻R3的第二端连接电源地,且开关管Q1的第二端与第三电阻R3的第一端连接的节点还与第一控制芯片U1的检测引脚(PIN3)连接。可以理解地,在本实用新型中,开关管Q1为增强型的MOS管,开关管Q1的第一端为MOS管的漏极,开关管Q2的第二端为MOS管的源极,开关管Q3的第三端为MOS管的栅极。
供电电路104包括第二二极管D2、第十四电容C14、第六电阻R6、第五电容C5、第五电阻R5以及第三电容C3。第二二极管D2的阳极与反激变压器T3的输出绕组的第六沿边连接,第二二极管D2的阴极与第十四电容C14的第一端连接,第十四电容C14的第二端连接信号地,第二二极管D2的阳极还与第六电阻R6的第一端连接,第六电阻R6的第二端与第五电容C5的第一端连接,第五电容C5的第二端与第三电容C3的第一端连接,第三电容C3的第二端连接信号地,第三电容C3的第一端与第五电容C5的第二端连接的节点还与第二二极管D2的阴极连接,第三电容C3的第一端还与DC-DC供电输出电路105的输入端连接,第五电阻R5的第一端连接在第二二极管D2的阴极与第三电容C3的第一端之间,第五电阻R5的第二端连接信号地。
DC-DC供电输出电路105包括第二控制芯片U2、第七电容C7、第七电阻R7、第八电容C8、第六电感L6、第七电感L7、第十四电阻R14、第十三电阻R13、第九电容C9以及第十电容C10。第二控制芯片U2的第五引脚与第三电容C3的第一端连接,第二控制芯片U2的第五引脚还与第七电容C7的第一端连接,第七电容C7的第二端连接信号地,第七电阻R7的第一端与第二控制芯片U2的第五引脚连接,第七电阻R7的第二端与第二控制芯片U2的第四引脚连接,第八电容C8的第一端与第二控制芯片U2的第一引脚连接,第八电容C8的第二端与第二控制芯片U2的第六引脚连接,第六电感L6的第一端与第二控制芯片U2的第六引脚连接,第六电感L6的第二端与第七电感L7的第一端连接,第七电感L7的第二端经第十电容C10连接信号地,第九电容C9的第一端与第七电感L7的第一端连接,第九电容C9的第二端连接信号地,第十四电阻R14的第一端与第九电容C9的第一端连接,第十四电阻R14的第二端与第十三电阻R13的第一端连接,第十三电阻R13的第二端连接信号地,第十四电阻R14的第二端与第十三电阻R13的第一端之间的节点还与第二控制芯片U2的第三引脚连接。
以下对图2电路的工作原理进行说明:
当有市电(AC)输入时,整流桥对市电进行整流,具体地,整流桥的第一端和第三端接收交流市电并通过四个相同的第一二极管D1进行整流,将交流市电整流成直流电,并将直流电输出到第一电容C1、第四电感L4、第五电感L5及第十三电容C13,经第一电容C1、第四电感L4、第五电感L5及第十三电容C13滤波后输出直流信号至高功率因数控制电路102。
如图2所示,整流滤波电路101输出的直流信号包括第一分流信号和第二分流信号,第一分流信号经第十九电阻R19和第二电阻R2输入至第一控制芯片U1的启动控制引脚(PIN6),第一控制芯片U1根据启动控制引脚(PIN6)接收到的经第十九电阻R19和第二电阻R2进行限流后的第一分流信号控制第一控制芯片U1的输出引脚(PIN5)输出高电平信号至第十一电阻R11,第十一电阻R11将高电平信号传送至反激变压电路103的控制端,启动反激变压电路103。在本实用新型中,反激变压电路103的控制端为开关管Q1的栅极,且开关管Q1为增强型的MOS管,MOS管Q1的栅极接收到高电平信号后便导通,即MOS管Q1的漏极与源极相当于短接,此时,第二分流信号从反激变压器T3的第二沿边对反激变压器T3的输入绕组进行充电,反激变压器T3的输入绕组在充电过程中产生能量且储存在反激变压器T3的气隙中,在反激变压器T3的输入绕组充电过程中,第三电阻R3的第一端的端点电压值上升,并传送至第一控制芯片U1检测引脚(PIN3),变压器的副绕组产生副感应电压,并经第三沿边、第八电阻R8发送到第一控制芯片U1的临界监控引脚(PIN7);当第一控制芯片U1监测到检测引脚(PIN3)的电压值或临界监控引脚(PIN7)的电压值达到反激变压器T3充电结束的电压时,第一控制芯片U1控制第一控制芯片U1的输出引脚(PIN5)输出低电平信号至第十一电阻R11,并经第十一电阻R11传送至开关管Q1的第三端(即MOS管Q1的栅极),开关管Q1断开,反激变压器T3的输入绕组充电结束。可以理解地,在反激变压器T3的输入绕组充电过程中,第一控制芯片U1需同时监测PIN3和PIN7两个引脚的电压值,若PIN3和PIN7两个引脚其中一个先达到反激变压器T3的输入绕组充电结束的电压时,第一控制芯片U1即控制输出引脚(PIN5)输出低电平信号开关管Q1,使其判断,此时,反激变压器T3即停止充电。在一些实施例中,反激变压器T3的输入绕组充电结束的电压可以为0.5V。在本实用新型中,第一控制芯片U1输出的是PWM控制信号,其输出的高低电平信号为电压信号。
反激变压器T3充电结束后,储存在反激变压器T3气隙中的能量传递到反激变压器T3输出绕组,反激变压器T3的输出绕组将电能传送至供电电路104,即电能经第二二极管D2对第十四电容C14进行充电,第十四电容C14充电结束后,将电能输出至第五电阻R5和第三电容C3,由第三电容C3和第五电阻R5进行滤波储能,并输出供电电压至DC-DC供电输出电路或直接将供电电压输出至LED灯。第六电阻R6和第五电容C5组成RC滤波器,主要用于吸收反激变压器T3输出的电能中反向电压,减小第二二极管D2两端的反向电压。
DC-DC供电输出电路105接收供电电路104输出的供电电压,即第三电容C3上的电压传送至第七电容C7,对第七电容C7进行充电,当第七电容C7上的电压达到预设值时充电结束,此时第二控制芯片U2的PIN5引脚接收到启动电压信号,第二控制芯片U2开始工作,并通过第二控制芯片U2、第七电阻R7、第八电容C8、第六电感L6、第十四电阻R14、第十三电阻R13、第七电感L7、第十电容C10以及第九电容C9的相互作用,输出稳定的低电压的直流电压。在本实施例中,DC-DC输出的是3.3V的稳定直流电压。可以理解地,本实用新型的DC-DC供电输出电路可向WIFI模组、4G模组或蓝牙芯片等提供3.3V的稳定直流电压。
本实用新型的高功率因数电源电路,通过对交流市电进行整流滤波并借助高功率因数控制电路102与反激变压电路103使电路可获得功率因数,并集成了软开关技术,提高了电路的转换效率并抬高了功率因数,增大了电源电路的实际输出功率,而且本实用新型的高功率因数电源电路还增加了DC-DC供电输出电路,可提供稳定可靠的且纹波极小的3.3V的直流源给WIFI模组、4G模组或蓝牙芯片,该高功率因数电源电路结构简单,体积小,从而实现了小型化的要求,可适用于智能LED照明等领域。
本实用新型还提供了一种电源,该电源包括上述高功率因数电源电路,通过高功率因数电源电路给电源提供了更大的实际输出功率,降低电源的损耗、节能,且可提供稳定的3.3V直流源给负载(如WIFI模组、4G模组或蓝牙芯片)。
以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施,并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰,均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种高功率因数电源电路,其特征在于,包括:
接收交流市电并将所述交流市电转换为直流电,输出直流信号的整流滤波电路;
与所述整流滤波电路连接,接收所述直流信号并基于所述直流信号输出PWM控制信号的高功率因数控制电路;
与所述高功率因数控制电路连接,接收所述PWM控制信号并基于所述PWM控制信号输出电能的反激变压电路;所述反激变压电路包括反激变压器、开关管、第三电阻、第三二极管以及第十电阻,其中,所述开关管包括第一端、第二端和第三端,所述开关管的第三端为所述反激变压电路的控制端;
与所述反激变压电路连接,接收所述电能并基于所述电能输出供电电压的供电电路;
与所述供电电路连接,接收所述供电电压并对所述供电电压进行处理输出DC-DC的稳定输出电压的DC-DC供电输出电路。
2.根据权利要求1所述的高功率因数电源电路,其特征在于,所述高功率因数电源电路还包括与所述供电电路连接的LED灯。
3.根据权利要求2所述的高功率因数电源电路,其特征在于,所述整流滤波电路包括整流桥、第五电感、第四电感、第一电容以及第十三电容,其中,所述整流桥包括四个相同的第一二极管;
所述整流桥的第一端和第三端与所述交流市电的输出端连接,所述整流桥的第一输出端与所述第一电容的第一端连接,所述第一电容的第二端与所述整流桥的第四端共同连接电源地,所述整流桥的第二端还经所述第五电感与所述第十三电容的第一端连接,所述第十三电容的第一端还与所述高功率因数控制电路连接,所述第十三电容的第二端经所述第四电感与所述第一电容的第二端连接;
所述整流桥的第一端和第三端接收所述交流市电并通过所述四个相同的 第一二极管整流将所述交流市电转换为直流电,将所述直流电输出至所述第一电容、所述第四电感、所述第五电感及所述第十三电容,经所述第一电容、所述第四电感、所述第五电感及所述第十三电容滤波后输出直流信号至所述高功率因数控制电路。
4.根据权利要求3所述的高功率因数电源电路,其特征在于,所述高功率因数控制电路包括第一控制芯片、第三电阻、第四电阻、第十九电阻、第二电阻、第十七电容、第八电阻以及第十一电阻;
所述第十九电阻的第一端与所述整流滤波电路中的第十三电容的第一端连接,所述第十九电阻的第一端还与所述反激变压电路的输入端连接,所述第十九电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端与所述第十七电容的第一端连接,且所述第二电阻的第二端与所述第十七电容的第一端连接的节点还连接至所述第一控制芯片的启动控制引脚,所述第一控制芯片的启动控制引脚还与所述第八电阻的第二端连接,所述第十七电容的第二端连接电源地,所述第十一电阻的第一端与所述第一控制芯片的输出引脚连接,所述第十一电阻的第二端与所述反激变压电路的控制端连接,所述第四电阻的第一端与所述第一控制芯片的检测引脚连接,所述第四电阻的第二端连接电源地,其中,
接收所述直流信号,且所述直流信号包括第一分流信号和第二分流信号,所述第一分流信号经所述第十九电阻和所述第二电阻输入至所述第一控制芯片的启动控制引脚,所述第一控制芯片根据所述启动控制引脚接收到的经所述第十九电阻和所述第二电阻进行限流后的第一分流信号控制所述第一控制芯片的输出引脚输出高电平信号至所述第十一电阻,所述第十一电阻将所述高电平信号传送至所述反激变压电路的控制端,启动所述反激变压电路。
5.根据权利要求4所述的高功率因数电源电路,其特征在于,所述反激变压器包括输入绕组、副绕组以及输出绕组;所述输入绕组包括第一沿边和第二沿边,所述第二沿边为所述反激变压电路的输入端,所述第一沿边为所述反激变压电路的第一输出端;所述副绕组包括第三沿边和第四沿边,所述第三沿边与所述第三二极管的阳极连接,所述第三沿边与所述第三二极管的 阳极连接的节点还与所述第八电阻的第一端连接,并经所述第八电阻连接至所述第一控制芯片的临界监控引脚;所述第三二极管的阴极与所述第十电阻的第一端连接,所述第十电阻的第二端与所述第十七电容的第一端连接,且所述第十电阻的第二端与所述第十七电容的第一端连接的节点还连接至所述第一控制芯片的启动控制引脚,所述第四沿边连接电源地;所述输出绕组包括第五沿边和第六沿边,所述第五沿边和所述第六沿边连接所述供电电路;
所述开关管的第一端与所述第一沿边连接,所述开关管的第二端与所述第三电阻的第一端连接,所述第三电阻的第二端连接电源地,且所述开关管的第二端与所述第三电阻的第一端连接的节点还与所述第一控制芯片的检测引脚连接;
所述开关管的第三端接收所述高电平信号后导通,所述反激变压器的第二沿边、第一沿边经所述开关管与所述第三电阻形成回路,所述第二分流信号经所述反激变压器的第二沿边对所述反激变压器的输入绕组进行充电,所述反激变压器的输入绕组在充电过程中产生能量且储存在所述反激变压器的气隙中,在所述反激变压器的输入绕组充电过程中,所述第三电阻的第一端的端点电压值上升并传送至所述第一控制芯片检测引脚,所述变压器的副绕组产生副感应电压,并经所述第三沿边、所述第八电阻发送到所述第一控制芯片的临界监控引脚;当所述第一控制芯片监测到所述检测引脚的电压值或所述临界监控引脚的电压值达到所述反激变压器充电结束的电压时,所述第一控制芯片控制所述第一控制芯片的输出引脚输出低电平信号至所述第十一电阻,并经所述第十一电阻传送至所述开关管的第三端,所述开关管断开,所述反激变压器的输入绕组充电结束。
6.根据权利要求5所述的高功率因数电源电路,其特征在于,所述开关管为增强型的MOS管,所述开关管的第一端为所述MOS管的漏极,所述开关管的第二端为所述MOS管的源极,所述开关管的第三端为所述MOS管的栅极。
7.根据权利要求6所述的高功率因数电源电路,其特征在于,所述供电电路包括第二二极管、第十四电容、第六电阻、第五电容、第五电阻以及第 三电容;
所述第二二极管的阳极与所述反激变压器的输出绕组的第六沿边连接,所述第二二极管的阴极与所述第十四电容的第一端连接,所述第十四电容的第二端连接信号地,所述第二二极管的阳极还与所述第六电阻的第一端连接,所述第六电阻的第二端与所述第五电容的第一端连接,所述第五电容的第二端与所述第三电容的第一端连接,所述第三电容的第二端连接信号地,所述第三电容的第一端与所述第五电容的第二端连接的节点还与所述第二二极管的阴极连接,所述第三电容的第一端还与所述DC-DC供电输出电路的输入端连接,所述第五电阻的第一端连接在所述第二二极管的阴极与所述第三电容的第一端之间,所述第五电阻的第二端连接信号地;
接收所述反激变压电路输出的电能,并经所述第十四电容、第六电阻、第五电容、第五电阻以及第三电容滤波后输出供电电压至DC-DC供电输出电路。
8.根据权利要求7所述的高功率因数电源电路,其特征在于,所述第三电容的第一端还与所述LED灯的输入端连接,向所述LED灯供电。
9.根据权利要求8所述的高功率因数电源电路,其特征在于,所述DC-DC供电输出电路包括第二控制芯片、第七电容、第七电阻、第八电容、第六电感、第七电感、第十四电阻、第十三电阻、第九电容以及第十电容;
所述第二控制芯片的第五引脚与所述第三电容的第一端连接,所述第二控制芯片的第五引脚还与所述第七电容的第一端连接,所述第七电容的第二端连接信号地,所述第七电阻的第一端与所述第二控制芯片的第五引脚连接,所述第七电阻的第二端与所述第二控制芯片的第四引脚连接,所述第八电容的第一端与所述第二控制芯片的第一引脚连接,所述第八电容的第二端与所述第二控制芯片的第六引脚连接,所述第六电感的第一端与所述第二控制芯片的第六引脚连接,所述第六电感的第二端与所述第七电感的第一端连接,所述第七电感的第二端经所述第十电容连接信号地,所述第九电容的第一端与所述第七电感的第一端连接,所述第九电容的第二端连接信号地,所述第十四电阻的第一端与所述第九电容的第一端连接,所述第十四电阻的第二端 与所述第十三电阻的第一端连接,所述第十三电阻的第二端连接信号地,所述第十四电阻的第二端与所述第十三电阻的第一端之间的节点还与所述第二控制芯片的第三引脚连接。
10.一种电源,其特征在于,所述电源包括如权利要求1至9任一项所述的高功率因数电源电路。
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