CN206922644U - 一种开关电源防打火电路及开关电源 - Google Patents

一种开关电源防打火电路及开关电源 Download PDF

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本实用新型涉及一种开关电源防打火电路及开关电源,属于防打火电路领域。本实用新型包括整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4、电阻R1、电解电容C1、电解电容C2、NMOS管Q1和PNP三极管Q2;通过本实用新型,交流电经由整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4构成的桥式整流电路整流后,先对电解电容C2充电,NMOS管Q1延时导通,再对电解电容C1充电,电解电容C1对整流电源滤波,解决电源插头插入到插座的瞬间因电解电容C1即时充电发生的打火问题,通过本实用新型可实现电源插头插入到插座上无打火现象发生,可以进一步保证插头和插座的使用寿命。

Description

一种开关电源防打火电路及开关电源
技术领域
[0001]本实用新型属于防打火电路领域,具体涉及一种开关电源防打火电路及开关电 源。
背景技术
[0002]现有开关电源产品,例如常见的充电器、适配器等开关电源产品,在使用时,电源 插头在插座上插入操作时,电源插头金属插片与插座的金属弹片间会出现打火现象。这样 会使使用者感觉不安全,并且电源插头金属片与插座的金属弹片易产生打火痕迹,缩短电 源插头金属片与插座的金属弹片的使用寿命。
[0003] 电源插头在插入插座时出现打火的想象主要是由于:开关电源在输入整流后的电 容滤波过程中,滤波的电解电容充电导致瞬间电流非常大,插入设备插头时瞬间电流变化 很快,导致出现瞬时的高电压,击穿空气放电形成打火现象。 实用新型内容
[0004] 有鉴于此,本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种开关电源防打 火电路及开关电源,解决开关电源插头插入到插座上瞬间出现打火的问题。
[0005] 为实现以上目的,本实用新型采用如下技术方案:
[0006] 一种开关电源防打火电路,包括整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整 流二极管D4、电阻R1、电解电容C1、电解电容C2、NM0S管Q1和PNP三极管Q2;
[0007] 其中,
[0008] 所述整流二极管D1输出端与所述整流二极管D2输入端电连接,所述整流二极管D1 与所述整流二极管D2之间的线路上具有第一节点;
[0009] 所述整流二极管D3输出端与所述整流二极管D4输入端电连接,所述整流二极管D3 与所述整流二极管D4之间的线路上具有第二节点;
[0010] 所述第一节点与所述第二节点配合作为交流电输入端;
[0011] 所述整流二极管D2输出端与所述整流二极管D4输出端电连接,所述整流二极管D2 与所述整流二极管D4之间的线路上具有第三节点,所述第三节点作为直流电正极输出端;
[0012] 所述整流二极管D1输入端与所述整流二极管D3输入端电连接,所述整流二极管D1 与所述整流二极管D3之间的线路上具有第四节点;
[0013] 所述NM0S管Q1的S极与所述第四节点电连接,所述NM0S管Q1的D极作为直流电负极 输出端;
[0014] 所述电解电容C1正极与所述第三节点电连接,所述电解电容C1负极与所述NM0S管 Q1的D极电连接;
[0015] 所述电阻R1—端与所述第三节点电连接,所述电阻R1另一端与所述电解电容C2正 极电连接,所述电解电容C2负极与所述第四节点电连接;
[0016] 所述NM0S管Q1的G极与所述电解电容C2的正极电连接;
[0017] 所述PNP三极管Q2的E极与所述电解电容C2正极电连接,所述PNP二极官如、几饭巧 所述第四节点电连接,所述PNP三极管Q2的B极与所述第二节点电连接。 一 〃 #
[0018] 进一步地,所述开关电源防打火电路还包括稳压二极管〇5,所述稳压一极管D5并 接在所述电解电容C2两端,其中,所述稳压二极管D5的正极与所述电解电容C2的负极电连 接,所述稳压二极管D5的负极与所述电解电容C2的正极电连接。 、 一
[0019] 进一步地,所述开关电源防打火电路还包括电阻R2,所述电阻R2串接在所述PNP= 极管Q2的E极与所述电解电容C2正极之间的线路中。 ^ _
[0020] 进一步地,所述开关电源防打火电路还包括电阻R3,所述电阻R3—端与所述PNP二 极管Q2的B极电连接,所述电阻R3另一端与所述PNP三极管Q2的C极电连接。 一
[0021] 进一步地,所述开关电源防打火电路还包括电阻R4,所述电阻R4串接在所述PNP三 极管Q2的B极与所述第二节点之间的电路中。
[0022] 进一步地,所述开关电源防打火电路还包括PNP三极管Q3,所述PNP三极管Q2的B极 通过所述PNP三极管Q3分别与所述电阻R3和所述电阻R4电连接,其中,所述PNP三极管Q3的E 极与所述PNP三极管Q2的B极电连接,所述PNP三极管Q3的B极分别与所述电阻R3—端和所述 电阻R4—端电连接,所述PNP三极管Q3的C极与所述第四节点电连接。
[0023] 进一步地,所述电阻R1为固定电阻或可变电阻。
[0024] 一种开关电源,所述开关电源采用上述任一项所述的开关电源防打火电路。
[0025] 本实用新型采用以上技术方案,至少具备以下有益效果:
[0026] 通过本实用新型,交流电经由整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流 二极管D4构成的桥式整流电路整流后,先对电解电容C2充电,使NM0S管Q1延时导通,然后才 对电解电容C1充电,电解电容C1对整流电源滤波,解决电源插头插入到插座的瞬间因电解 电容C1即时充电发生的打火问题,通过本实用新型可实现开关电源插头插入到插座上无打 火现象发生,可以进一步保证插头和插座的使用寿命。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提 下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本实用新型一种开关电源防打火电路的实施例一的工作原理图;
[0029]图2为本实用新型一种开关电源防打火电路的实施例二的工作原理图。
[0030]图中,1-第一节点;2-第二节点;3-第三节点;4-第四节点。
具体实施方式
[0031]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本实用新型的技术 方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部 的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前 提下所得到的所有其它实施方式,都属于本实用新型所保护的范围。
[0032]如图1所示,本实用新型提供一种开关电源防打火电路,包括整流二极管D1、整流 二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4、电阻R1、电解电容Cl、电解电容C2、NM0S管Q1和PNP 三极管Q2;
[0033]其中,
[0034]所述整流二极管D1输出端与所述整流二极管D2输入端电连接,所述整流二极管D1 与所述整流二极管D2之间的线路上具有第一节点1;
[0035]所述整流二极管D3输出端与所述整流二极管D4输入端电连接,所述整流二极管D3 与所述整流二极管D4之间的线路上具有第二节点2;
[0036] 所述第一节点1与所述第二节点2配合作为交流电输入端;
[0037] 所述整流二极管D2输出端与所述整流二极管D4输出端电连接,所述整流二极管D2 与所述整流二极管D4之间的线路上具有第三节点3,所述第三节点3作为直流电正极输出端 Uo+;
[0038] 所述整流二极管D1输入端与所述整流二极管D3输入端电连接,所述整流二极管D1 与所述整流二极管D3之间的线路上具有第四节点4;
[0039] 所述NM0S管Q1的S极与所述第四节点4电连接,所述NM0S管Q1的D极作为直流电负 极输出端Uo-;
[0040] 所述电解电容Cl正极与所述第三节点3电连接,所述电解电容Cl负极与所述NM0S 管Q1的D极电连接;
[0041] 所述电阻R1—端与所述第三节点3电连接,所述电阻R1另一端与所述电解电容C2 正极电连接,所述电解电容C2负极与所述第四节点4电连接;
[0042] 所述NM0S管Q1的G极与所述电解电容C2的正极电连接;
[0043] 所述PNP三极管Q2的E极与所述电解电容C2正极电连接,所述PNP三极管Q2的C极与 所述第四节点4电连接,所述PNP三极管Q2的B极与所述第二节点2电连接。
[0044] 以下通过对上述方案的工作原理进行说明,以解释应用上述方案时实现开关电源 防打火的功能。
[0045] 如图1所示,上述方案中,所述整流二极管D1、所述整流二极管D2、所述整流二极管 D3和所述整流二极管D4构成了桥式整流电路,所述第一节点1与所述第二节点2配合作为交 流电输入端,图1中,交流电火线L与所述第一节点1电连接,交流电零线N与所述第二节点2 电连接,当插头插入插座的瞬间,交流电进入经桥式整流电路整流输出,因所述NM〇S管Q1未 导通,所述电解电容C1不能实现对整流电源的滤波作用,桥式整流电路的输出首先对所述 电解电容C2进行充电,当所述电解电容C2充电电压达到所述NM0S管Q1栅极G的开启电压时, 所述NM0S管Q1导通,使得所述电解电容C1开始充电进行滤波工作。本实用新型通过先给所 述电解电容C2充电延时使所述NM0S管Q1导通,实现所述电解电容C1延时滤波,解决电源插 头插入到插座上瞬间因电解电容C1即时充电出现的打火问题,进而实现对插头和插座的保 护。
[0046] 上述方案中,所述电阻R1起到限定所述电解电容C2充电速度的作用,通过调节所 述电阻R1的大小调节所述电解电容C2充电速度,进而来调节所述电解电容C1延时充电时 间。因而所述电阻R1可以采用固定电阻,也可以采用可变电阻。
[0047]上述方案中,所述电解电容C2经充电后,其电压可能会高于所述NM0S管Q1的G极的 工作电压,此情况下会损坏所述NM0S管Q1,对此本实用新型给出如下解决方案,具体为:
[0048] 如图1所示,所述开关电源防打火电路还包括稳压二极管D5,所述稳压二极管D5并 接在所述电解电容C2两端,其中,所述稳压二极管D5的正极与所述电解电容C2的负极电连 接,所述稳压二极管D5的负极与所述电解电容C2的正极电连接。所述稳压二极管D5起到限 压作用,使所述电解电容C2的充电电压不高于所述NM〇S管Q1的G极的工作电压,以保护所述 NM0S管Q1。
[0049] 当插头拔出插座后,所述PNP三极管Q2的B极电压为0,因所述电解电容C2存储有电 能,需要释放,使得所述PNP三极管导通Q2导通,通过所述PNP三极管导通Q2将所述电解电容 C2的存电释放掉,使得所述NM0S管栅极G电压迅速减小,所述NM0S管重新恢复为不导通的常 态状态,本实用新型的开关电源防打火电路恢复为初始未启用状态。
[0050] 上述方案中,所述电解电容C2放电时,其放电电流可能会高于所述PNP三极管Q2的 工作电流,从而导致损坏所述PNP三极管Q2,对此本实用新型给出如下解决方案,具体为:
[0051] 如图1所示,所述开关电源防打火电路还包括电阻R2,所述电阻R2串接在所述PNP 三极管Q2的E极与所述电解电容C2正极之间的线路中。所述电阻R2起到限流作用,以使从所 述PNP三极管Q2的E极进入的电流不高于其工作电流,以保护所述PNP三极管Q2。
[0052] 上述方案中,为了提高所述PNP三极管Q2的工作稳定可靠性,如图1所示,本实用新 型的所述开关电源防打火电路中还进一步包括电阻R3,所述电阻R3—端与所述PNP三极管 Q2的B极电连接,所述电阻R3另一端与所述PNP三极管Q2的C极电连接。所述电阻R3起到偏置 电阻的作用,以提高所述PNP三极管Q2的工作稳定可靠性。
[0053] 上述方案的所述开关电源防打火电路中,通过所述PNP三极管Q2基极B的电流可能 会高于所述PNP三极管Q2基极B的工作电流,导致损坏所述PNP三极管Q2,对此本实用新型给 出如下解决方案,具体为:
[0054] 如图1所示,所述开关电源防打火电路还包括电阻R4,所述电阻R4串接在所述PNP 三极管Q2的B极与所述第二节点2之间的电路中。所述电阻R4起到所述PNP三极管Q2基极的 限流作用,以保护所述PNP三极管Q2。
[0055] 如图2所示,对于上述方案的所述开关电源防打火电路,本实用新型还优选包括 PNP三极管Q3,所述PNP三极管Q2的B极通过所述PNP三极管Q3分别与所述电阻R3和所述电阻 R4电连接,其中,所述PNP三极管Q2的B极与所述PNP三极管Q3的E极电连接,所述PNP三极管 Q3的B极分别与所述电阻R3—端和所述电阻R4—端电连接,所述PNP三极管Q3的C极与所述 第四节点4电连接。该方案中,通过增加所述PNP三极管Q3,在实际应用中,该方案电路可以 降低所述电阻R4的阻值,使得所述PNP三极管Q3的驱动电流较小,通过所述PNP三极管Q3实 现放大,然后再驱动所述PNP三极管Q2工作,以实现减小所述开关电源防打火电路的功耗。
[0056] 对于上述各方案的开关电源防打火电路,本实用新型还给出应用上述各方案开关 电源防打火电路的开关电源方案,具体为:
[0057] 一种开关电源,所述开关电源采用上述任一项所述的开关电源防打火电路。
[0058]以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限 于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化 或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权 利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1. 一种开关电源防打火电路,其特征在于:包括整流二极管D1、整流二极管〇2、整流二 极管D3、整流二极管D4、电阻R1、电解电容C1、电解电容C2、NMOS管Q1和PNP三极管Q2; 其中, 所述整流二极管D1输出端与所述整流二极管D2输入端电连接,所述整流二极管D1与所 述整流二极管D2之间的线路上具有第一节点; 所述整流二极管D3输出端与所述整流二极管D4输入端电连接,所述整流二极管D3与所 述整流二极管D4之间的线路上具有第二节点; 所述第一节点与所述第二节点配合作为交流电输入端; 所述整流二极管D2输出端与所述整流二极管D4输出端电连接,所述整流二极管D2与所 述整流二极管D4之间的线路上具有第三节点,所述第三节点作为直流电正极输出端; 所述整流二极管D1输入端与所述整流二极管D3输入端电连接,所述整流二极管D1与所 述整流二极管D3之间的线路上具有第四节点; 所述NMOS管Q1的S极与所述第四节点电连接,所述NMOS管Q1的D极作为直流电负极输出 端; 所述电解电容C1正极与所述第三节点电连接,所述电解电容C1负极与所述画0S管Q1的 D极电连接; 所述电阻R1—端与所述第三节点电连接,所述电阻R1另一端与所述电解电容C2正极电 连接,所述电解电容C2负极与所述第四节点电连接; 所述NMOS管Q1的G极与所述电解电容C2的正极电连接; 所述PNP三极管Q2的E极与所述电解电容C2正极电连接,所述PNP三极管Q2的C极与所述 第四节点电连接,所述PNP三极管Q2的B极与所述第二节点电连接。
2. 根据权利要求1所述的开关电源防打火电路,其特征在于:所述开关电源防打火电路 还包括稳压二极管D5,所述稳压二极管D5并接在所述电解电容C2两端,其中,所述稳压二极 管D5的正极与所述电解电容C2的负极电连接,所述稳压二极管〇5的负极与所述电解电容C2 的正极电连接。
3. 根据权利要求2所述的开关电源防打火电路,其特征在于:所述开关电源防打火电路 还包括电阻R2,所述电阻R2串接在所述PNP三极管Q2的E极与所述电解电容C2正极之间的线 路中。
4. 根据权利要求3所述的开关电源防打火电路,其特征在于:所述开关电源防打火电路 还包括电阻R3,所述电阻R3—端与所述PNP三极管Q2的B极电连接,所述电阻R3另一端与所 述PNP三极管Q2的C极电连接。
5. 根据权利要求4所述的开关电源防打火电路,其特征在于:所述开关电源防打火电路 还包括电阻R4,所述电阻R4串接在所述PNP三极管Q2的B极与所述第二节点之间的电路中。
6. 根据权利要求5所述的开关电源防打火电路,其特征在于:所述开关电源防打火电路 还包括PNP三极管Q3,所述PNP三极管Q2的B极通过所述PNP三极管Q3分别与所述电阻R3和所 述电阻R4电连接,其中,所述PNP三极管Q3的E极与所述PNP三极管Q2的B极电连接,所述PNP 三极管Q3的B极分别与所述电阻R3—端和所述电阻R4—端电连接,所述PNP三极管Q3的C极 与所述第四节点电连接。
7. 根据权利要求1所述的开关电源防打火电路,其特征在于:所述电阻幻为固定电阻或 可变电阻。
8.—种开关电源,其特征在于:所述开关电源采用权利要求1至7中任一项所述的开关 电源防打火电路。
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CN111525667A (zh) * 2020-06-01 2020-08-11 长沙市健科电子有限公司 一种充电控制电路

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