CN207947719U - 一种基于pn8130h的反激式开关电源 - Google Patents

一种基于pn8130h的反激式开关电源 Download PDF

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刘庆永
杨学冬
贾福康
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本实用新型提供一种基于PN8130H的反激式开关电源,包括输入接口,输出接口,型号为PN8130H的电源芯片,整流模块和变压器;变压器设有第一副边和第二副边,第一副边连接输出接口;整流模块直流侧的负极连接参考电位,变压器原边的一端连接整流模块直流侧的正极,另一端连接电源芯片的信号输出端;变压器第二副边的一端连接电源芯片的电源端,另一端连接参考电位;输入接口连接整流模块的交流侧,在输入接口连接整流模块交流侧的线路上设置有EMI电磁干扰滤波电路。本实用新型提供的技术方案,采用EMI电磁干扰滤波电路对进入反激式开关电源中的电压进行电磁干扰滤波,从而解决反激式开关电源中存在电磁干扰的问题。

Description

一种基于PN8130H的反激式开关电源
技术领域
[0001] 本实用新型属于反激式开关电源技术领域,具体涉及一种基于PN8130H的反激式 开关电源。
背景技术
[0002] 在近几十年的时间里,电力电子技术得到了快速发展,芯片在小型化、高度集成化 方面取得了很大进步。如今,电力电子设备在生活中随处可见,人们的生活与工作已经越来 越离不开这些设备,而这些电力电子设备能够高性能运行的基础是要有可靠的供电电源。
[0003] 开关电源是基于现代电力电子理论和技术的产物,其工作原理是在一个周期内, 通过控制开关管开通时间占整个周期的比率(即占空比),以输出所需要的电压值。开关电 源大致由三部分组成:脉冲宽度调制PWM、1C芯片和M0SFET开关。开关电源与传统的线性电 源相比,共同点是随着输出功率的增大,成本也会相应增大,但开关电源的功率曲线较缓, 在某一功率值处,开关电源的造价与成本会低于线性电源。随着研宄者们对开关电源研究 的不断深入,开关电源技术正在以飞快的速度向前发展,与线性电源的成本功率交点不断 降低,开关电源与逐渐应用于电压领域。
[0004] 开关电源的开断频率越高,其输出的电压也就越稳定,这是由PWM机制决定的。如 若追求性能更可靠、更稳定的电源,就必须提高开关电源的开关频率,并且影响开关电源体 积和重量的设备高频变压器,所以高频变压器是实现开关电源小型化和高度集成化必不可 少的技术。
[0005] 目前的反激式电源开关所采用的芯片存在频率不固定、保护能力不全面等缺陷, 造成反激式开关电源存在可靠性差,稳定性低的问题。并且反激式开关电源的输入端一般 连接的是市电,存在较大的电磁干扰。 实用新型内容
[0006] 本实用新型提供一种基于PN8130H的反激式开关电源,用于解决现有技术中反激 式开关电源中存在电磁干扰的问题。
[0007]为实现上述目的,本实用新型提供的技术方案是:
[0008] 方案1: 一种基于PN8130H的反激式开关电源,包括输入接口,输出接口,整流模块 和变压器;所述变压器设有第一副边和第二副边,第一副边通过第一整流二极管连接输出 接口;
[0009] 还包括型号为PN8130H的电源芯片;所述整流模块直流侧的负极连接参考电位,所 述变压器原边的一端连接整流模块直流侧的正极,另一端连接电源芯片的信号输出端;所 述变压器第二副边的一端通过第二整流二极管连接电源芯片的电源端,另一端连接参考电 位;所述输入接口连接整流模块的交流侧,在输入接口连接整流模块交流侧的线路上设置 有EMI电磁干扰滤波电路。
[0010] 本实用新型提供的技术方案,在输入接口处设置有EMI电磁千扰滤波电路,对进入 反激式开关电源中的电压进行电磁干扰滤波,从而解决反激式开关电源中存在电磁干扰的 问题。并且PN8130N芯片能够的频率固定,且内部集成软启动技术,具有过温保护、过载保 护、外部电阻可调式周期过流保护和过压保护的优点,能够提高反激式开关电源的稳定性 和可靠性。
[0011] 方案2:在方案1的基础上,所述变压器第一副边连接输出接口的线路上设置有输 出滤波电路,所述输出滤波电路包括限流电阻,第一电容器,第二电容器和第三电容器;所 述限流电阻与第一电容器串联后与第二整流二极管并联,所述第二电容器设置第二整流二 极管与参考电位之间,所述第三电容器设置在输出接口的正极与负极之间。
[0012] 设置滤波电路,能够滤除反激式开关电源输出电压中的杂波,使反激式开关电源 的输出更加稳定。
[0013] 方案3:在方案1的基础上,还包括反馈模块,反馈模块包括光电耦合器,开关管,第 一匹配电阻,第二匹配电阻和分压电路;所述分压电路设置在输出接口的正极与负极之间; 所述第一匹配电阻的一端连接输出接口的正极,另一端连接第二匹配电阻,第二匹配电阻 的另一端连接开关管的阳极,所述分压电路的分压点连接开关管的控制极,所述开关管的 阴极连接参考电位。
[0014] 设置反馈模块,能够在反激式开关电源输出电压出现异常时及时进行调节,保证 反激式开关电源输出电压的稳定性。
[0015] 方案4:在方案3的基础上,所述输出接口的正极与负极之间设有指示灯电路,指示 灯电路包括串联的发光二极管和匹配电阻,发光二极管的阳极连接输出接口的正极,阴极 连接输出接口的负极。
[0016] 设置指示灯,能够直观的观察到输出接口是否有电压输出。
[0017] 方案5:在方案1的基础上,所述输入接口连EMI电磁干扰滤波电路的线路上设置有 熔断器。
[0018] 设置熔断器,防止反激式开关电源中的电流过大。
[0019] 设置指示灯电路,能够直观的观察到反激式开关电源是否有电压输出。
[0020]方案6:在方案1的基础上,所述整流模块直流侧的正极与负极之间设置有滤波电 路,滤波电路包括滤波电感,第一滤波电容器和第二滤波电容器,滤波电感设置在整流模块 直流侧正极连接变压器原边的线路上,第一滤波电容器设置在整流模块直流侧的正极与负 极之间,第二滤波电容器设置在滤波电感连接变压器原边的一端与参考电位之间。
[0021]设置滤波电路,能够滤除整流模块输出电压中的交流电压,保证变压器原边供电 的稳定性。
[0022]方案7:在方案1的基础上,所述变压器的原边并联有RCD吸收电路,RCD吸收电路 包括电容、电阻和续流二极管,电容与电阻并联后与续流二极管串联。
[0023]设置RCD吸收电路,能够将因电压波动而产生的尖峰电压释放耗散在回路中,防止 尖峰电压对电路造成的损害。
附图说明
[0024]图1为实施例中基于PN8130H的反激式开关电源的原理图;
[0025]图2为实施例中EMI电磁干扰滤波电路的结构原理图;
[0026]图3为实施例中桥式整流模块的结构原理图;
[0027]图4为实施例中变压器原边的结构原理图;
[0028]图5为实施例中的输出电路原理图;
[0029]图6为实施例中电源芯片的结构原理图;
[0030]图7为实施例中闭环反馈电路的结构原理图;
[0031]图8为实施例中指示灯电路的结构原理图。
具体实施方式
[0032]本实用新型提供一种基于PN8130H的反激式开关电源,用于解决现有技术中反激 式开关电源可靠性差,稳定性低的问题。
[0033]为实现上述目的,本实用新型提供的技术方案是:
[0034]本实用新型提供一种基于PN8130H的反激式开关电源,用于解决现有技术中反激 式开关电源中存在电磁干扰的问题。
[0035]为实现上述目的,本实用新型提供的技术方案是:
[0036] —种基于PN8130H的反激式开关电源,包括输入接口,输出接口,整流模块和变压 器;所述变压器设有第一副边和第二副边,第一副边通过第一整流二极管连接输出接口; [0037]还包括型号为PN8130H的电源芯片;所述整流模块直流侧的负极连接参考电位,所 述变压器原边的一端连接整流模块直流侧的正极,另一端连接电源芯片的信号输出端;所 述变压器第二副边的一端通过第二整流二极管连接电源芯片的电源端,另一端连接参考电 位;所述输入接口连接整流模块的交流侧,在输入接口连接整流模块交流侧的线路上设置 有EMI电磁干扰滤波电路。
[0038]下面结合具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步说明。
[0039]本实施例提供一种基于PN8130H的反激式开关电源,采用PN8130H芯片作为电源芯 片对开关电源进行控制,以提高反激式开关电源的可靠性和稳定性。
[0040]本实施例所提供的基于PN813〇H的反激式开关电源,其结构原理如图1所示,包括 市电输入接口、EMI防电磁干扰滤波电路、桥式整流及滤波模块、直流暂波电路、输出整流滤 波电路、PWM控制输出电路、闭环负反馈电路和辅助电源模块。
[0041]本实施例中的基于PNS130H的反激式开关电源,输入接口用于连接市电,从市电接 收交流电压,然后通过EMI电磁干扰滤波电路连接桥式整流模块的交流侧,EMI电磁干扰滤 波电路的结构原理如图2所示,由电容器CX1和电感T2构成,并且在输入接口连接市电的线 路上设置有熔断器F1。
[0042]桥式整流模块的结构原理如图3所示,其直流侧的负极接地,正极连接变压器的原 边,在桥式整流模块的正极与负极之间设置有第一滤波电路,第一滤波电路由滤波电感L1、 第一滤波电容器EC1和第二滤波电容器EC2构成,滤波电感L1设置在整流模块直流侧正极, 第一滤波电容器EC1和第二滤波电容器EC2的其中一端连接参考电位,另一端分别连接在滤 波电感L1的两端,第一滤波电路用于对桥式整流模块直流侧的电压进行滤波。
[0043]在变压器原边的结构原理如图4所示,在变压器的原边设置有RCD吸收电路,RCD 吸收电路包括电阻R1,R2,R5,电容C1和二极管D2,电阻R1、R2与电容器C1并联后再与续流二 极管D2、电阻R5串联;RCD吸收电路与变压器的原边并联,用于将因电压波动而产生的尖峰 电压释放耗散在回路中,防止尖峰电压对电路造成的损害。
[0044]变压器设置有第一副边和第二副边,其中第一副边连接反激式开关电源的输出接 口,如图5所示,在第一副边连接反激式开关电源的线路上设置有第一整流二极管D1和第二 滤波电路,第二滤波电路为输出滤波电路,包括电阻R3和电容器C2,电阻R3与电容器C2串联 后与第一整流二极管D1并联;输出滤波电路还包括电容器EC3和电容器EC3,电容器EC5连接 在第一整流二极管D1的阴极与参考电位之间,电容器EC3均与反激式开关电源的输出接口 并联,并且在反激式开关电源输出接口的正极与负极之间设置有匹配电阻R4。
[0045]变压器的原边其中一端连接整流模块直流侧的正极,另一端连接PN8130H的信号 输出端,即SW引脚端,变压器第二副边的其中一端接地,另一端连接PN8130H的电源端,在 变压器连接PN8130H电源端的线路上设置有第二整流二极管D3和匹配电阻R6,如图6所示。 [0046]闭环负反馈电路的结构原理如图7所示,其中包括光电耦合器U2,分压电路和开关 管U3,分压电路包括串联的分压电阻R9和分压电阻R12,分压电阻R9和分压电阻R12的联结 点为分压点。分压电路设置在输出端的正极与负极之间,分压点连接开关管U3的控制极;光 电耦合器U2输入侧的阳极通过电阻R7连接反激式开关电源输出接口的正极,光电耦合器U2 输入侧的阴极连接开关管U3的阳极,开关管U3的阴极连接反激式开关电源输出接口的负 极,并且在光电耦合器U2输入侧的阳极与阴极之间设置有电阻R8;光电耦合器U2输出侧的 阳极连接PN8130H的信号输入端,阴极接地。
[0047]在反激式开关电源输出接口的正极与负极之间设置有指示灯电路,指示灯电路的 结构如图8所示,电路包括匹配电阻R13和发光二极管D4,发光二极管D4的阳极连接反激式 开关电源输出接口的正极,阴极连接反激式开关电源输出接口的负极。
[0048]本实施例中PN8130H芯片所接的电路为PWM控制输出电路。变压器原边、第一副边 和第二副边所形成的电路为直流斩波电路。
[0049]以上给出了本实用新型涉及的具体实施方式,但本实用新型不局限于所描述的实 施方式。在本实用新型给出的思路下,采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述 实施例中的技术手段进行变换、替换、修改,并且起到的作用与本实用新型中的相应技术手 段基本相同、实现的实用新型目的也基本相同,这样形成的技术方案是对上述实施例进行 微调形成的,这种技术方案仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于PN8130H的反激式开关电源,包括输入接口,输出接口,整流模块和变压器; 所述变压器设有第一副边和第二副边,第一副边通过第一整流二极管连接输出接口; 其特征在于,还包括型号为PNSUOH的电源芯片;所述整流模块直流侧的负极连接参考 电位,所述变压器原边的一端连接整流模块直流侧的正极,另一端连接电源芯片的信号输 出端;所述变压器第二副边的一端通过第二整流二极管连接电源芯片的电源端,另一端连 接参考电位;所述输入接口连接整流模块的交流侧,在输入接口连接整流模块交流侧的线 路上设置有EMI电磁干扰滤波电路。
2.根据权利要求1所述的一种基于PN8130H的反激式开关电源,其特征在于,所述变压 器第一副边连接输出接口的线路上设置有输出滤波电路,所述输出滤波电路包括限流电 阻,第一电容器,第二电容器和第三电容器;所述限流电阻与第一电容器串联后与第二整流 二极管并联,所述第二电容器设置第二整流二极管与参考电位之间,所述第三电容器设置 在输出接口的正极与负极之间。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于PN8130H的反激式开关电源,其特征在于,还包括 反馈模块,反馈模块包括光电耦合器,开关管,第一匹配电阻,第二匹配电阻和分压电路;所 述分压电路设置在输出接口的正极与负极之间;所述第一匹配电阻的一端连接输出接口的 正极,另一端连接第二匹配电阻,第二匹配电阻的另一端连接开关管的阳极,所述分压电路 的分压点连接开关管的控制极,所述开关管的阴极连接参考电位。
4. 根据权利要求1所述的一种基于PN8130H的反激式开关电源,其特征在于,所述输出 接口的正极与负极之间设有指示灯电路,指示灯电路包括串联的发光二极管和匹配电阻, 发光二极管的阳极连接输出接口的正极,阴极连接输出接口的负极。
5. 根据权利要求1所述的一种基于PN8130H的反激式开关电源,其特征在于,所述输入 接口连EMI电磁干扰滤波电路的线路上设置有熔断器。
6. 根据权利要求1所述的一种基于PN8130H的反激式开关电源,其特征在于,所述整流 模块直流侧的正极与负极之间设置有滤波电路,滤波电路包括滤波电感,第一滤波电容器 和第二滤波电容器,滤波电感设置在整流模块直流侧正极连接变压器原边的线路上,第一 滤波电容器设置在整流模块直流侧的正极与负极之间,第二滤波电容器设置在滤波电感连 接变压器原边的一端与参考电位之间。
7. 根据权利要求1所述的一种基于PN8130H的反激式开关电源,其特征在于,所述变压 器的原边并联有RCD吸收电路,RCD吸收电路包括电容、电阻和续流二极管,电容与电阻并联 后与续流二极管串联。
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