CN208782737U - 一种具有高低压自动切换开关的开关电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种具有高低压自动切换开关的开关电源，包括交流输入端、全桥整流电路、后级DC/DC电路、第三电解电容、第四电解电容、功能电路，所述功能电路包括第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第一电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第一可控开关管、第二可控开关管、第三可控开关管、三端稳压芯片、继电器。本实用新型具有高低压自动切换开关的开关电源采用功能电路替换现有的机械开关，有效的防止传统机械式输入高低电压选择拨动开关的误拨动，拨动错误等操作而引起的不正常工作或损坏烧毁等问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关电源计算领域，具体涉及一种具有高低压自动切换开关的开关电源。
背景技术
目前对于半桥开关电源为可工作于高低电压(110V/120V或220V/230V)正常都会在电路中增加一个机械式高低电压转换开关SW1，如附图1所示，通过拨动此机械开关SW1所对应的适用于高电压输入还是低电压输入的档位上后再将开关电源接入电路中使其正常工作。然而，若操作人员在使用前若未能详细查看开关电源的使用说明书或未能注意到开关电源产品上的电压档位选择开关或将此机械开关拨动到非对应的电压档位上，轻则产品不能正常工作，严重时则容易出现爆炸或烧毁等.从而造成损失和伤害等。
发明内容
本实用新型的目的克服现有技术问题，在于提出一种具有高低压自动切换开关的开关电源，实现开关电源产品自动适应高低电压输入范围而不需要通过人工拨动机械开关进行选择电压，从而使产品变的更加自动和安全。
为了达到上述目的，本实用新型的具有高低压自动切换开关的开关电源的具体方案如下：
所述开关电源包括全桥整流电路、后级DC/DC电路、第三电解电容CD3、第四电解电容CD4、功能电路，所述全桥整流电路的输入端连接至交流输入L端、N端，所述第三电解电容CD3的阳极连接第四电解电容CD4的阴极，所述第四电解电容CD4的阳极连接所述全桥整流电路的第一输出端，所述第三电解电容CD3的阴极连接所述全桥整流电路的第二输出端，所述第四电解电容CD4的阳极连接至后级DC/DC电路的第一输入端，所述第四电解电容CD4的阴极连接至后级DC/DC电路的第二输入端；
所述功能电路包括第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第一电容C1、第三电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第一可控开关管Q1、第二可控开关管Q2、第三可控开关管Q3、三端稳压芯片IC1、继电器Relay1；
所述第三二极管D3的阴极、第四二极管D4的阴极分别连接至第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5的另一端分别连接至第一电阻R1的一端、三端稳压芯片IC1的控制极，所述第一电阻R1的另一端、三端稳压芯片IC1的阳极分别接地PGND；所述三端稳压芯片IC1的阴极连接至第九电阻R9的另一端，所述第九电阻R9的一端分别接至第十二电阻R12的另一端、第三可控开关管Q3的控制端；所述第十二电阻R12的一端分别连接至第五二极管D5的阴极、第八电阻R8的一端、继电器Relay1的线圈的一端，所述第五二极管D5的阳极连接至第十三电阻R13的一端；
所述第三可控开关管Q3的一端连接至第八电阻R8的另一端；所述第三可控开关管Q3的另一端分别连接至第二电阻R2的一端、第四电阻R4的一端，所述第二电阻R2的另一端接地PGND，所述第四电阻R4的另一端分别连接至第三电阻R3的一端、第一可控开关管Q1的控制极；第三电阻R3的另一端接地PGND，所述第一可控开关管Q1的一端连接至第六电阻R6的一端，所述第一可控开关管Q1的另一端接地PGND；第六电阻R6的另一端分别连接至第七电阻R7的一端、第十电阻R10的另一端，所述第七电阻R7的另一端连接至第二可控开关管Q2的控制极，所述第十电阻R10的一端连接至继电器Relay1的线圈的一端；所述第二可控开关管Q2的一端连接至继电器Relay1的线圈的另一端，第二可控开关管Q2的另一端接地PGND；
所述第三电容C3的一端与第十三电阻R13的一端相连接；第三电容C3的另一端、第十三电阻R13的另一端分别连接至交流输入N端，所述第一电容C1的一端与第十一电阻R11的一端相连接至交流输入L端；第一电容C1的另一端、第十一电阻R11的另一端分别连接至第二二极管D2的阳极，所述第二二极管D2的阴极连接至继电器Relay1的线圈的一端，所述第三二极管D3的阳极连接至交流输入L端，第四二极管D4的阳极连接至交流输入N端；
所述继电器Relay1的开关的一端连接至交流输入L端，所述继电器Relay1的开关的另一端连接至所述第三电解电容CD3的阳极。
进一步的，所述功能电路还包括第一电解电容CD1，所述第一电解电容CD1的正极连接至第六电阻R6的另一端，所述第一电解电容CD1的负极接地PGND。
进一步的，所述功能电路还包括第二电解电容CD2，所述第二电解电容CD2的正极连接至第三可控开关管Q3的一端，所述第二电解电容CD2的负极连接至第三可控开关管Q3的另一端。
进一步的，所述功能电路还包括第一二极管D1，所述第一二极管D1的阳极连接至第二可控开关管Q2的一端，所述第一二极管D1的阴极连接至继电器Relay1的线圈的一端。
进一步的，所述功能电路还包括稳压二极管DZ1，所述稳压二极管DZ1的阴极连接至继电器Relay1的线圈的一端，所述稳压二极管DZ1的阳极接地PGND。
进一步的，所述全桥整流电路为非全控型全桥电路或半控型全桥电路。
进一步的，所述后级DC/DC电路为半桥DC/DC电路。
进一步的，所述第一可控开关管Q1为NPN三极管，所述第一可控开关管Q1的控制极为NPN三极管的基极，所述第一可控开关管Q1的一端为NPN三极管的集电极，所述第一可控开关管Q1的另一端为NPN三极管的发射极。
进一步的，所述第二可控开关管Q2为NPN三极管，所述第二可控开关管Q2的控制极为NPN三极管的基极，所述第二可控开关管Q2的一端为NPN三极管的集电极，所述第二可控开关管Q2的另一端为NPN三极管的发射极。
进一步的，所述第三可控开关管Q3为PNP三极管，所述第三可控开关管Q3的控制极为NPN三极管的基极，所述第三可控开关管Q3的一端为PNP三极管的发射极，所述第三可控开关管Q3的另一端为PNP三极管的集电极。
通过本实用新型的具有高低压自动切换开关的开关电源，与现有技术，可以达到以下的有益效果：
(1)无需采用人工的方式人工拨动机械开关进行选择电压，具有输入高低电压自动切换档位选择功能，继电器可以在工作于输入电压110V/120V或220V/230V交流电的自适应选择；
(2)有效的防止传统机械式输入高低电压选择拨动开关的误拨动，拨动错误等操作而引起的不正常工作或损坏烧毁等问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对发明的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为现有技术的手动切换开关的开关电源的原理图；
图2为本实用新型实施例的具有高低压自动切换开关的开关电源的原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。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。
本实用新型公开了一种具有高低压自动切换开关的开关电源，如附图2所示，所述开关电源包括全桥整流电路、后级DC/DC电路、第三电解电容CD3、第四电解电容CD4、功能电路，所述全桥整流电路的输入端连接至交流输入L端、N端，所述第三电解电容CD3的阳极连接第四电解电容CD4的阴极，所述第四电解电容CD4的阳极连接所述全桥整流电路的第一输出端，所述第三电解电容CD3的阴极连接所述全桥整流电路的第二输出端，第四电解电容CD4的阳极连接至后级DC/DC电路的第一输入端，第四电解电容CD4的阴极连接至后级DC/DC电路的第二输入端。
所述功能电路包括第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第一电容C1、第三电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第一可控开关管Q1、第二可控开关管Q2、第三可控开关管Q3、三端稳压芯片IC1、继电器Relay1。
所述第三二极管D3的阴极、第四二极管D4的阴极分别连接至第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5的另一端分别连接至第一电阻R1的一端、三端稳压芯片IC1的控制极，所述第一电阻R1的另一端、三端稳压芯片IC1的阳极分别接地PGND；三端稳压芯片IC1的阴极连接至第九电阻R9的另一端，所述第九电阻R9的一端分别接至第十二电阻R12的另一端、第三可控开关管Q3的控制端；第十二电阻R12的一端分别连接至第五二极管D5的阴极、第八电阻R8的一端、继电器Relay1的线圈的一端，所述第五二极管D5的阳极连接至第十三电阻R13的一端。
所述第三可控开关管Q3的一端连接至第八电阻R8的另一端；第三可控开关管Q3的另一端分别连接至第二电阻R2的一端、第四电阻R4的一端，所述第二电阻R2的另一端接地PGND，所述第四电阻R4的另一端分别连接至第三电阻R3的一端、第一可控开关管Q1的控制极；第三电阻R3的另一端接地PGND，所述第一可控开关管Q1的一端连接至第六电阻R6的一端，所述第一可控开关管Q1的另一端接地PGND；第六电阻R6的另一端分别连接至第七电阻R7的一端、第十电阻R10的另一端，所述第七电阻R7的另一端连接至第二可控开关管Q2的控制极，所述第十电阻R10的一端连接至继电器Relay1的线圈的一端；所述第二可控开关管Q2的一端连接至继电器Relay1的线圈的另一端，第二可控开关管Q2的另一端接地PGND；
所述第三电容C3的一端与第十三电阻R13的一端相连接；第三电容C3的另一端、第十三电阻R13的另一端分别连接至交流输入N端，所述第一电容C1的一端与第十一电阻R11的一端相连接至交流输入L端；第一电容C1的另一端、第十一电阻R11的另一端分别连接至第二二极管D2的阳极，所述第二二极管D2的阴极连接至继电器Relay1的线圈的一端，所述第三二极管D3的阳极连接至交流输入L端，第四二极管D4的阳极连接至交流输入N端。
所述继电器Relay1的开关的一端连接至交流输入L端，所述继电器Relay1的开关的另一端连接至所述第三电解电容CD3的阳极。
其中，所述第三电容C3、第十三电阻R13和第一电容C1、第十一电阻R11构成RC降压，经第二二极管D2和第五二极管D5整流后由稳压二极管DZ1进行箝位稳压提供给局部电路和继电器Relay1工作的直流电压。
本实用新型的所述功能电路进一步的还包括第一二极管D1，所述第一二极管D1并联继电器Relay1的线圈的两端，所述第一二极管D1的阳极连接至第二可控开关管Q2的一端，所述第一二极管D1能有效抑制继电器Relay1在闭合和导通之间切换时所产生反向电压避免损坏电路。
本实用新型的所述功能电路进一步的还包括第一电解电容CD1，所述第一电解电容CD1的正极连接至第六电阻R6的另一端，所述第一电解电容CD1的负极接地PGND；所述第一电解电容CD1在功能电路中起到延时作用。
本实用新型的所述功能电路进一步的还包括第二电解电容CD2，所述第二电解电容CD2在电路中起到延时作用.在功能电路中起到延时作用。第二电解电容CD2的正极连接至第三可控开关管Q3的一端，所述第二电解电容CD2的负极连接至第三可控开关管Q3的另一端；
本实用新型的所述功能电路进一步的还包括稳压二极管DZ1，所述稳压二极管DZ1的阴极连接至继电器Relay1的线圈的一端，所述稳压二极管DZ1的阳极接地PGND；
本实用新型的所述功能电路进一步的还包括第一二极管D1，所述第一二极管D1的阳极连接至第二可控开关管Q2的一端，所述第一二极管D1的阴极连接至继电器Relay1的线圈的一端；
在本实用新型实施例中，优选地，所述第一可控开关管Q1为NPN三极管，所述第一可控开关管Q1的控制极为NPN三极管的基极，所述第一可控开关管Q1的一端为NPN三极管的集电极，所述第一可控开关管Q1的另一端为NPN三极管的发射极。需要说明的是，所述第一可控开关管Q1不限定于本实用新型所指的NPN三极管。
在本实用新型实施例中，优选地，所述第二可控开关管Q2为NPN三极管，所述第二可控开关管Q2的控制极为NPN三极管的基极，所述第二可控开关管Q2的一端为NPN三极管的集电极，所述第二可控开关管Q2的另一端为NPN三极管的发射极。需要说明的是，所述第二可控开关管Q2不限定于本实用新型所指的NPN三极管。
在本实用新型实施例中，优选地，所述第三可控开关管Q3为PNP三极管，所述第三可控开关管Q3的控制极为NPN三极管的基极，所述第三可控开关管Q3的一端为PNP三极管的发射极，所述第三可控开关管Q3的另一端为PNP三极管的集电极。需要说明的是，所述第三可控开关管Q3不限定于本实用新型所指的PNP三极管。
本实用新型在于通过功能性电路替换现有的拨动此机械开关，具有高低压自动切换开关的开关电源包含高电压输入(220/230V)和/或低电压输入(110/120V)两种，功能性电路的主要工作原理如下，交流电压输入由第三二极管D3和第四二极管D4整流后通过第五电阻R5和第一电阻R1分压与三端稳压芯片的控制极IC1-pin1内部2.5V基准电压进行比较，从而决定三端稳压芯片的阴极IC1-pin2是否为高电位或是低电压，控制第三可控开关管Q3是否截止或导通，进一步控制第一可控开关管Q1的截止或导通状态，最后通过第二控开关管Q2驱动继电器Relay1的导通或截止，而实现自动判定高低电压的自动切换。
在本实用新型实施例中，优选地，开关电源为半桥开关电源即所述后级DC/DC电路为半桥DC/DC电路，需要说明的是，本发明的所述后级DC/DC电路不限于半桥DC/DC电路，后级电路可以为半桥DC/DC电路，也可应用于其他需要交流低压输入时需要进行倍压整流的电路。
在本实用新型实施例中，优选地，全桥整流电路内部结构为四个单体整流二极管构成(将四个单体整流二极管封装为一整体)，方便使用)，需要说明的是，本发明的全桥整流电路包括非全控型全桥电路和半控型全桥电路。
上述说明描述了本实用新型的优选实施例，但应当理解本实用新型并非局限于上述实施例，且不应看作对其他实施例的排除。通过本实用新型的启示，本领域技术人员结合公知或现有技术、知识所进行的改动也应视为在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种具有高低压自动切换开关的开关电源，其特征在于，
所述开关电源包括全桥整流电路、后级DC/DC电路、第三电解电容CD3、第四电解电容CD4、功能电路；
所述全桥整流电路的输入端连接至交流输入L端、N端，所述第三电解电容CD3的阳极连接第四电解电容CD4的阴极，所述第四电解电容CD4的阳极连接所述全桥整流电路的第一输出端，所述第三电解电容CD3的阴极连接所述全桥整流电路的第二输出端，所述第四电解电容CD4的阳极连接至后级DC/DC电路的第一输入端，所述第四电解电容CD4的阴极连接至后级DC/DC电路的第二输入端；
所述功能电路包括第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第一电容C1、第三电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第一可控开关管Q1、第二可控开关管Q2、第三可控开关管Q3、三端稳压芯片IC1、继电器Relay1；
所述第三二极管D3的阴极、第四二极管D4的阴极分别连接至第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5的另一端分别连接至第一电阻R1的一端、三端稳压芯片IC1的控制极，所述第一电阻R1的另一端、三端稳压芯片IC1的阳极分别接地PGND；所述三端稳压芯片IC1的阴极连接至第九电阻R9的另一端，所述第九电阻R9的一端分别接至第十二电阻R12的另一端、第三可控开关管Q3的控制端；所述第十二电阻R12的一端分别连接至第五二极管D5的阴极、第八电阻R8的一端、继电器Relay1的线圈的一端，所述第五二极管D5的阳极连接至第十三电阻R13的一端；
所述第三可控开关管Q3的一端连接至第八电阻R8的另一端；所述第三可控开关管Q3的另一端分别连接至第二电阻R2的一端、第四电阻R4的一端，所述第二电阻R2的另一端接地PGND，所述第四电阻R4的另一端分别连接至第三电阻R3的一端、第一可控开关管Q1的控制极；第三电阻R3的另一端接地PGND，所述第一可控开关管Q1的一端连接至第六电阻R6的一端，所述第一可控开关管Q1的另一端接地PGND；第六电阻R6的另一端分别连接至第七电阻R7的一端、第十电阻R10的另一端，所述第七电阻R7的另一端连接至第二可控开关管Q2的控制极，所述第十电阻R10的一端连接至继电器Relay1的线圈的一端；所述第二可控开关管Q2的一端连接至继电器Relay1的线圈的另一端，第二可控开关管Q2的另一端接地PGND；
所述第三电容C3的一端与第十三电阻R13的一端相连接；第三电容C3的另一端、第十三电阻R13的另一端分别连接至交流输入N端，所述第一电容C1的一端与第十一电阻R11的一端相连接至交流输入L端；第一电容C1的另一端、第十一电阻R11的另一端分别连接至第二二极管D2的阳极，所述第二二极管D2的阴极连接至继电器Relay1的线圈的一端，所述第三二极管D3的阳极连接至交流输入L端，第四二极管D4的阳极连接至交流输入N端；
所述继电器Relay1的开关的一端连接至交流输入L端，所述继电器Relay1的开关的另一端连接至所述第三电解电容CD3的阳极。
2.根据权利要求1所述的具有高低压自动切换开关的开关电源，其特征在于，
所述功能电路还包括第一电解电容CD1，所述第一电解电容CD1的正极连接至第六电阻R6的另一端，所述第一电解电容CD1的负极接地PGND。
3.根据权利要求1所述的具有高低压自动切换开关的开关电源，其特征在于，
所述功能电路还包括第二电解电容CD2，所述第二电解电容CD2的正极连接至第三可控开关管Q3的一端，所述第二电解电容CD2的负极连接至第三可控开关管Q3的另一端。
4.根据权利要求1所述的具有高低压自动切换开关的开关电源，其特征在于，
所述功能电路还包括第一二极管D1，所述第一二极管D1的阳极连接至第二可控开关管Q2的一端，所述第一二极管D1的阴极连接至继电器Relay1的线圈的一端。
5.根据权利要求1所述的具有高低压自动切换开关的开关电源，其特征在于，
所述功能电路还包括稳压二极管DZ1，所述稳压二极管DZ1的阴极连接至继电器Relay1的线圈的一端，所述稳压二极管DZ1的阳极接地PGND。
6.根据权利要求1所述的具有高低压自动切换开关的开关电源，其特征在于，
所述全桥整流电路为非全控型全桥电路或半控型全桥电路。
7.根据权利要求1所述的具有高低压自动切换开关的开关电源，其特征在于，
所述后级DC/DC电路为半桥DC/DC电路。
8.根据权利要求1所述的具有高低压自动切换开关的开关电源，其特征在于，
所述第一可控开关管Q1为NPN三极管，所述第一可控开关管Q1的控制极为NPN三极管的基极，所述第一可控开关管Q1的一端为NPN三极管的集电极，所述第一可控开关管Q1的另一端为NPN三极管的发射极。
9.根据权利要求1所述的具有高低压自动切换开关的开关电源，其特征在于，
所述第二可控开关管Q2为NPN三极管，所述第二可控开关管Q2的控制极为NPN三极管的基极，所述第二可控开关管Q2的一端为NPN三极管的集电极，所述第二可控开关管Q2的另一端为NPN三极管的发射极。
10.根据权利要求1所述的具有高低压自动切换开关的开关电源，其特征在于，
所述第三可控开关管Q3为PNP三极管，所述第三可控开关管Q3的控制极为NPN三极管的基极，所述第三可控开关管Q3的一端为PNP三极管的发射极，所述第三可控开关管Q3的另一端为PNP三极管的集电极。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |