CN208849676U - 一种380v电压等级的开关电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种380V电压等级的开关电源，包括包括交流整流电路D1、D2、D3、D4，2个串联的电解电容C3、C5,高频变压器T1、集成场效应管的控制芯片U1和与其串联的场效应管Q1等元件，所述2个串联的电解电容滤波为高频变压器T1提供PWM调制的脉冲电源，再通过场效应管Q1和控制芯片U1(DK112)控制开关电源的输出电压稳定。本实用新型的380V电压等级的开关电源包含硬件保护电路，同时在电路功耗上面也设计了相关的开关电路，降低电源功耗。

Description

一种380V电压等级的开关电源

技术领域

本实用新型涉及一种开关电源，具体是一种380V电压等级的开关电源。

背景技术

随着电力技术的发展, 380V等级的开关电源得到了越来越广泛的应用, 很多设备采用三相三线输入,没有零线,就需要一种380V等级的开关电源为其供电。该电源的性能好坏和成本会直接影响的性能和价格。此时开关管的耐压要求应在1200 V 以上,耐高压的器件往往价格昂贵,给器件的选择带来难度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种380V电压等级的开关电源，以解决背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种380V电压等级的开关电源，包括芯片U1、电抗器L1和变压器EFD20，所述变压器EFD20的初级绕组一端连接电阻R5、电容C6、电容C5、电阻R4、二极管D1的阴极和二极管D2的阴极，二极管D1的阳极连接二极管D4的阴极和电抗器L1，电抗器L1还连接交流电源AC，二极管D4的阳极连接二极管D3的阳极、电容C3、电阻R3、电容C2、电阻R1、芯片U1的脚1、电容C1和电容C2，电阻R2的另一端连接电阻R1、电容C2、电阻R18和二极管D6的阴极，二极管D6的阳极连接MOS管Q1的栅极、二极管Z1的阴极和电阻R6，MOS管Q1的漏极连接芯片U1的引脚5，变压器EFD20的初级绕组另一端连接二极管D5的阳极和MOS管Q1的源级，变压器EFD20的次级绕组一端连接二极管D8的阳极，二极管D8的阴极连接电容C15和电阻R2，变压器EFD20的次级绕组另一端连接电容C15、电容C18、电阻R2的另一端和电阻R22，变压器EFD20的次级绕组中心抽头连接二极管D7的阳极，二极管D7的阴极连接电感L2和电阻R19，电感L2的另一端连接电容C18的另一端和电阻R3，电阻R19的另一端连接光耦U2内部发光二极管的阳极，光耦U2内部发光二极管的阴极连接电容C17和三端可调基准源U3的阴极，三端可调基准源U3的阳极连接电阻R20和地，三端可调基准源U3的控制极连接电阻R3和电阻R20，光耦U2内部光敏三极管的发射极连接电容C2和芯片U1的脚3，光耦U2内部光敏三极管的集电极连接电容C1和芯片U1的脚4。

作为本实用新型的优选方案：所述芯片U1的型号为DK112。

作为本实用新型的优选方案：所述光耦U2的型号为PC817。

作为本实用新型的优选方案：所述三端可调基准源U3的型号为TL431。

作为本实用新型的优选方案：所述交流电源AC的电压范围是100-560V。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的380V电压等级的开关电源采用双管串联模式，解决了高电压380V 输入条件下开关管的选用难题，电路简单、体积小、重量轻、效率高。

附图说明

图1是本实用新型的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，实施例1：一种380V电压等级的开关电源，包括交流整流电路、高频变压器、集成场效应管的控制芯片和与其串联的场效应管等元件，双火线整流、三相四线整流、三个火线整流都会得到560V左右直流电压，高压的直流2个串联的电解电容滤波为高频变压器提供PWM调制的脉冲电源，再通过场效应管和控制芯片DK112控制开关电源的输出电压稳定。

具体电路如图1所示，图中主要元件有芯片DK112、电抗器L1和变压器EFD20，变压器EFD20的初级绕组一端连接电阻R5、电容C6、电容C5、电阻R4、二极管D1的阴极和二极管D2的阴极，二极管D1的阳极连接二极管D4的阴极和电抗器L1，电抗器L1还连接交流电源AC，二极管D4的阳极连接二极管D3的阳极、电容C3、电阻R3、电容C2、电阻R1、芯片DK112的脚1、电容C1和电容C2，电阻R2的另一端连接电阻R1、电容C2、电阻R18和二极管D6的阴极，二极管D6的阳极连接MOS管Q1的栅极、二极管Z1的阴极和电阻R6，MOS管Q1的漏极连接芯片DK112的引脚5，变压器EFD20的初级绕组另一端连接二极管D5的阳极和MOS管Q1的源级，变压器EFD20的次级绕组一端连接二极管D8的阳极，二极管D8的阴极连接电容C15和电阻R2，变压器EFD20的次级绕组另一端连接电容C15、电容C18、电阻R2的另一端和电阻R22，变压器EFD20的次级绕组中心抽头连接二极管D7的阳极，二极管D7的阴极连接电感L2和电阻R19，电感L2的另一端连接电容C18的另一端和电阻R3，电阻R19的另一端连接光耦U2内部发光二极管的阳极，光耦U2内部发光二极管的阴极连接电容C17和三端可调基准源U3的阴极，三端可调基准源U3的阳极连接电阻R20和地，三端可调基准源U3的控制极连接电阻R3和电阻R20，光耦U2内部光敏三极管的发射极连接电容C2和芯片DK112的脚3，光耦U2内部光敏三极管的集电极连接电容C1和芯片DK112的脚4。

芯片DK112是深圳市东科半导体有限公司生产的系列专用小功率开关电源控制芯片，主要型号为DK106、DK112、DK124等型号。广泛用于电源适配器、LED电源、电磁炉、空调、DVD等小家电产品。该芯片内置700V高压开关管；内建自供电电路，不需要外部给芯片提供电源，无需外部加启动电阻，有效的降低外部元件的数量及成本。内置过流保护电路，防过载保护电路，输出短路保护电路，温度保护电路及光藕失效保护电路。内置斜坡补偿电路，保证在低电压及大功率输出时的电路稳定。内置PWM 振荡电路，并设有抖频功能，保证了良好的EMC 特性。内置高压保护，当输入母线电压高于保护电压时，芯片将自动关闭并进行延时重启。

由于内含MOSFET的额定电压是700V,只能用于单相220VAC输入，因此再串联一个额定电压不低于600V的功率MOSFET(MOS管Q1,耐压600V),内外两只功率MOSFET耐压之和超过1300V, 便可以将560V以上的电压分配在这两个器件上,使该电源能安全应用于380V AC输入的高压场合。一般情况下整流滤波后的560 V 左右直流电压加在变压器的初级绕组一端,初级绕组的另一端接至外接MOSFET(MOS管Q1)的漏极。MOS管Q1 与DK112内部的MOSFET是串接关系。当DK112内部的MOSFET 导通时,把芯片DK112 的漏极电压拉到低电平,MOS管Q1 导通。稳压二极管Z1 则限制了MOS管Q1的栅—源电压,使其不致因过压而被击穿。当DK112 关断时,稳压二极管Z1失压,MOS管Q1 同时关断。

图1原理图中输出功率最大的是+5V这一路,因此主电压反馈采用5V 输出。通过一个可调精密并联稳压器TL431和一个光耦提供反馈电压, 光耦集电极的电压可以确定DK112 的峰值漏极电流, 反馈比较电路跨接在TL431 的阴极和参考引脚上。C17 为TL43l的频率补偿网络。R3、R20 为比例反馈电阻,使得+5V 输出按照一定的比例进行反馈。其余各路输出均按照高频变压器的匝数比来决定。鉴于+5V 输出功率较大,增加了后级LC 滤波器,以便减少纹波电压。

实施例2，在实施例1的基础上，本设计的光耦U2的型号为PC817，其体积小，集成度高，并且响应速度灵敏，适用于本设计的快速开关控制。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种380V电压等级的开关电源，包括芯片U1、电抗器L1和变压器EFD20，其特征在于，所述变压器EFD20的初级绕组一端连接电阻R5、电容C6、电容C5、电阻R4、二极管D1的阴极和二极管D2的阴极，二极管D1的阳极连接二极管D4的阴极和电抗器L1，电抗器L1还连接交流电源AC，二极管D4的阳极连接二极管D3的阳极、电容C3、电阻R3、电容C2、电阻R1、芯片U1的脚1、电容C1和电容C2，电阻R2的另一端连接电阻R1、电容C2、电阻R18和二极管D6的阴极，二极管D6的阳极连接MOS管Q1的栅极、稳压管Z1的阴极和电阻R6，MOS管Q1的漏极连接芯片U1的引脚5，变压器EFD20的初级绕组另一端连接二极管D5的阳极和MOS管Q1的源级，变压器EFD20的次级绕组一端连接二极管D8的阳极，二极管D8的阴极连接电容C15和电阻R2，变压器EFD20的次级绕组另一端连接电容C15、电容C18、电阻R2的另一端和电阻R22，变压器EFD20的次级绕组中心抽头连接二极管D7的阳极，二极管D7的阴极连接电感L2和电阻R19，电感L2的另一端连接电容C18的另一端和电阻R3，电阻R19的另一端连接光耦U2内部发光二极管的阳极，光耦U2内部发光二极管的阴极连接电容C17和三端可调基准源U3的阴极，三端可调基准源U3的阳极连接电阻R20和地，三端可调基准源U3的控制极连接电阻R3和电阻R20，光耦U2内部光敏三极管的发射极连接电容C2和芯片U1的脚3，光耦U2内部光敏三极管的集电极连接电容C1和芯片U1的脚4。

2.根据权利要求1所述的一种380V电压等级的开关电源，其特征在于，所述芯片U1的型号为DK112。

3.根据权利要求1所述的一种380V电压等级的开关电源，其特征在于，所述光耦U2的型号为PC817。

4.根据权利要求1所述的一种380V电压等级的开关电源，其特征在于，所述三端可调基准源U3的型号为TL431。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种380V电压等级的开关电源，其特征在于，所述交流电源AC的电压范围是100-560V。