CN208955923U - 一种电源电路及空气净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子技术领域，特别是涉及一种电源电路及空气净化装置。所述电源电路包括:控制单元，包括输入端和输出端，所述输入端连接电源输入电压信号，所述电压信号通过所述控制单元处理后通过输出端输出；驱动单元，接收所述输出端发送的所述电压信号，驱动变压器实现能量传递；输出整流滤波单元，所述输出整流滤波单元连接所述变压器，并输出电压。本实用新型电路至少具有下列优点：本实用新型的高压电源不需要辅助电源给芯片供电，适用于现有的电子设备的各种使用情况，电路简单，易于小型化。

Description

一种电源电路及空气净化装置

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别是涉及一种电源电路及空气净化装置。

背景技术

高压电源已经被广泛地应用于例如医用领域的X光机、民用领域里的空气净化器、以及工业领域的电焊，电镀等中，也广泛应用于诸如雷达等军事领域。传统的高压电源体积大、笨重，严重影响了所配套设备的发展，而近几年发展并日益成熟的开关电源方案，逐渐站到了统治地位，究其原因就是开关电源缩小了电源的体积。尤其是高压电源，因其变压器绕制圈数较多，造成体积偏大，所以更需要通过提高开关频率的方法减小体积。在产品小型化的趋势过程中，需要更加优化的电路来实现。现有的高压电源都需要辅助电源给芯片供电，不适用于现有的电子设备的各种使用情况，电路复杂，不易于小型化。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于，提供一种新型结构的电源电路及空气净化装置，所要解决的技术问题是高压电源需要辅助电源给芯片供电，不适用于现有的电子设备的各种使用情况，电路复杂，不易于小型化。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种电路，包括:

控制单元，包括输入端和输出端，所述输入端连接电源输入电压信号，所述电压信号通过所述控制单元处理后通过输出端输出；

驱动单元，接收所述输出端发送的所述电压信号，驱动变压器实现能量传递；

输出整流滤波单元，所述输出整流滤波单元连接所述变压器，并输出电压。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选的，前述的电源电路，其中所述驱动单元包括励磁模块，所述励磁模块连接所述输出端和所述变压器的原边，使得所述变压器励磁。

可选的，前述的电源电路，其中所述输出端包括第一信号输出端和第二信号输出端；

所述励磁模块包括第一励磁模块和第二励磁模块；

所述第一励磁模块连接所述第一信号输出端和所述变压器的原边第一端；

所述第二励磁模块连接所述第二信号输出端和所述变压器的原边第二端；

通过所述第一励磁模块和所述第二励磁模块的切换，从而实现所述变压器的交替励磁。

可选的，前述的电源电路，其中所述控制单元包括第一滤波模块、第二滤波模块和电源控制模块；

所述第一滤波模块的一端连接所述电源和所述电源控制模块的电压输入端，为所述电源控制模块供电；所述第一滤波模块的另一端接地；

所述第二滤波模块的一端与所述电源控制模块的频率调整端连接，所述第二滤波模块的另一端接地。

可选的，前述的电源电路，其中所述第一滤波模块包括并联连接的第一电容和第一电阻；

所述第二滤波模块包括并联连接的第二电容和第二电阻；

所述第二电阻为用于调整所述电源控制模块的输出频率的可变电阻。

可选的，前述的电源电路，其中所述第一励磁模块包括第一三极管，所述第一励磁模块通过第三电阻连接所述第一三极管的栅极和所述第一信号输出端；

所述第二励磁模块包括第二三极管，所述第二励磁模块通过第四电阻连接所述第二三极管的栅极和所述第二信号输出端；

所述第一三极管的漏极连接所述原边第一端，所述第二三极管的漏极连接所述原边第二端；

所述第一三极管的源极和所述第二三极管的源极分别接地。

可选的，前述的电源电路，其中所述第一信号输出端和所述第二信号输出端输出的所述信号为幅值相等的交替的方波。

可选的，前述的电源电路，其中所述输出整流滤波单元包括倍压模块和输出模块，所述倍压模块的第一端包括与所述变压器的副边连接的第一连接点和第二连接点，所述倍压模块的第二端包括与所述输出模块连接的第三连接点和第四连接点；

所述倍压模块包括n个倍压子模块，n为≥1的整数；

每个所述倍压子模块包括第一二极管、第二二极管、第三电容和第四电容，所述第一二极管的负极通过第三电容与所述第二二极管的正极连接，所述第一二极管的正极和所述第四电容的第二端与所述第二二极管的负极连接；

当n＝1时，所述倍压子模块的所述第一二极管的负极为所述第一连接点，所述第四电容的所述第一端为所述第二连接点；所述第二二极管的正极为第三连接点，所述第二二极管的负极为第四连接点；

当n＝2时，第1个倍压子模块的所述第一二极管的负极为所述第一连接点，所述第四电容的所述第一端为所述第二连接点；第2个倍压子模块的所述第二二极管的正极为第三连接点，所述第二二极管的负极为第四连接点；

当n＞2时，第i个所述倍压子模块的所述第一二极管的负极和所述第四电容的第一端与第i-1个所述倍压子模块连接，所述第二二极管的正极和负极与第i+1个所述倍压子模块连接，i为整数，并且1＜i＜n；

第1个倍压子模块的所述第一二极管的负极为所述第一连接点，所述第四电容的所述第一端为所述第二连接点；

第n个所述第二二极管的正极为第三连接点，所述第二二极管的负极为第四连接点；

所述输出模块包括倍压端、第三二极管、第五电容和输出端，所述第三二极管的负极通过所述倍压端连接所述第三连接点，通过所述第五电容的第一端连接所述第四连接点，所述第三二极管的正极和所述第五电容的第二端与所述输出端连接。

可选的，前述的电源电路，其中所述第三二极管的正极和所述第三电容的所述第二端的连接点与所述输出端之间串联有第五电阻和第六电阻。

本实用新型的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种空气净化装置包括上述电源电路和太阳能组件，所述太阳能组件通过稳压器与所述电路连接。

借由上述技术方案，本实用新型电路至少具有下列优点：

本实用新型的高压电源不需要辅助电源给芯片供电，适用于现有的电子设备的各种使用情况，电路简单，易于小型化。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的实施例提供的电路的框图；

图2是本实用新型的实施例提供的电路的示意图；

图3是本实用新型的实施例提供的控制单元电路的示意图；

图4是本实用新型的实施例提供的驱动单元电路的示意图；

图5是本实用新型的实施例提供的输出整流滤波单元电路的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的电路其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1和2所示，本实用新型的一个实施例提出的一种电源电路，其包括:控制单元100，包括输入端和输出端，所述输入端连接电源输入电压信号，所述电压信号通过所述控制单元100处理后通过输出端输出；驱动单元200，接收所述输出端发送的所述电压信号，驱动变压器203实现能量传递；输出整流滤波单元300，所述输出整流滤波单元300连接所述变压器203，并输出电压。

本实用新型的高压电源不需要辅助电源给芯片供电，通过控制单元连接外部电源，并产生PWM信号，传递到驱动单元，驱动变压器，实现能量传递，通过输出整流滤波单元输出整流部分主要是通过倍压的方式把变压器的输出实现多次倍压，整流滤波，输出高压电源，适用于现有的电子设备的各种使用情况，电路简单，易于小型化。

作为可选方式，如图2和4所示，所述驱动单元200包括励磁模块，所述励磁模块连接所述输出端和所述变压器203的原边，使得所述变压器203励磁。

通过控制单元交替输出的PWM信号，通过励磁模块使得变压器励磁，简化了驱动单元的电路。

作为可选方式，如图2和3所示，所述输出端包括第一信号输出端1035和第二信号输出端1036；所述励磁模块包括第一励磁模块和第二励磁模块；所述第一励磁模块连接所述第一信号输出端1035和所述变压器203的原边第一端2031；所述第二励磁模块连接所述第二信号输出端1036和所述变压器203的原边第二端2032；通过所述第一励磁模块和所述第二励磁模块的切换，从而实现所述变压器的交替励磁。

通过第一励磁模块和第二励磁模块分别连接第一信号输出端和变压器的原边第一端，第二信号输出端和变压器的原边第二端，通过所述第一励磁模块和所述第二励磁模块的切换，对变压器实行交替励磁，改善了变压器励磁的效果。

作为可选方式，所述控制单元包括第一滤波模块101、第二滤波模块102和电源控制模块103；所述第一滤波模块101的一端连接所述电源和所述电源控制模块103的电压输入端1033、1034，为所述电源控制模块103供电；所述第一滤波模块101的另一端接地；所述第二滤波模块102的一端与所述电源控制模块103的频率调整端1032连接，所述第二滤波模块102的另一端接地。

通过第一滤波模块将电源控制模块与电源连接，为电路提供电源输入；通过第二滤波模块连接电源控制模块的频率调整端，实现频率的调整，在本实施例中可选频率调整端为电源控制模块的时钟管脚。结构简单，实现了负高压的输出。其中，在本实施例中，所述电源控制模块优选采用带有反馈控制的芯片，使得输入电压范围可以提升2倍。

作为可选方式，所述第一滤波模块101包括并联连接的第一电容C1和第一电阻R1；所述第二滤波模块102包括并联连接的第二电容C6和第二电阻R8；所述第二电阻R8为用于调整所述电源控制模块103的输出频率的可变电阻。

通过第一滤波模块输入电源后与电源控制模块的模式切换端的管脚连接，实现了第一输出端和第二输出端的信号输出的周期性切换。第一滤波模块和第二滤波模块通过电容和电阻的并联有效地实现了滤波功能，结构简单，滤波效果好。通过调节R8的阻值，使得电源控制模块的输出频率达到高频状态，结构简单，便于操作，采用可变电阻可以根据具体情况改变阻值，以便达到所需要的最适合的高频输出。在本实施例中，可选R8的阻值设定为350KΩ～450KΩ，可选设置为390KΩ。

作为可选方式，所述第一励磁模块201包括第一三极管Q1，所述第一励磁模块201通过第三电阻R3连接所述第一三极管Q1的栅极和所述第一信号输出端1035；所述第二励磁模块202包括第二三极管Q3，所述第二励磁模块202通过第四电阻R6连接所述第二三极管Q3的栅极和所述第二信号输出端1036；所述第一三极管Q1的漏极连接所述原边第一端2031，所述第二三极管Q3的漏极连接所述原边第二端2032；所述第一三极管Q1的源极和所述第二三极管Q3的源极分别接地；所述变压器包括副边第一输出端2033和副边第二输出端2034。

通过电阻连接电源控制模块的信号输出端和三极管的栅极，三极管的漏极与变压器连接，三极管的源极接地，形成了完整的对变压器的励磁电路。结构简单，改善了励磁效果。对应交替励磁设置交替输出电压信号的第一信号输出端和第二信号输出端。

作为可选方式，所述第一信号输出端1035和所述第二信号输出端1036输出的所述信号为幅值相等的交替的方波，使得所述驱动单元100的驱动能力最大为1.5A。

通过模式切换端1031对信号的输出端进行切换，使得第一信号输出端和第二信号输出端交替输出信号，并且可选第一信号输出端和第二信号输出端输出的信号为方波信号。可选驱动能力为1A以下。

作为可选方式，如图5所示，所述输出整流滤波单元300包括倍压模块301和输出模块302，所述倍压模块301的第一端包括与所述变压器203的副边连接的第一连接点3011和第二连接点3012，所述倍压模块301的第二端包括与所述输出模块302连接的第三连接点3013和第四连接点3014；所述倍压模块301包括n个倍压子模块，n为≥1的整数。

每个所述倍压子模块包括第一二极管Di1、第二二极管Di2、第三电容Ci1和第四电容Ci2，所述第一二极管Di1的负极通过第三电容Ci1与所述第二二极管Di2的正极连接，所述第一二极管Di1的正极和所述第四电容Ci2的第二端与所述第二二极管Di2的负极连接。

当n＝1时，所述倍压子模块的所述第一二极管D11的负极为所述第一连接点3011，所述第四电容C12的所述第一端为所述第二连接点3012；所述第二二极管D12的正极为第三连接点3013，所述第二二极管D12的负极为第四连接点3014；

当n＝2时，第1个倍压子模块的所述第一二极管D11的负极为所述第一连接点3011，所述第四电容C12的所述第一端为所述第二连接点3012；第2个倍压子模块的所述第二二极管D22的正极为第三连接点3013，所述第二二极管D22的负极为第四连接点3014；

当n＞2时，第i个所述倍压子模块的所述第一二极管Di1的负极和所述第四电容Ci2的第一端与第i-1个所述倍压子模块连接，所述第二二极管Di2的正极和负极与第i+1个所述倍压子模块连接，i为整数，并且1＜i＜n；

第1个倍压子模块的所述第一二极管D11的负极为所述第一连接点3011，所述第四电容C12的所述第一端为所述第二连接点3012；

第n个所述第二二极管Dn2的正极为第三连接点3013，所述第二二极管Dn2的负极为第四连接点3014。

所述输出模块302包括倍压端3021、第三二极管D2、第五电容C2和输出端3024，所述第三二极管D2的负极通过所述倍压端3021连接所述第三连接点3013，通过所述第五电容C2的第一端3022连接所述第四连接点3014，所述第三二极管D2的正极和所述第五电容C2的第二端3023与所述输出端3024连接。

上述结构构成了输出整流滤波单元，通过倍压的方式把变压器的输出实现多次倍压，已达到所需求的输出高压，结构简单。可选由4个倍压子模块构成倍压模块。

作为可选方式，所述第三二极管D2的正极和所述第三电容C2的所述第二端3023的连接点与所述输出端3024之间串联有第五电阻R7和第六电阻R4。

通过本实施例的电路输出了高压电流，为了保证人员安全，可选在输出模块中设置两个电阻，以便起到限流的作用，有效地防止了触电等事故的发生。

较佳的，本实用新型的另一实施例提出一种空气净化装置，包括上述电源电路和太阳能组件，所述太阳能组件通过稳压器与所述电路连接。可选的，稳压器为DC/DC转换器。太阳能组件可以在没有市电的情况下给空气净化装置供电。

将上述结构的电路应用于空气净化装置，高压电源不需要辅助电源给芯片供电，适用于现有的电子设备的各种使用情况，电路简单，易于小型化。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电源电路，其特征在于，包括:

控制单元，包括输入端和输出端，所述输入端连接电源输入电压信号，所述电压信号通过所述控制单元处理后通过所述输出端输出；

驱动单元，接收所述输出端发送的所述电压信号，驱动变压器实现能量传递；

输出整流滤波单元，所述输出整流滤波单元连接所述变压器，并输出电压。

2.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，

所述驱动单元包括励磁模块，所述励磁模块连接所述输出端和所述变压器的原边，使得所述变压器励磁。

3.根据权利要求2所述的电源电路，其特征在于，

所述输出端包括第一信号输出端和第二信号输出端；

所述励磁模块包括第一励磁模块和第二励磁模块；

所述第一励磁模块连接所述第一信号输出端和所述变压器的原边第一端；

所述第二励磁模块连接所述第二信号输出端和所述变压器的原边第二端。

4.根据权利要求3所述的电源电路，其特征在于，

所述控制单元包括第一滤波模块、第二滤波模块和电源控制模块；

所述第一滤波模块的一端连接所述电源和所述电源控制模块的电压输入端，为所述电源控制模块供电；所述第一滤波模块的另一端接地；

所述第二滤波模块的一端与所述电源控制模块的频率调整端连接，所述第二滤波模块的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的电源电路，其特征在于，

所述第一滤波模块包括并联连接的第一电容和第一电阻；

所述第二滤波模块包括并联连接的第二电容和第二电阻；

所述第二电阻为用于调整所述电源控制模块的输出频率的可变电阻。

6.根据权利要求3所述的电源电路，其特征在于，

所述第一励磁模块包括第一三极管，所述第一励磁模块通过第三电阻连接所述第一三极管的栅极和所述第一信号输出端；

所述第二励磁模块包括第二三极管，所述第二励磁模块通过第四电阻连接所述第二三极管的栅极和所述第二信号输出端；

所述第一三极管的漏极连接所述原边第一端，所述第二三极管的漏极连接所述原边第二端；

所述第一三极管的源极和所述第二三极管的源极分别接地。

7.根据权利要求6所述的电源电路，其特征在于，

所述第一信号输出端和所述第二信号输出端输出的所述信号为幅值相等的交替的方波。

8.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，

所述输出整流滤波单元包括倍压模块和输出模块，所述倍压模块的第一端包括与所述变压器的副边连接的第一连接点和第二连接点，所述倍压模块的第二端包括与所述输出模块连接的第三连接点和第四连接点；

所述倍压模块包括n个倍压子模块，n为≥1的整数；

每个所述倍压子模块包括第一二极管、第二二极管、第三电容和第四电容，所述第一二极管的负极通过第三电容与所述第二二极管的正极连接，所述第一二极管的正极和所述第四电容的第二端与所述第二二极管的负极连接；

当n＝1时，所述倍压子模块的所述第一二极管的负极为所述第一连接点，所述第四电容的所述第一端为所述第二连接点；所述第二二极管的正极为第三连接点，所述第二二极管的负极为第四连接点；

当n＝2时，第1个倍压子模块的所述第一二极管的负极为所述第一连接点，所述第四电容的所述第一端为所述第二连接点；第2个倍压子模块的所述第二二极管的正极为第三连接点，所述第二二极管的负极为第四连接点；

当n＞2时，第i个所述倍压子模块的所述第一二极管的负极和所述第四电容的第一端与第i-1个所述倍压子模块连接，所述第二二极管的正极和负极与第i+1个所述倍压子模块连接，i为整数，并且1＜i＜n；

第1个倍压子模块的所述第一二极管的负极为所述第一连接点，所述第四电容的所述第一端为所述第二连接点；

第n个所述第二二极管的正极为第三连接点，所述第二二极管的负极为第四连接点；

所述输出模块包括倍压端、第三二极管、第五电容和输出端，所述第三二极管的负极通过所述倍压端连接所述第三连接点，通过所述第五电容的第一端连接所述第四连接点，所述第三二极管的正极和所述第五电容的第二端与所述输出端连接。

9.根据权利要求8所述的电源电路，其特征在于，

所述第三二极管的正极和所述第三电容的所述第二端的连接点与所述输出端之间串联有第五电阻和第六电阻。

10.一种空气净化装置，其特征在于，包括：

如权利要求1至9任一所述的电源电路和太阳能组件，所述太阳能组件通过稳压器与所述电路连接。