CN208986841U - 一种供电电路及净化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子技术领域，特别是涉及一种供电电路及净化器。包括:信号输入单元和通讯端供电单元；所述信号输入单元包括：信号生成模块，与电源连接提供供电电压，输出多种占空比的方波；励磁模块，一端连接所述信号生成模块，另一端连接变压器，为变压器励磁；所述通讯端供电单元包括多路供电模块，所述供电模块包括：整流子模块，第一端连接所述变压器的副边；稳压器，与所述整流子模块的第二端连接，输出电压；系统环路调整子模块，与所述稳压器连接。本实用新型供电电路至少具有下列优点：多路电源整合在一个电源系统中，无需为每种通讯方式分别设计单独电源，降低了成本，节省了占用空间，有利于电子器件产品小型化。

Description

一种供电电路及净化器

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别是涉及一种供电电路及净化器。

背景技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段，随着物联网的发展，多种通讯方式也是应运而生，比如RS232，ZIGBEE,以太网，485串口通讯，USB通讯等，这些通讯方式开始是互相独立的，但是到了后来，集成度越来越高，一些物联网中控系统必须采取支持多种通讯方式并行的措施，每种通讯方式之间，为了防止干扰，都做了隔离保护。因此必须给每一种通讯方式加上一种隔离电源，以便防止通讯间的互相干扰。而现有隔离电源都是分布式的，即，每一个通讯端口都配置一个隔离电源。

如上所述的技术方案导致了电源系统分布零散，需要为每种通讯方式分别设计单独电源，造成成本浪费，并且占用大量空间，不利于电子器件产品小型化。

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供电电路及净化器，所要解决的技术问题是电源系统分布零散，需要为每种通讯方式分别设计单独电源，造成成本浪费，并且占用大量空间，不利于电子器件产品小型化。

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供电电路，包括:信号输入单元、变压器和通讯端供电单元；

所述信号输入单元包括：

信号生成模块，用于生成不同频率和占空比的方波信号；

励磁模块，一端连接所述信号生成模块，另一端连接所述变压器，以基于所述方波信号驱动所述变压器励磁；

所述通讯端供电单元包括与所述变压器的副边连接的至少两路供电模块。

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，前述的供电电路，其中所述信号生成模块包括：

电源控制芯片，通过串联的第一二极管和第一电阻连接电源，所述电源控制芯片包括：电源输入端、基准电源输出端、误差放大器的同相输入端、误差放大器的反向输入端、死区时间控制比较器输入端、振荡器定时接入端和电源输出端；

输出占空比调节子模块，连接所述基准电源输出端和所述同相输入端；

频率调节子模块，连接所述振荡器定时接入端。

可选的，前述的供电电路，其中所述输出占空比调节子模块包括串联的第二电阻和第三电阻，通过所述第二电阻连接所述基准电源输出端，通过第三电阻接地，所述第二电阻和所述第三电阻的连接点与所述同相输入端连接；

所述振荡器定时接入端包括电阻接入端和电容接入端；

所述频率调节子模块包括第四电阻和第一电容，所述第四电阻的第一端连接所述电阻接入端，所述第一电容的第一端连接所述电容接入端，所述第四电阻的第二端和所述第一电容的第二端连接，并与地连接。

可选的，前述的供电电路，其中所述信号生成模块还包括串联连接的第二电容和第五电阻，所述第二电容的第一端连接所述基准电源输出端，所述第五电阻的第二端接地，所述第二电容的第二端与所述第五电阻的第一端的连接点与所述死区时间控制比较器输入端连接。

可选的，前述的供电电路，其中通过所述第三电容连接所述电源输入端和所述反向输入端。

可选的，前述的供电电路，其中所述电源输出端包括第一输出端和第二输出端；

所述变压器包括原边第一端和原边第二端；

所述励磁模块包括第一励磁子模块和第二励磁子模块；

通过所述第一励磁子模块的连接所述第一输出端和所述原边第一端，通过所述第二励磁子模块的连接所述第二输出端和所述原边第二端。

可选的，前述的供电电路，其中所述第一励磁模块包括第二二极管、第一三极管、第二三极管，所述第二二极管的正极连接所述第一输出端，所述第二二极管的负极与所述第二三极管的发射极具有第一连接点，所述第一连接点与所述第一三极管的栅极连接，并且通过第六电阻连接所述第一连接点和地，所述第一三极管的漏极连接所述原边第一端，所述第一三极管的源极接地；所述第二三极管的基极通过第七电阻与所述第二三极管的集电极连接，并且其连接点接地；

所述第二励磁模块包括第三二极管、第三三极管、第四三极管，所述第三二极管的正极连接所述第二输出端，所述第三二极管的负极与所述第四三极管的发射极具有第二连接点，所述第二连接点与所述第三三极管的栅极连接，并且通过第八电阻连接所述第二连接点和地，所述第三三极管的漏极连接所述原边第二端，所述第三三极管的源极接地；所述第四三极管的基极通过第九电阻与所述第四三极管的集电极连接，并且其连接点接地。

可选的，前述的供电电路，其中每一个所述供电模块包括：

整流子模块，第一端连接所述变压器的副边；

所述整流子模块包括第四二极管，所述第四二极管的正极连接所述变压器的所述副边，所述第四二极管的负极与所述稳压器的输入端具有第三连接点；

稳压器，与所述整流子模块的第二端连接，输出电压；

系统环路调整子模块，与所述稳压器连接；

所述系统环路调整子模块包括并联的第十电阻和第五电容，其第一端连接所述稳压器的输出端，第二端接地；

所述第三连接点通过第四电容接地。

可选的，前述的供电电路，其中对应至少两路所述供电模块，所述变压器设有多个子输出端；

每个所述子输出端包括第一子输出端和第二子输出端，所述第一子输出端连接所述第一子输出端的所述第四二极管的正极，所述第二子输出端连接所述第二子输出端的所述第四二极管的正极，所述第一子输出端的所述第四二极管的负极和所述第二子输出端的所述第四二极管的负极连接所述第三连接点。

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净化器，包括太阳能电池和上述供电电路。

借由上述技术方案，本实用新型电路至少具有下列优点：

多路电源整合在一个电源系统中，无需为每种通讯方式分别设计单独电源，降低了成本，节省了占用空间，有利于电子器件产品小型化。

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出的电路的原理示意图；

图2是本实用新型的实施例提出的电路的框图；

图3是本实用新型的实施例提出的电路的示意图；

图4是本实用新型的实施例提出的电路的信号生成模块的电路示意图；

图5是本实用新型的实施例提出的电路的励磁模块的电路示意图；

图6是本实用新型的实施例提出的电路的通讯端供电单元的电路示意图。

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供电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2和3所示，本实用新型的一个实施例提出的一种供电电路，其包括:信号输入单元100、变压器T1和通讯端供电单元200。

所述信号输入单元100包括：

信号生成模块110，用于生成不同频率和占空比的方波信号；

励磁模块120，一端连接所述信号生成模块110，另一端连接所述变压器T1，以基于所述方波信号驱动所述变压器T1励磁。

所述通讯端供电单元200包括与所述变压器T1的副边连接的至少两路供电模块。

通过上述结构的供电电路，将至少两路电源整合在一个电源系统中，并输出多路隔离电压，可同时应用不同的电压输入，同时为各种电压需求的电子设备提供供电电路，无需为每种通讯方式分别设计单独电源，降低了成本，节省了占用空间，有利于电子器件产品小型化。

作为可选方式，如图4所示，所述信号生成模块110包括：电源控制芯片111，通过串联的第一二极管D2和第一电阻R1连接电源，所述电源控制芯片111包括：电源输入端-引脚12、基准电源输出端-引脚14、误差放大器的同相输入端-引脚1、误差放大器的反向输入端-引脚15、死区时间控制比较器输入端-引脚4、振荡器定时接入端和电源输出端；输出占空比调节子模块112，连接所述基准电源输出端-引脚14和所述同相输入端-引脚1；频率调节子模块113，连接所述振荡器定时接入端。

在本实施例中的电源控制芯片，技术人员可以根据需要外购或者自行设计，可选的，电源控制芯片采用TL494芯片。通过串联的第一二极管和第一电阻连接所述电源，为电路提供所需电源，可选的，输入12V的电压的电源。通过输出占空比调节子模块实现电源控制芯片输出占空比的调节。通过频率调节子模块调节频率。

作为可选方式，所述输出占空比调节子模块112包括串联的第二电阻R6和第三电阻R19，通过所述第二电阻R6连接所述基准电源输出端-引脚14，通过第三电阻R19接地，所述第二电阻R6和所述第三电阻R14的连接点与所述同相输入端-引脚1连接；所述振荡器定时接入端包括电阻接入端-引脚6和电容接入端-引脚5；所述频率调节子模块113包括第四电阻R5和第一电容C5，所述第四电阻R5的第一端连接所述电阻接入端-引脚6，所述第一电容C5的第一端连接所述电容接入端-引脚5，所述第四电阻R5的第二端和所述第一电容C5的第二端连接，并与地连接。

通过上述电路的构成，有效地实现了输出占空比的调节和频率的调节。

作为可选方式，所述信号生成模块110还包括串联连接的第二电容C4和第五电阻R11，所述第二电容C4的第一端连接所述基准电源输出端-引脚14，所述第五电阻R11的第二端接地，所述第二电容C4的第二端与所述第五电阻R11的第一端的连接点与所述死区时间控制比较器输入端-引脚4连接。

通过上述电路结构中的第二电容C4和第五电阻R11实现了软启动的调节。

作为可选方式，通过所述第三电容C3连接所述电源输入端-引脚12和所述反向输入端-引脚15。

通过第三电容实现了电源的稳压输出。

作为可选方式，如图和5所示，所述电源输出端包括第一输出端114和第二输出端115；所述变压器包括原边第一端122和原边第二端123；所述励磁模块120包括第一励磁子模块和第二励磁子模块；

通过所述第一励磁子模块的连接所述第一输出端114和所述原边第一端122，通过所述第二励磁子模块的连接所述第二输出端115和所述原边第二端123。

上述结构形成了励磁模块，有效地实现了对变压器的励磁。

作为可选方式，如图5所示，所述第一励磁模块包括第二二极管D3、第一三极管Q1、第二三极管Q2，所述第二二极管D3的正极连接所述第一输出端114，所述第二二极管D3的负极与所述第二三极管Q2的发射极具有第一连接点121，所述第一连接点121与所述第一三极管Q1的栅极连接，并且通过第六电阻R3连接所述第一连接点121和地，所述第一三极管Q1的漏极连接所述原边第一端122，所述第一三极管Q1的源极接地；所述第二三极管Q2的基极通过第七电阻R4与所述第二三极管Q2的集电极连接，并且其连接点接地。

所述第二励磁模块包括第三二极管D7、第三三极管Q4、第四三极管Q3，所述第三二极管D7的正极连接所述第二输出端115，所述第三二极管D7的负极与所述第四三极管Q3的发射极具有第二连接点124，所述第二连接点124与所述第三三极管Q4的栅极连接，并且通过第八电阻R14连接所述第二连接点124和地，所述第三三极管Q4的漏极连接所述原边第二端123，所述第三三极管Q4的源极接地；所述第四三极管Q3的基极通过第九电阻R15与所述第四三极管Q3的集电极连接，并且其连接点接地。

上述结构，设置第一输出端和第二输出端，分别对应变压器的原边第一端和原边第二端，有效地实现了对变压器的交替励磁，其中第一励磁模块和第二励磁模块分别实现半周期励磁。作为可选方式，如图6所示，所述供电模块包括：

整流子模块210，第一端连接所述变压器的副边，所述整流子模块210包括第四二极管D1，所述第四二极管D1的正极连接所述变压器的所述副边，所述第四二极管D1的负极与所述稳压器220的输入端具有第三连接点211；

稳压器220，与所述整流子模块210的第二端连接，输出电压；

系统环路调整子模块230，与所述稳压器220连接。

所述系统环路调整子模块230包括并联的第十电阻R2和第五电容C2，其第一端连接所述稳压器220的输出端，第二端接地；所述第三连接点211通过第四电容C1接地。

通过上述结构的电路构成了通讯端供电单元，有效地实现了电压的稳定输出。

作为可选方式，如图6所示，对应多路所述供电模块，所述变压器设有多个子输出端，实现了多路输出集成于一个电源电路中，其中优选每路供电模块采用相同的电路。

以第一路供电模块为例，所述子输出端包括第一子输出端和第二子输出端，所述第一子输出端连接所述第一子输出端的所述第四二极管D1的正极，所述第二子输出端连接所述第二子输出端的所述第四二极管D4的正极，所述第一子输出端的所述第四二极管D1的负极和所述第二子输出端的所述第四二极管D4的负极连接所述第三连接点211。

上述结构的第一路供电输出的电路为，变压器的副边第一路输出由两个整流二极管D1,D4实现全波整流，二极管和变压器串接，然后通过电容C1稳压，电容C1一端接二极管的负极，另一端接地，得到的稳定直流电压通过稳压器N1产生5V～12V的电压,稳压器N1再通过并联一个稳压电容C2，和一个假负载R2调整系统环路，最终得到的电压提供给一个独立的通讯回路，如RS232通讯。

同样的，第二路供电模块，所述子输出端包括第三子输出端和第四子输出端，所述第三子输出端连接所述第三子输出端的所述第五二极管D5的正极，所述第四子输出端连接所述第四子输出端的所述第五二极管D8的正极，所述第三子输出端的所述第五二极管D5的负极和所述第四子输出端的所述第五二极管D8的负极连接所述第四连接点212。

上述结构的第二路供电输出的电路为，变压器的副边第二路输出由两个整流二极管D5,D8实现全波整流，二极管和变压器串接，然后通过电容C7稳压，电容C7一端接二极管的负极，另一端接地，得到的稳定直流电压通过稳压器N2产生5V～12V的电压,稳压器N2再通过并联一个稳压电容C6，和一个假负载R9调整系统环路，最终得到的电压提供给一个独立的通讯回路，如RS485通讯。

同样的，第三路供电模块，所述子输出端包括第五子输出端和第六子输出端，所述第五子输出端连接所述第五子输出端的所述第六二极管D9的正极，所述第六子输出端连接所述第六子输出端的所述第六二极管D10的正极，所述第五子输出端的所述第六二极管D9的负极和所述第六子输出端的所述第六二极管D10的负极连接所述第五连接点213。

上述结构的第三路供电输出的电路为，变压器的副边第三路输出由两个整流二极管D9,D10实现全波整流，二极管和变压器串接，然后通过电容C8稳压，电容C8一端接二极管的负极，另一端接地，得到的稳定直流电压通过稳压器N3产生5V～12V的电压,稳压器N3再通过并联一个稳压电容C9，和一个假负载R17调整系统环路，最终得到的电压提供给一个独立的通讯回路，如以太网通讯。

同样的，第四路供电模块，所述子输出端包括第七子输出端和第八子输出端，所述第七子输出端连接所述第七子输出端的所述第七二极管D11的正极，所述第八子输出端连接所述第八子输出端的所述第七二极管D12的正极，所述第七子输出端的所述第七二极管D11的负极和所述第八子输出端的所述第七二极管D12的负极连接所述第六连接点213。

上述结构的第四路供电输出的电路为，变压器的副边第四路输出由两个整流二极管D11,D12实现全波整流，二极管和变压器串接，然后通过电容C12稳压，电容C12一端接二极管的负极，另一端接地，得到的稳定直流电压通过稳压器N4产生5V～12V的电压,稳压器N4再通过并联一个稳压电容C13，和一个假负载R22调整系统环路，最终得到的电压提供给一个独立的通讯回路，如USB通讯。

如上所述的本实用新型的实施例提出的，由信号输入单元和通讯端供电单元构成的电路，如图1至6所示，通过变压器原边简单的方波发生电路产生驱动方波，驱动方波驱动变压器能量传输，变压器通过多绕组钳位电压的方法实现多路稳定电压输出，得到需要的各种供电电压。从而实现了多路电源整合在一个电源系统中，无需为每种通讯方式分别设计单独电源，降低了成本，节省了占用空间，有利于电子器件产品小型化。

较佳的，本实用新型的另一实施例提出一种净化器，包括太阳能电池和上述供电电路。

将上述多路电源整合的电源电路应用于净化器中，利用太阳能电池供电，最终获得各种不同的电压输出，从而满足净化器的不同电压的使用需求。在本实施例中，所述净化器可以为应用于任何方面的净化器，如空气净化器和水净化器等。

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)

1.一种供电电路，其特征在于，包括:信号输入单元、变压器和通讯端供电单元；

所述信号输入单元包括：

信号生成模块，用于生成不同频率和占空比的方波信号；

励磁模块，一端连接所述信号生成模块，另一端连接所述变压器，以基于所述方波信号驱动所述变压器励磁；

所述通讯端供电单元包括与所述变压器的副边连接的至少两路供电模块。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，

所述信号生成模块包括：

电源控制芯片，通过串联的第一二极管和第一电阻连接电源，所述电源控制芯片包括：电源输入端、基准电源输出端、误差放大器的同相输入端、误差放大器的反向输入端、死区时间控制比较器输入端、振荡器定时接入端和电源输出端；

输出占空比调节子模块，连接所述基准电源输出端和所述同相输入端；

频率调节子模块，连接所述振荡器定时接入端。

3.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，

所述输出占空比调节子模块包括串联的第二电阻和第三电阻，通过所述第二电阻连接所述基准电源输出端，通过第三电阻接地，所述第二电阻和所述第三电阻的连接点与所述同相输入端连接；

所述振荡器定时接入端包括电阻接入端和电容接入端；

所述频率调节子模块包括第四电阻和第一电容，所述第四电阻的第一端连接所述电阻接入端，所述第一电容的第一端连接所述电容接入端，所述第四电阻的第二端和所述第一电容的第二端连接，并与地连接。

4.根据权利要求3所述的供电电路，其特征在于，

所述信号生成模块还包括串联连接的第二电容和第五电阻，所述第二电容的第一端连接所述基准电源输出端，所述第五电阻的第二端接地，所述第二电容的第二端与所述第五电阻的第一端的连接点与所述死区时间控制比较器输入端连接。

5.根据权利要求3所述的供电电路，其特征在于，

通过第三电容连接所述电源输入端和所述反向输入端。

6.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，

所述电源输出端包括第一输出端和第二输出端；

所述变压器包括原边第一端和原边第二端；

所述励磁模块包括第一励磁子模块和第二励磁子模块；

通过所述第一励磁子模块的连接所述第一输出端和所述原边第一端，通过所述第二励磁子模块的连接所述第二输出端和所述原边第二端。

7.根据权利要求6所述的供电电路，其特征在于，

所述第一励磁模块包括第二二极管、第一三极管、第二三极管，所述第二二极管的正极连接所述第一输出端，所述第二二极管的负极与所述第二三极管的发射极具有第一连接点，所述第一连接点与所述第一三极管的栅极连接，并且通过第六电阻连接所述第一连接点和地，所述第一三极管的漏极连接所述原边第一端，所述第一三极管的源极接地；所述第二三极管的基极通过第七电阻与所述第二三极管的集电极连接，并且其连接点接地；

所述第二励磁模块包括第三二极管、第三三极管、第四三极管，所述第三二极管的正极连接所述第二输出端，所述第三二极管的负极与所述第四三极管的发射极具有第二连接点，所述第二连接点与所述第三三极管的栅极连接，并且通过第八电阻连接所述第二连接点和地，所述第三三极管的漏极连接所述原边第二端，所述第三三极管的源极接地；所述第四三极管的基极通过第九电阻与所述第四三极管的集电极连接，并且其连接点接地。

8.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，

每一个所述供电模块包括：

整流子模块，第一端连接所述变压器的副边；

所述整流子模块包括第四二极管，所述第四二极管的正极连接所述变压器的所述副边；

稳压器，与所述整流子模块的第二端连接，输出电压，所述第四二极管的负极与所述稳压器的输入端具有第三连接点；

系统环路调整子模块，与所述稳压器连接；

所述系统环路调整子模块包括并联的第十电阻和第五电容，其第一端连接所述稳压器的输出端，第二端接地；

所述第三连接点通过第四电容接地。

9.根据权利要求8所述的供电电路，其特征在于，

对应至少两路所述供电模块，所述变压器设有多个子输出端；

每个所述子输出端包括第一子输出端和第二子输出端，所述第一子输出端连接所述第一子输出端的所述第四二极管的正极，所述第二子输出端连接所述第二子输出端的所述第四二极管的正极，所述第一子输出端的所述第四二极管的负极和所述第二子输出端的所述第四二极管的负极连接所述第三连接点。

10.一种净化器，其特征在于，包括太阳能电池和如权利要求1-9任一所述的供电电路。