CN209572195U - 一种气体补光灯电源模块电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气体补光灯电源模块电路，包括AC输入电路、AC‑DC整流滤波电路、共模电感T1、开关电源VIPER12A、尖峰电压保护电路、反激式高频变压器、四路直流电压输出电路和电压反馈电路，AC输入电路和AC‑DC整流滤波电路之间通过共模电感T1连接，四路直流电压输出电路的四路直流电压均与反激式高频变压器连接、其中一路为辅助绕组输出电路、两路为稳压电路、一路与电压反馈电路连接，四路直流电压输出电路均接地。采用了这种结构后，为气体补光灯的控制系统提供一路稳定安全的DC5V和两路稳定安全的DC15V，系统工作最大功率为5W，电源模块体积要小体积比较小，安全性高，输入电压范围宽，能够很好满足气体补光灯要求。

Description

一种气体补光灯电源模块电路

技术领域

本实用新型涉及一种气体补光灯电源模块电路。

背景技术

气体补光灯的控制系统电路需要外部提供稳定的DC5V和DC15V电源，目前市场上电源模块电路种类繁多，主要分为隔离和非隔离电源。隔离电源是电源的输入回路与输出回路之间没有直接的电气连接，输入与输出之间是绝缘的高阻态，没有电流回路，隔离电源主要有各种带隔离变压器的反激、正激、半桥、LLC等拓扑，其优点是抗干扰能力强、容易实现升降压转换、容易实现多路输出、安全性比较高、电源异常后对负载的损害比较小、容易实现很宽的输入电压范围，缺点是转换效率比较低、体积比较大、成本比较贵、设计的复杂度较大。非隔离电源是电源的输入和输出之间有直接的电流回路，通常输入与输出之间是共地的，非隔离电源主要有Buck、Boost、Buck-Boost等，其优点是转换效率高、体积比较小、成本比较低、容易设计，缺点是抗干扰能力较差、不好实现输入与输出极性相同的升降压转换、难以实现多路输出、安全性较低、电源异常后对负载的损害较大、难以实现很宽的输入电压范围。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决隔离电源转换效率比较低、体积比较大、成本比较贵、设计的复杂度较大，非隔离电源难以实现多路输出、难以实现很宽的输入电压范围的问题。

本实用新型采用的技术方案是：一种气体补光灯电源模块电路，包括AC输入电路、AC-DC整流滤波电路、共模电感T1、开关电源VIPER12A、尖峰电压保护电路、反激式高频变压器、四路直流电压输出电路和电压反馈电路，AC输入电路和AC-DC整流滤波电路之间通过共模电感T1连接，四路直流电压输出电路的四路直流电压均与反激式高频变压器连接、其中一路为辅助绕组输出电路、两路为稳压电路、一路与电压反馈电路连接，四路直流电压输出电路均接地；

AC输入电路包括零线、火线、保险丝F1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、压敏电阻RV1、压敏电阻RV2、压敏电阻RV3和气体放电管GDT，保险丝F1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、压敏电阻RV1、压敏电阻RV2和压敏电阻RV3与零线和火线连接，电阻R1、电阻R2和电阻R3串联，压敏电阻RV1和压敏电阻RV2串联，气体放电管GDT连接于压敏电阻RV1和压敏电阻RV2之间的线路上且气体放电管GDT接地，零线和火线均与共模电感T1连接；

AC-DC整流滤波电路包括相连的电容C102、电容C103、电容C104、整流桥BRG1和热敏电阻RT，AC输入电路的零线和火线均与共模电感T1连接后的线路分为两支、两支线路均与整流桥BRG1连接且电容C102、电容C103、电容C104和热敏电阻RT通过这两支线路相连，电容C103与电容C104串联且串联的线路接地，电容C103和电容C104与电容C102并联，整流桥BRG1接地、整流桥BRG1的输出端与尖峰电压保护电路连接且与反激式高频变压器连接，与整流桥BRG1输出端连接的线路上并联有高压电解电容C105，高压电解电容C105接地；

尖峰电压保护电路包括串联的瞬变电压抑制二极管TVS1和二极管D1，二极管D1与开关电源VIPER12A的四个DRAIN引脚通过线路连接，开关电源VIPER12A的两个SOURCE引脚接地，辅助绕组输出电路包括串联的二极管D1和高压电解电容C106且二极管D1和高压电解电容C106接地；

每路稳压电路均包括相连的一个二极管、两个高压电解电容和一个MC7815且每路稳压电路接地，与电压反馈电路连接的一路线路接地且包括相连的二极管D5、高压电解电容C111、高压电解电容C112、电感L1和电阻R4，高压电解电容C111、高压电解电容C112和电阻R4间并联；

电压反馈电路包括相连的光耦EL817、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、高压电解电容C113、电容C114和TL431，电阻R5、电阻R6和电阻R7之间并联，压电解电容C113、电容C114和TL431之间并联，开关电源VIPER12A的FB引脚和VDD引脚与光耦EL817连接，开关电源VIPER12A的VDD引脚还与辅助绕组输出电路连接。

本实用新型的有益效果是：采用了这种结构后，为气体补光灯的控制系统提供一路稳定安全的DC5V和两路稳定安全的DC15V，三路输出之间隔离，系统工作最大功率为5W，电源模块体积要小体积比较小，安全性高，输入电压范围宽，能够很好满足气体补光灯要求。

附图说明

图1为本实用新型中AC输入电路和AC-DC整流滤波电路的电路图。

图2为本实用新型中VIPER12A、尖峰电压保护电路、反激式高频变压器和辅助绕组输出电路连接的电路图。

图3为本实用新型中与反激式高频变压器连接的两路稳压电路和一路与电压反馈电路连接且与反激式高频变压器连接的电路图。

图4为本实用新型电压反馈电路的电路图。

图中所示：尖峰电压保护电路1、反激式高频变压器2、辅助绕组输出电路3。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图所示，一种气体补光灯电源模块电路，包括AC输入电路、AC-DC整流滤波电路、共模电感T1、开关电源VIPER12A、尖峰电压保护电路1、反激式高频变压器2、四路直流电压输出电路和电压反馈电路，AC输入电路和AC-DC整流滤波电路之间通过共模电感T1连接，四路直流电压输出电路的四路直流电压均与反激式高频变压器连接、其中一路为辅助绕组输出电路3、两路为稳压电路、一路与电压反馈电路连接，四路直流电压输出电路均接地；

AC输入电路包括零线、火线、保险丝F1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、压敏电阻RV1、压敏电阻RV2、压敏电阻RV3和气体放电管GDT，保险丝F1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、压敏电阻RV1、压敏电阻RV2和压敏电阻RV3与零线和火线连接，电阻R1、电阻R2和电阻R3串联，压敏电阻RV1和压敏电阻RV2串联，气体放电管GDT连接于压敏电阻RV1和压敏电阻RV2之间的线路上且气体放电管GDT接地，零线和火线均与共模电感T1连接；

AC-DC整流滤波电路包括相连的电容C102、电容C103、电容C104、整流桥BRG1和热敏电阻RT，AC输入电路的零线和火线均与共模电感T1连接后的线路分为两支、两支线路均与整流桥BRG1连接且电容C102、电容C103、电容C104和热敏电阻RT通过这两支线路相连，电容C103与电容C104串联且串联的线路接地，电容C103和电容C104与电容C102并联，整流桥BRG1接地、整流桥BRG1的输出端与尖峰电压保护电路连接且与反激式高频变压器连接，与整流桥BRG1输出端连接的线路上并联有高压电解电容C105，高压电解电容C105接地；

尖峰电压保护电路包括串联的瞬变电压抑制二极管TVS1和二极管D1，二极管D1与开关电源VIPER12A的四个DRAIN引脚通过线路连接，开关电源VIPER12A的两个SOURCE引脚接地，辅助绕组输出电路包括串联的二极管D1和高压电解电容C106且二极管D1和高压电解电容C106接地；

每路稳压电路均包括相连的一个二极管、两个高压电解电容和一个MC7815且每路稳压电路接地，与电压反馈电路连接的一路线路接地且包括相连的二极管D5、高压电解电容C111、高压电解电容C112、电感L1和电阻R4，高压电解电容C111、高压电解电容C112和电阻R4间并联；

电压反馈电路包括相连的光耦EL817、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、高压电解电容C113、电容C114和TL431，电阻R5、电阻R6和电阻R7之间并联，压电解电容C113、电容C114和TL431之间并联，开关电源VIPER12A的FB引脚和VDD引脚与光耦EL817连接，开关电源VIPER12A的VDD引脚还与辅助绕组输出电路连接。

本实用新型中，压敏电阻和放电管是为了防止输入的电压过高或雷击时损坏电路器件，火线零线分别串入共模电感T1，抑制电路中产生的一些高频电磁干扰(EMI)。AC-DC整流滤波电路中火线零线接入整流桥BRG1的AC输入端，DC输出端接入高压电解电容C102，用于整流后的直流稳压和滤波。整流后的直流通过VIPER12A内部的PWM控制器和VIPER12A内部的高压电源MOSFET转化为可控的交流。VIPER12A在开断的瞬间，高频变压器的漏感会产生尖峰电压，所以设置尖峰电压保护电路，整流二极管D1和TVS管组成漏极箝位电路用于吸收此尖峰电压，使VIPEER12A内部的MOSFET不受损害。辅助绕组输出经过整流二极管D2，产生稳定的10VDC电压给VIPER12A供电，两路稳压电路，为了具体叙述、在此称为第一稳压电路和第二稳压电路。第一稳压电路上设有二极管D3、高压电解电容C107、高压电解电容C108和MC7815，第二稳压电路设有二极管D4、高压电解电容C109、高压电解电容C110和MC7815，第一稳压电路和分别经过二极管D3和二极管D4产生稳定的18.5VDC电压，再经过MC7815产生稳定的15VDC电压，与电压反馈电路连接的一路输出经过二极管D5后产生稳定的5VDC电压，经过电感L1滤波，此路5VDC输出一方面给气体补光灯的控制系统电路供电，一方面作为反馈回路的采样电压。电压反馈电路通过电阻R7和电阻R8分压采样与电压反馈电路连接的一路输出的+5V电压，通过TL431稳压器输出电压U0，U0=2.5（1+R7/R8），当R7=2.55K且R8=2.49K时U0=5.06V，通过电阻R5采样的+5V电压与U0进行比较，U0＜（+5V-VF）时，光耦EL817的发光二极管产生光电流，光耦的三极管把光电流转化成电信号传给VIPER12A。

使用时，220VAC电源依次经过AC输入电路、AC-DC整流滤波电路，整流滤波后的直流通过尖峰电压保护电路、VIPER12A产生一个可控的交流，再通过反激式高频变压器、稳流电路产生稳定的直流电压输出。采样+5V电压，将TL431稳压管输出电压与+5V采样电压比较，把电压比较的结果通过光耦EL817把反馈信号传给VIPER12A的PWM控制器，改变输出PWM波形的占空比，从而调整主电路中的电流大小。

本领域技术人员应当知晓，本实用新型的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本实用新型精神的前提下，对本实用新型进行的各种变换均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (1)

1.一种气体补光灯电源模块电路，其特征在于：包括AC输入电路、AC-DC整流滤波电路、共模电感T1、开关电源VIPER12A、尖峰电压保护电路、反激式高频变压器、四路直流电压输出电路和电压反馈电路，AC输入电路和AC-DC整流滤波电路之间通过共模电感T1连接，四路直流电压输出电路的四路直流电压均与反激式高频变压器连接、其中一路为辅助绕组输出电路、两路为稳压电路、一路与电压反馈电路连接，四路直流电压输出电路均接地；

AC输入电路包括零线、火线、保险丝F1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、压敏电阻RV1、压敏电阻RV2、压敏电阻RV3和气体放电管GDT，保险丝F1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、压敏电阻RV1、压敏电阻RV2和压敏电阻RV3与零线和火线连接，电阻R1、电阻R2和电阻R3串联，压敏电阻RV1和压敏电阻RV2串联，气体放电管GDT连接于压敏电阻RV1和压敏电阻RV2之间的线路上且气体放电管GDT接地，零线和火线均与共模电感T1连接；

AC-DC整流滤波电路包括相连的电容C102、电容C103、电容C104、整流桥BRG1和热敏电阻RT，AC输入电路的零线和火线均与共模电感T1连接后的线路分为两支、两支线路均与整流桥BRG1连接且电容C102、电容C103、电容C104和热敏电阻RT通过这两支线路相连，电容C103与电容C104串联且串联的线路接地，电容C103和电容C104与电容C102并联，整流桥BRG1接地、整流桥BRG1的输出端与尖峰电压保护电路连接且与反激式高频变压器连接，与整流桥BRG1输出端连接的线路上并联有高压电解电容C105，高压电解电容C105接地；

尖峰电压保护电路包括串联的瞬变电压抑制二极管TVS1和二极管D1，二极管D1与开关电源VIPER12A的四个DRAIN引脚通过线路连接，开关电源VIPER12A的两个SOURCE引脚接地，辅助绕组输出电路包括串联的二极管D1和高压电解电容C106且二极管D1和高压电解电容C106接地；

每路稳压电路均包括相连的一个二极管、两个高压电解电容和一个MC7815且每路稳压电路接地，与电压反馈电路连接的一路线路接地且包括相连的二极管D5、高压电解电容C111、高压电解电容C112、电感L1和电阻R4，高压电解电容C111、高压电解电容C112和电阻R4间并联；

电压反馈电路包括相连的光耦EL817、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、高压电解电容C113、电容C114和TL431，电阻R5、电阻R6和电阻R7之间并联，压电解电容C113、电容C114和TL431之间并联，开关电源VIPER12A的FB引脚和VDD引脚与光耦EL817连接，开关电源VIPER12A的VDD引脚还与辅助绕组输出电路连接。