CN210016414U - Ac-dc电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种AC‑DC电路，其包括整流电路、变压器和续流电路，还包括开关控制器和反馈电路，其中，所述开关控制器的源极引脚连接至整流电路的输出端，所述开关控制器的漏极引脚连接至变压器的控制端，所述反馈电路的输入端连接至续流电路的输出端，所述反馈电路的输出端连接至开关控制器的反馈引脚。本实用新型可以降低AC‑DC电路自身的功耗。

Description

AC-DC电路

技术领域

本实用新型涉及一种低功耗电路技术领域，尤其涉及一种AC-DC电路。

背景技术

作为常用的AC-DC电路，反激式开关电源由于结构简单、成本低等优点，得到了广泛的应用。一般的反激式开关电源包括初级整流电路(低频整流)、DC-DC变换器(变压器)、次级整流电路(高频整流)以及反馈电路和PWM电路，其原理是，市电经由初级整流电路(低频整流)整流成高压直流信号，经由DC-DC变换器(变压器)变换后经由次级整流电路(高频整流)输出充电电压，而反馈电路对充电电压进行采样，再由PWM电路输出相应的占空比，给到变压器，从而保证充电电压的稳定。但是这种电路结构，其自身功耗较高，在一些特殊场景例如低功耗要求或/和弱电流要求情况下，并不能适用。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种AC-DC电路，其采用低功耗的开关控制器替代PWM电路，从而降低AC-DC电路自身的功耗。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种AC-DC电路，其包括整流电路、变压器和续流电路，所述整流电路的输入端连接至外部交流电源，所述整流电路的输出端经由变压器和续流电路输出第一目标电压；所述AC-DC电路还包括开关控制器和反馈电路，其中，所述开关控制器的源极引脚连接至整流电路的输出端，所述开关控制器的漏极引脚连接至变压器的控制端，所述反馈电路的输入端连接至续流电路的输出端，所述反馈电路的输出端连接至开关控制器的反馈引脚。

进一步地，所述开关控制器为芯片LNK362或LNK363或LNK364。

进一步地，所述整流电路为全波整流桥。

进一步地，在所述整流电路和变压器之间还包括第一滤波电路，所述第一滤波电路包括第一电阻和第一电容，所述全波整流桥的正输出端通过所述第一电阻和所述第一电容后连接至开关控制器的源极引脚；所述全波整流桥的负输出端连接至所述开关控制器的源极引脚；所述全波整流桥的正输出端通过所述第一电阻连接至变压器的输入端。

进一步地，所述变压器包括初级绕组和次级绕组，所述初级绕组的同名端连接至所述开关控制器的漏极引脚；所述初级绕组的异名端连接至所述第一电阻和所述第一电容之间；所述次级绕组的同名端通过续流电路输出第一目标电压；所述次级绕组的异名端接地。

进一步地，所述变压器还包括辅助绕组，所述AC-DC电路还包括辅助电路，所述辅助电路包括第二电容、第三电容以及第一二极管和第二电阻，其中，所述辅助绕组的同名端连接至所述全波整流桥的负输出端，所述辅助绕组的异名端通过所述第一二极管和所述第二电阻连接至所述开关控制器的旁路引脚，所述第二电容和所述第三电容并联后的一端连接至所述第一二极管和所述第二电阻之间，并联后的另一端连接至所述全波整流桥的负输出端。

进一步地，所述续流电路包括第二二极管和第四电容，其中，所述第二二极管的正极连接至所述次级绕组的同名端，所述第四电容的正极连接至所述第二二极管的负极；所述第四电容的负极接地，所述第二二极管的负极输出第一目标电压。

进一步地，所述AC-DC电路还包括防反二极管和第二滤波电路，所述防反二极管的正极连接至所述第二二极管的负极和所述第四电容之间，所述防反二极管的负极经由所述第二滤波电路输出第一目标电压；所述第二滤波电路包括一个或多个滤波电容，所述一个或多个滤波电容的一端连接至所述防反二极管的负极，另一端接地。

进一步地，所述反馈电路包括分压电路和光耦，所述分压电路包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的一端连接至所述续流电路的输出端；所述第三电阻的另一端通过所述第四电阻后接地；所述光耦的输入端连接至所述第三电阻和所述第四电阻之间，所述光耦的输出端连接至所述开关控制器的反馈引脚。

进一步地，所述反馈电路还包括稳压电路，所述稳压电路包括第五电阻、第五电容、稳压管和第六电阻；所述第三电阻的另一端通过所述第四电阻后连接至所述稳压管的阴极；所述稳压管的阴极还通过所述第五电容以及所述第五电阻连接至所述续流电路的输出端；所述稳压管的参考端连接至所述第五电阻和所述第五电容之间，所述第六电阻的一端接地，所述第六电阻的另一端连接至所述第五电阻和所述第五电容之间。

进一步地，所述AC-DC电路还包括稳压输出电路，所述稳压输出电路包括稳压器、输入滤波电路和输出滤波电路，所述稳压器的输入端连接至续流电路的输出端，所述稳压器的输出端输出第二目标电压，所述输入滤波电路连接在续流电路的输出端和稳压器的输入端之间，所述输出滤波电路连接至稳压器的输出端。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型将采用低功耗的开关控制器替代PWM电路，从而降低AC-DC电路自身的功耗。

附图说明

图1是本实用新型实施例的AC-DC电路的原理框图；

图2是本实用新型实施例的AC-DC电路的电路原理图(不含稳压输出电路)；

图3是本实用新型实施例的稳压输出电路的电路原理图。

其中：10、整流电路；20、变压器；30、续流电路；40、反馈电路；50、开关控制器；60、稳压输出电路。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型进行更为详细的描述，需要说明的是，下参照附图对本实用新型进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。

实施例

请参照图1和2所示，一种AC-DC电路，其包括整流电路10、变压器20和续流电路30，所述整流电路的输入端连接至外部交流电源，所述整流电路的输出端经由变压器和续流电路输出第一目标电压，所述AC-DC电路还包括开关控制器50和反馈电路40，所述开关控制器的源极引脚连接至整流电路的输出端，所述开关控制器的漏极引脚连接至变压器的控制端，所述反馈电路的输入端连接至续流电路的输出端，所述反馈电路的输出端连接至开关控制器的反馈引脚。

开关控制器采用微功耗的芯片LNK362、LNK363和LNK364中的一种实现对第一目标电压进行调节，保证第一目标电压输出的稳定，也实现对AC-DC电路自身功耗的限制。选取LNK362、LNK363和LNK364根据第一目标电压的需要，例如，如果第一目标电压为5V，则可以选取LNK363芯片。

外部交流电源(例如市电)经由整流电路进行整流后，形成高压直流信号，高压直流信号经由变压器变换后降压，再由续流电路进行整流后，形成第一目标电压，即需要的为用电设备充电的电压。反馈电路对第一目标电压进行采样，经由开关控制器的开关性能调节第一目标电压，达到稳压的目的。

请参照图2所示，整流电路为全波整流桥。全波整流桥的输入端连接至外部交流电源，即市电，根据不同国家市电的情况，可以设置多个整流电路，这些个整流电路并联在一起，与对应的市电连接。当然，多个整流电路并联在一起，也可以实现多个外部交流电源的冗余供电。在全波整流桥和外部交流电源之间还可以根据需要设置EMC电路，以提高AC-DC电路的电磁兼容性。

在所述整流电路和变压器之间还可以第一滤波电路，第一滤波电路为低通滤波电路，在本实用新型较佳的实施例中，采用RC低通滤波器。即第一滤波电路包括第一电阻(电阻R14)和第一电容(电容C4)，所述全波整流桥的正输出端通过电阻R14和电容C4后连接至开关控制器的源极引脚；所述全波整流桥的负输出端连接至开关控制器的源极引脚；所述全波整流桥的正输出端通过电阻R14连接至变压器的输入端。

变压器包括初级绕组、次级绕组以及辅助绕组，所述初级绕组的同名端连接至开关控制器的漏极引脚；所述初级绕组的异名端连接至电阻R14和电容C4之间；所述次级绕组的同名端通过续流电路输出第一目标电压；所述次级绕组的异名端接地。辅助绕组与辅助电路配合，主要用于滤波和吸收漏感，辅助电路包括第二电容(电容CP4)、第三电容(电容C112)以及第一二极管(二极管D8)和第二电阻(电阻R26)，其中，所述辅助绕组的同名端连接至全波整流桥的负输出端，辅助绕组的异名端通过二极管D8和电阻R26连接至开关控制器的旁路引脚，所述电容CP4和电容C112并联后的一端连接至二极管D8和电阻R26之间，并联后的另一端连接至全波整流桥的负输出端。

续流电路主要包括第二二极管(二极管D4)和第四电容(电容CP1)，其中二极管D4的正极连接至次级绕组的同名端，电容CP1的正极连接至二极管D4的负极，电容CP1的负极与次级绕组的异名端均接地。

在续流电路的输出端还设置有第二滤波电路，以及防反二极管(二极管D5)，其中，防反二极管D5的正极连接至二极管D4的负极和电容CP1的正极之间，防反二极管D5的负极经由第二滤波电路输出第一目标电压；在本实用新型较佳的实施例中，采用三个滤波电容，分别为电容CP2、电容C2和电容C3，其中，电容CP2、电容C2和电容C3的一端均连接在防反二极管D5的负极，其另一端均接地。

反馈电路包括分压电路、光耦以及稳压电路，所述分压电路包括第三电阻(电阻R37)和第四电阻(电阻R38)；稳压电路包括第五电阻(电阻R39)、第五电容(电容C6)、稳压管U8和第六电阻(电阻R40)，电阻R37的一端连接至续流电路的输出端(二极管D4的负极)；电阻R37的另一端通过电阻R38后连接至稳压管U8的阴极；所述光耦的输入端连接至电阻R37和电阻R38之间，所述光耦的输出端连接至开关控制器的反馈引脚。所述稳压管U8的阴极还通过电容C6以及电阻R39连接至续流电路的输出端；所述稳压管U8的参考端连接至电阻R39和电容C6之间，所述电阻R40的一端接地，另一端连接至电阻R39和电容C6之间。

开关控制器内部包含一个700V的MOSFET及其控制器(称为MOSFET控制器)，开关控制器内部连接到漏极的高压电流源在启动阶段提供偏置电流，从而省去了外部启动电路。开关控制器内部集成的振荡器能够给输出MOSFET提供132KHz的输出脉冲。

开关控制器还集成了一些功能用于系统级的保护。自动重启功能可以在过载、输出短路或开环条件下限制MOSFET、变压器以及输出二极管(二极管D8)中的功耗。自动恢复迟滞热关断功能还可以在温度超过安全限制时禁止MOSFET开关。

其工作原理是：开关控制器通过控制内部的MOSFET不断的开通和关断，将第一整流二极管(经由第一滤波电路)输出的高压直流信号转换成132KHz的脉冲信号。当MOSFET开通时，变压器的初级绕组内流动的电流增加，达到峰值Ip。当MOSFET开通关断时，反激电压使得输出二极管进入导通状态，存储到辅助绕组的能量传递到次级，提供负载电流，并为续流电容(CP4)充电。通过反馈电路可以调节开关控制器输出的脉冲信号的占空比，依此调节峰值电流Ip的大小，从而起到稳压输出作用。

为了满足其他器件的需求电压，在本实用新型较佳的实施例中，还设置有用于将所述第一目标电压转换为第二目标电压(为了充电设备或终端其他器件供电的电压)的稳压输出电路60，例如，第一目标电压为5V，第二目标电压为3.3V。请参照图3所示，稳压输出电路包括稳压器、输入滤波电路和输出滤波电路，所述稳压器的输入端连接至续流电路的输出端，所述稳压器的输出端输出第二目标电压，所述输入滤波电路连接在续流电路的输出端和稳压器的输入端之间，所述输出滤波电路连接至稳压器的输出端。

稳压器可以采用HT7550等，输入滤波电路和输出滤波电路均可以为一个或多个滤波电容。采用多个滤波电容时，这些滤波电容并联后连接到相应的位置上。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种AC-DC电路，其包括整流电路、变压器和续流电路，所述整流电路的输入端连接至外部交流电源，所述整流电路的输出端经由变压器和续流电路输出第一目标电压；其特征在于，所述AC-DC电路还包括开关控制器和反馈电路，其中，所述开关控制器的源极引脚连接至整流电路的输出端，所述开关控制器的漏极引脚连接至变压器的控制端，所述反馈电路的输入端连接至续流电路的输出端，所述反馈电路的输出端连接至开关控制器的反馈引脚。

2.如权利要求1所述的AC-DC电路，其特征在于，所述开关控制器为芯片LNK362或LNK363或LNK364。

3.如权利要求1所述的AC-DC电路，其特征在于，所述整流电路为全波整流桥。

4.如权利要求3所述的AC-DC电路，其特征在于，在所述整流电路和变压器之间还包括第一滤波电路，所述第一滤波电路包括第一电阻和第一电容，所述全波整流桥的正输出端通过所述第一电阻和所述第一电容后连接至开关控制器的源极引脚；所述全波整流桥的负输出端连接至所述开关控制器的源极引脚；所述全波整流桥的正输出端通过所述第一电阻连接至变压器的输入端。

5.如权利要求4所述的AC-DC电路，其特征在于，所述变压器包括初级绕组和次级绕组，所述初级绕组的同名端连接至所述开关控制器的漏极引脚；所述初级绕组的异名端连接至所述第一电阻和所述第一电容之间；所述次级绕组的同名端通过续流电路输出第一目标电压；所述次级绕组的异名端接地。

6.如权利要求5所述的AC-DC电路，其特征在于，所述变压器还包括辅助绕组，所述AC-DC电路还包括辅助电路，所述辅助电路包括第二电容、第三电容以及第一二极管和第二电阻，其中，所述辅助绕组的同名端连接至所述全波整流桥的负输出端，所述辅助绕组的异名端通过所述第一二极管和所述第二电阻连接至所述开关控制器的旁路引脚，所述第二电容和所述第三电容并联后的一端连接至所述第一二极管和所述第二电阻之间，并联后的另一端连接至所述全波整流桥的负输出端。

7.如权利要求5所述的AC-DC电路，其特征在于，所述续流电路包括第二二极管和第四电容，其中，所述第二二极管的正极连接至所述次级绕组的同名端，所述第四电容的正极连接至所述第二二极管的负极；所述第四电容的负极接地，所述第二二极管的负极输出第一目标电压。

8.如权利要求7所述的AC-DC电路，其特征在于，所述AC-DC电路还包括防反二极管和第二滤波电路，所述防反二极管的正极连接至所述第二二极管的负极和所述第四电容之间，所述防反二极管的负极经由所述第二滤波电路输出第一目标电压；所述第二滤波电路包括一个或多个滤波电容，所述一个或多个滤波电容的一端连接至所述防反二极管的负极，另一端接地。

9.如权利要求1-7任一项所述的AC-DC电路，其特征在于，所述反馈电路包括分压电路和光耦，所述分压电路包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的一端连接至所述续流电路的输出端；所述第三电阻的另一端通过所述第四电阻后接地；所述光耦的输入端连接至所述第三电阻和所述第四电阻之间，所述光耦的输出端连接至所述开关控制器的反馈引脚。

10.如权利要求9所述的AC-DC电路，其特征在于，所述反馈电路还包括稳压电路，所述稳压电路包括第五电阻、第五电容、稳压管和第六电阻；所述第三电阻的另一端通过所述第四电阻后连接至所述稳压管的阴极；所述稳压管的阴极还通过所述第五电容以及所述第五电阻连接至所述续流电路的输出端；所述稳压管的参考端连接至所述第五电阻和所述第五电容之间，所述第六电阻的一端接地，所述第六电阻的另一端连接至所述第五电阻和所述第五电容之间。

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