CN212367117U - 高防雷信号转换电源适配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高防雷信号转换电源适配器，包括：电源转换模块，包括将电压输入端输入的电压转换为预设电压输出的电压输出端；信号转换模块，包括接收电信设备发出信号的信号输入端、将所述信号处理后输出的信号输出端、连接于所述电压输出端的用于给电信设备提供电能的负载输出端，所述负载输出端及所述信号输入端为同一端。本实用新型精简了电源适配器及信号转换器的结构，提高了空间利用率，也提升了使用的便捷性。

Description

高防雷信号转换电源适配器

技术领域

本实用新型涉及电源适配器领域，尤其涉及一种高防雷信号转换电源适配器。

背景技术

随着电子科技的飞速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而所有电子设备都离不开高可靠稳定的电源，因此输出恒压恒流的开关电源开始发挥着越来越重要的作用。开关电源相继进入了信息技术类、音视频类、家电玩具类等各种电子、电器设备领域。同时，随着高频开关技术、软开关技术、功率因数校正技术、同步整流技术、智能化技术、表面安装技术等许多高新技术的发展，开关电源技术也在不断地创新，这为开关电源提供了广泛的发展空间。

目前市场上，电源供应设备和信号转换设备是分开、各自单独的设备，还没有将多种设备高度整合的电源适配器。在实际的使用中，不同的设备散乱安置容易导致设备功能的不稳定性、且占用额外的空间，使用起来也不方便。

因此，如何设计一种将多种功能集成于电源适配器以增加空间利用率是业界亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为解决现有技术中电源适配器与信号转换器相分离导致的空间利用率低的问题，本实用新型提出一种高防雷信号转换电源适配器。

一种高防雷信号转换电源适配器，包括：电源转换模块，包括将电压输入端输入的电压转换为预设电压输出的电压输出端；信号转换模块，包括接收电信设备发出信号的信号输入端、将所述信号处理后输出的信号输出端、连接于所述电压输出端的用于给电信设备提供电能的负载输出端，所述负载输出端及所述信号输入端为同一端。

优选地，还包括安装所述电源转换模块及信号转换模块的外壳，所述外壳设有用于安装所述电压输入端的第一孔，用于安装所述信号输出端的第二孔，用于安装所述负载输出端及信号输入端的共用孔。

优选地，所述负载输出端通过电感连接于所述电压输出端。

优选地，所述信号输入端通过电感连接到所述信号输出端。

优选地，所述电源转换模块包括防雷电路模块及第一整流滤波模块，所述防雷电路模块连接于所述第一整流滤波模块之前。

优选地，所述防雷电路模块包括第一突波吸收器及第二突波吸收器，所述第一突波吸收器连接于火线与零线之间，第二突波吸收器连接于零线与地之间。

优选地，所述第二突波吸收器与地之间还串联有气体放电管。

优选地，所述火线上连接所述第一突波吸收器之前还串联有第一保险丝，所述火线上连接所述第一突波吸收器之后还串联第二保险丝。

优选地，所述火线上连接所述第二保险丝之后还串联有热敏电阻。

优选地，所述电源转换模块还包括连接于所述第一整流滤波模块之后的电压转换模块、连接于所述电压转换模块的第二整流滤波模块、电压反馈模块及PWM控制模块，所述电压反馈模块用于接收所述电压转换模块输出端的电信息并传递给所述PWM控制模块，所述PWM控制模块根据所述电信息控制所述电压转换模块输出所述预设电压。

与现有技术相比，本实用新型至少具有如下有益效果：

首先通过将信号转换模块集成在高防雷信号转换电源适配器中，精化了电源适配器及信号转换器的结构，提高了空间利用率，也提升了使用的方便性。

其次通过将防雷电路模块集成在高防雷信号转换电源适配器中，使得高防雷信号转换电源适配器的适用环境扩大，可以在室外等可能受到雷电袭击的地方使用，有效的防止雷电浪涌冲击对高防雷信号转换电源适配器的损坏。

附图说明

图1为本实施方式的高防雷信号转换电源适配器的结构示意图；

图2为图1中的高防雷信号转换电源适配器的原理示意图；

图3为图2中的防雷电路模块及第一整流滤波模块的电路示意图；

图4为图2中信号转换模块的电路示意图；

图5为图4中信号转换模块的结构示意图；

图6为图1中高防雷信号转换电源适配器的整体电路示意图。

附图标记说明：1、信号输入端P1、负载输出端P1；2、信号输出端P2；3、电压输入端；4、外壳；41、共用孔；42、第二孔；43、第一孔。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施方式进行详细说明。

需要说明的是，尽管本实用新型可以容易地表现为不同形式的实施方式，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施方式，同时可以理解的是本说明书应视为是本实用新型原理的示范性说明，而并非旨在将本实用新型限制到在此所说明的那样。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

请参阅图1，一种高防雷信号转换电源适配器，包括：用于将输入电压转换为预设输出电压的电源转换模块、用于将输入信号转换为预设输出信号的信号转换模块及外壳4。电源转换模块与信号转换模块连接，电源转换模块、电压转换模块安装于外壳4内部，以方便在同一个电源适配器上集成电源转换功能及信号转换功能，精简电源适配器及信号转换器的结构，提高空间利用率。电源转换模块包括：电压输入端3（CON1）及电压输出端P3(CON2)，电压输入端3（CON1）用于将交流市电接入，电压输出端P3(CON2)用于将电压输入端3（CON1）输入的交流电压转换为需要的稳定的预设直流电压输出。信号转换模块包括：信号输入端P1（1）、信号输出端P2（2）负载输入端P3（3）及负载输出端P1（1），信号输入端P1（1）用于接收电信设备的发出信号，信号输出端P2（2）用于将经过处理后的电信设备的发出信号输出。负载输出端P1（1）连接于电压输出端P3(CON2)，负载输出端P1（1）用于给电信设备提供电能。负载输出端P1（1）与信号输入端P1（1）为同一端。外壳4设有用于安装电压输入端3（CON1）的第一孔43，用于安装所述信号输出端P2（2）的第二孔42，用于安装所述负载输出端P1（1）及信号输入端P1（1）的共用孔41。以便于用同一个端口向电信设备输送电能的同时接收电信设备发出的信号，进一步的精化电源适配器及信号转换器的电路线路，提高空间利用率及使用便捷性。下面针对各个模块进行详细说明。

请参阅图2，电源转换模块包括：防雷电路模块，与防雷电路模块连接的第一整流滤波模块，与第一整流滤波模块连接的电压转换模块，与电压转换模块连接的的第二整流滤波模块。电压转换模块的输出端还连接有电压反馈模块，与电压反馈模块连接的PWM控制模块。电压反馈模块用于采集电压转换模块的输出端的电信息，并将该电压信息传递给PWM控制模块，PWM控制模块根据该电信息调整电压转换模块输出预设电压。该电信息为电压转换模块输出端的电压及/或电流。

请参阅图3，进一步地，防雷电路模块作为电压输入端3（CON1）用于连接于交流市电。具体地，电压输入端3（CON1）包括火线和零线。火线上依次串联有第一保险丝F1、第二保险丝F2及热敏电阻NTC。第一保险丝F1用于防止雷电冲击，第二保险丝F2用于安全防护。第一保险丝F1与第二保险丝F2之间连接第一突波吸收器ZNR1的一端，第一突波吸收器ZNR1的另一端连接于零线。零线还通过依次串联的第二突波吸收器ZNR2、放电管 FDG后接地。放电管FDG为气体放电管SG。第一突波吸收器ZNR1、第二突波吸收器ZNR2用于吸收雷电突波。放电管FDG后还连接有电压输出端P3(CON2)，该电压输出端P3(CON2)为与变压器T次级侧的电压输出端P3(CON3)为共线路的备用端口。第二保险丝F2与热敏电阻NTC之间连接安规电容CX，安规电容CX的另一端连接于零线。安规电容CX的两端并联有安规电阻。安规电阻包括：安规电阻RX1、安规电阻RX2、安规电阻RX3、安规电阻RX4，安规电阻RX1与安规电阻RX2串联后并联在安规电容CX两端，规电阻RX3与安规电阻RX4串联后并联在安规电容CX两端。将防雷电路模块集成在高防雷信号转换电源适配器中，可以在室外等可能受到雷电袭击的地方使用，在该电路遇到雷击时，通过第一突波吸收器ZNR1、第二突波吸收器ZNR2对突波进行吸收，并与地形成回路，对雷击能量进行释放，有效的防止雷电浪涌冲击对高防雷信号转换电源适配器的损坏，使得高防雷信号转换电源适配器的适用环境扩大。

请继续参阅图3，第一整流滤波模块连接于防雷电路模块。具体地，第一整流滤波模块包共膜电感LF及桥式整流电路BD1。共模电感LF的第一线圈的一端连接于热敏电阻NTC，共膜电感LF的第二线圈的一端串联在零线上。共膜电感LF的第一线圈及第二线圈的另一端连接于桥式整流电路的输入端，桥式整流电路BD1的正极输出端HV+与负极输出端之间连接有电容C1，电容C1为有极电容。正极输出端HV+还通过安规电容CY接地，负极输出端直接接地。

请参阅图6，电压转换模块连接于第一整流滤波模块。具体地，电压转换模块包括变压器T及吸收电路。变压器T初级侧的第一端连接于第一整流滤波模块的正极输出端HV+，变压器初级侧的第二端连接于PWM控制模块。吸收模块并联在变压器的初级侧的第一端及第二端间，具体地，吸收模块为RCD吸收电路，包括电阻R1、电阻R2、电容C2及二极管D1，其中电阻R1、电阻R2、电容C2相并联后的一端连接在变压器初级侧的第一端，另一端连接于二极管D1的阴极，二极管D1的阳极连接于变压器初级侧的第二端。

第二整流滤波模块连接于电压转换模块。具体地，第二整滤波模块包括：二极管D4的阳极连接于变压器T次级侧的第三端，二极管D4的两端并联有电容C7及电阻R13，电容C7与电阻R13串联。二极管D4的阴极连接于电感L1的一端，电感L1的另一端为电压输出端P3(CON2)。电容C8的一端连接于二极管D4与电感L1之间，电容C8的另一端连接于变压器次级侧的第四端。电容C9的一端连接于电感L1与电压输出端P3(CON2)之间，电容C9的另一端连接于变压器次级侧的第四端，电阻R14并联在电容C9的两端。电容C8、电容C9为有极电容。

电压输出端P3(CON2)还连接有发光模块。具体地，发光模块包括电阻R16及发光二极管LED,电阻R16的一端连接在电感L1与电压输出端P3(CON2)之间，电阻R16的另一端连接发光二极管LED的阳极，发光二极管LED的阴极连接于变压器次级侧的第四端。

电压输出端P3(CON2)还并联有突波吸收器MOV3及电容C10，用于避免从电压输出端P3(CON2)窜入浪涌信号。

电压反馈模块连接于电压转换模块或第二整流滤波模块，电压反馈模块用于接收电压转换模块输出端的电信息并经过转换后传递给PWM控制模块。具体地，电阻R4的一端连接于第一整流滤波模块的正极输出端HV+，电阻R4的另一端连接于电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接于二极管D2的阴极及电阻JR的一端。电阻JR的另一端连接于电容C3及电容C4的一端，电容C3及电容C4的另一端接地。电容C3为有极电容。二极管D2的阳极连接于电阻R6的一端。电阻R6的另一端连接变压器T的辅助绕组的一端或次级侧绕组的一端，辅助绕组的另一端或次级侧绕组的另一端接地。辅助绕组的两端或次级侧绕组的两端连接有电压转换电路。电压转换电路包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C5，电阻R8、电阻R9、电容C5相互并联，相互并联后的一端通过电阻R7连接到辅助绕组的一端或次级侧绕组的一端，相互并联后的另一端接地。其中R7为上偏电阻，R8 、R9、 C5组成下偏电路。在其他实施例中，电压转换电路可以是包括电阻与电容的其他组合，比如电阻R8和电阻R9合并为一个电阻，电容C5为多个电容的组合。辅助绕组的两端或次级侧绕组的两端还并联一电感C6及电阻R15, 电感C6与电阻R15串联。

PWM控制模块连接于电压反馈模块，PWM控制模块根据接收的电压反馈模块传递的电信息调节控制电压转换模块输出稳定的预设电压及/或电流。PWM控制模块包括芯片IC，芯片IC的引脚1连接于电阻JR的另一端，引脚2连接电容C3及电容C4的另一端且接地，电容C3为有极电容。引脚3连接于电压反馈模块的电阻R7的另一端，引脚3为FB脚。PWM控制器根据FB脚的基准电压进行比对，实现电压的调整。引脚4连接于反馈电路后接地，引脚4为CS脚。反馈电路包括相互并联的电阻R10电阻R11电阻R12。PWM控制器根据CS脚电压，调整反馈电路的阻值，对OCP过流点进行控制。在其他实施例中，反馈电路也可以是一个电阻或多个电阻的组合。引脚5、引脚6、引脚7、引脚8连接电压转换模块的初级侧的第二端。

请参阅图4-6，信号转换模块连接于电源转换模块。具体地，信号转换模块包括：信号输入端P1（1）、信号输出端P2（2）、负载输入端P3及负载输出端P1（1）。信号输入端P1（1）用于接收电信设备的发出信号，信号输出端P2（2）用于将经过处理后的电信设备的发出信号输出，信号输入端P1（1）与信号输出端P2（2）之间连接有电容C11。负载输出端P1（1）用于给电信设备提供电能，负载输出端P1（1）通过电感L3连接到负载输入端P3，负载输入端P3连接于电源转换模块的电压输出端P3(CON2)，用于将电源转换模块的预设输出电压引入到负载输入端P3，再通过负载输出端P1（1）传送到电信设备。负载输出端P1（1）与电感L3之间还连接于电感L2后接地。负载输出端P1（1）与信号输入端P1（1）为同一端，以方便在同一个电源适配器上集成电压转换功能及信号转换功能，用同一个端口向电信设备输送电能的同时接收电信设备发出的信号，精简电源适配器及信号转换器的电路结构，提高空间利用率及使用便捷性。

与现有技术相比，本实用新型至少具有如下有益效果：

首先通过将信号转换模块集成在高防雷信号转换电源适配器中，并将负载输出端P1（1）与信号输入端P1（1）集成为同一端，精化了电源适配器及信号转换器的结构，提高了空间利用率，也提升了使用的方便性。

其次通过将防雷电路模块集成在高防雷信号转换电源适配器中，使得高防雷信号转换电源适配器的适用环境扩大，可以在室外等可能受到雷电袭击的地方使用，有效的防止雷电浪涌冲击对高防雷信号转换电源适配器的损坏。

以上仅为本实用新型的较佳可行实施方式，并非限制本实用新型的保护范围，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种高防雷信号转换电源适配器，其特征在于，包括：

电源转换模块，包括将电压输入端输入的电压转换为预设电压后输出的电压输出端；

信号转换模块，包括接收电信设备发出信号的信号输入端、将所述信号处理后输出的信号输出端、连接于所述电压输出端的用于给电信设备提供电能的负载输出端，所述负载输出端与所述信号输入端为同一端。

2.根据权利要求1所述的高防雷信号转换电源适配器，其特征在于，还包括安装所述电源转换模块及信号转换模块的外壳，所述外壳设有用于安装所述电压输入端的第一孔，用于安装所述信号输出端的第二孔，用于安装所述负载输出端及信号输入端的共用孔。

3.根据权利要求1或2所述的高防雷信号转换电源适配器，其特征在于，所述负载输出端通过电感连接于所述电压输出端。

4.根据权利要求1或2所述的高防雷信号转换电源适配器，其特征在于，所述信号输入端通过电感连接到所述信号输出端。

5.根据权利要求1所述的高防雷信号转换电源适配器，其特征在于，所述电源转换模块包括防雷电路模块及第一整流滤波模块，所述防雷电路模块连接于所述第一整流滤波模块之前。

6.根据权利要求5所述的高防雷信号转换电源适配器，其特征在于，所述防雷电路模块包括第一突波吸收器及第二突波吸收器，所述第一突波吸收器连接于火线与零线之间，第二突波吸收器连接于零线与地之间。

7.根据权利要求6所述的高防雷信号转换电源适配器，其特征在于，所述第二突波吸收器与地之间还串联有气体放电管。

8.根据权利要求6或7所述的高防雷信号转换电源适配器，其特征在于，所述火线上连接所述第一突波吸收器之前还串联有第一保险丝，所述火线上连接所述第一突波吸收器之后还串联第二保险丝。

9.根据权利要求8所述的高防雷信号转换电源适配器，其特征在于，所述火线上连接所述第二保险丝之后还串联有热敏电阻。

10.根据权利要求5所述的高防雷信号转换电源适配器，其特征在于，所述电源转换模块还包括连接于所述第一整流滤波模块之后的电压转换模块、连接于所述电压转换模块的第二整流滤波模块、电压反馈模块及PWM控制模块，所述电压反馈模块用于接收所述电压转换模块输出端的电信息并传递给所述PWM控制模块，所述PWM控制模块根据所述电信息控制所述电压转换模块输出所述预设电压。

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