CN212413049U - 一种用于dc/dc变换器电源开关的降噪电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于DC/DC变换器电源开关的降噪电路，属于DC/DC变换器领域；一种用于DC/DC变换器电源开关的降噪电路，包括：电源变换模块、电压升降模块、以及开关启动模块；其中，所述开关启动模块包括：电源滤波电路、功率因数校正电路、以及输出抗涌浪电路；本实用新型通过对输入电源电压产生的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰；且利用功率因数校正芯片U1配合其他元器件从而提高功率因数,减小无功电流,减小线路损耗,改善电网供电质量；从而减少噪声产生；从而本实用新型可以调整输出功率，从而输出稳定的电压，从而减小噪声的产生。

Description

一种用于DC/DC变换器电源开关的降噪电路

技术领域

本实用新型涉及一种用于DC/DC变换器电源开关的降噪电路，属于DC/DC变换器领域。

背景技术

DC/DC变换器具体是指通过自激振荡电路把输入的直流电转变为交流电，再通过变压器改变电压之后再转换为直流电输出，或者通过倍压整流电路将交流电转换为高压直流电输出。

DC/DC变换器包括升压、降压、升/降压和反相等电路；DC/DC变换器器的优点是效率高、可以输出大电流、静态电流小；随著集成度的提高，许多新型DC/DC变换器仅需要几只外接电感器和滤波电容器。

但是现有技术中的DC/DC变换器在进行工作时，电源控制器的输出脉动和开关频率的原因导致其电源噪声很大；从而导致产生了附加的谐波损耗，降低了输变电及用电设备的效率。

实用新型内容

实用新型目的：提供一种用于DC/DC变换器电源开关的降噪电路，解决上述提到的问题。

技术方案：一种用于DC/DC变换器电源开关的降噪电路，包括：

电源变换模块，用于将输入的交流市电电压通过内部整流电路转换为可以进行负载工作使用的直流电压；

电压升降模块，用于进行将输出电压进行升高和降低，从而输出的电压符合负载工作所需，从而防止电压过高，导致的负载短路以及过压故障；

开关启动模块，用于进行电压输出时的控制，且在电源开启时，会有噪声产生，通过滤波电路进行杂波消除，同时调整输出功率，从而输出稳定的电压，从而减小噪声的产生。

在进一步的实施例中，开关启动模块包括：

电源滤波电路，对输入电源电压产生的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰；

功率因数校正电路，利用功率因数校正芯片U1配合其他元器件从而提高功率因数,减小无功电流,减小线路损耗,改善电网供电质量；从而减少噪声产生；

输出抗涌浪电路，用于将输出值负载的工作电压限制在负载和DC/DC变换器所能承受的电压范围内，从而保护DC/DC变换器和负载不受冲击而损坏。

在进一步的实施例中，电源滤波电路包括：电感L1、电感L2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、差模电感L3、差模电感L4、熔断器FU1、电阻R1；其中，所述电容C1的一端与所述电感L1的一端连接且输入电压，所述电容C1的另一端与所述电感L2的一端连接且输入电压，所述电感L1的另一端同时与所述电容C4的一端、所述电容C2的一端和所述差模电感L3的一端连接，所述电感L2的另一端同时与所述电容C2的另一端、所述电容C3的一端和所述差模电感L4的一端连接，所述电容C4的另一端和所述电容C3的另一端连接且接地，所述差模电感L3的另一端与所述熔断器FU1的一端连接，所述熔断器FU1的另一端同时与所述电容C5的一端和所述电阻R1的一端连接且输出电压，所述差模电感L4的另一端同时与所述电阻R1的另一端和所述电容C5的另一端连接且输出电压。

在进一步的实施例中，输出抗涌浪电路包括：电阻R2、电阻R3、稳压二极管D1、电阻R4、电容C6、稳压二极管D2、三极管Q1、电阻R5、电阻R6、电容C7、电阻R7、电解电容C8、MOS管Q2；其中，所述电阻R3的一端同时与所述电阻R2的一端和所述电解电容C8的一端连接，所述电阻R2的一端输入电压，所述电阻R2的另一端同时与所述电阻R4的一端和所述稳压二极管D1的负极连接，所述三极管Q1的集电极同时与所述电阻R3的另一端、所述电容C6的一端和所述MOS管Q2的栅极连接，所述电阻R2的另一端与所述电阻R3的另一端连接，所述电阻R4的另一端同时与所述稳压二极管D1的正极和所述电容C6的另一端连接，所述三极管Q1的基极同时与所述电阻R5的一端和所述稳压二极管D2的正极连接，所述电阻R5的另一端同时与所述三极管Q1的发射极、所述MOS管Q2的漏极、所述电阻R6的一端和所述电容C7的一端连接，所述电阻R4的另一端与所述电容C7的一端连接且输入电压，所述MOS管Q2的源极同时与所述电阻R7的一端、所述电阻R6的另一端、所述电容C7的另一端和所述电解电容C8的另一端连接且输出电压，所述稳压二极管D2的负极和所述电阻R7的另一端连接。

在进一步的实施例中，功率因数校正电路包括：电阻R10、电阻R11、电阻R9、电阻R8、电容C11、电容C10、电容C9、电容C12、二极管D3、电阻R12、变压器TR1、二极管D4、MOS管Q3、电阻R15、电阻R14、电阻R13、电容C13、功率因数校正芯片U1；其中，所述电阻R11的一端同时与所述电阻R10的一端和所述变压器TR1的1号引脚连接，所述电阻R11的另一端同时与所述电阻R9的一端和所述二极管D3的负极连接，所述变压器TR1的2号引脚同时与所述二极管D3的正极和所述电阻R12的一端连接，所述电阻R10的一端输入电压，所述功率因数校正芯片U1的5号引脚与所述电阻R12的另一端连接，所述功率因数校正芯片U1的8号引脚同时与所述电容C12的一端、所述电阻R9的一端和所述电容C10的一端连接，所述电容C12的另一端接地，所述功率因数校正芯片U1的3号引脚同时与所述电阻R10的另一端、所述电阻R8的一端和所述电容C11的一端连接、且所述电容C11的一端输入电压，所述功率因数校正芯片U1的2号引脚与所述电容C9的一端连接，所述功率因数校正芯片U1的7号引脚与所述MOS管Q3的栅极连接，所述功率因数校正芯片U1的1号引脚同时与所述电阻R13的一端和所述电阻R14的一端连接，所述功率因数校正芯片U1的4号引脚同时与所述电阻R15的一端和所述MOS管Q3的漏极连接，所述MOS管Q3的源极同时与所述二极管D4的正极和所述变压器TR1的3号引脚连接，所述功率因数校正芯片U1的6的号引脚同时与所述电容C9的另一端和所述电阻R15的一端连接且接地，所述二极管D4的负极同时与所述电阻R13的另一端和所述电容C13的一端连接且输出电压，所述电阻R14的另一端同时与所述电阻R15的另一端和所述电容C13的另一端连接且输出电压，所述电阻R8的另一端同时与所述电容C11的另一端、所述电容C10的另一端和所述电容C9的另一端连接。

在进一步的实施例中，功率因数校正芯片U1的型号为MC33262。

有益效果：本实用新型通过对输入电源电压产生的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰；且利用功率因数校正芯片U1配合其他元器件从而提高功率因数,减小无功电流,减小线路损耗,改善电网供电质量；从而减少噪声产生；从而本实用新型可以调整输出功率，从而输出稳定的电压，从而减小噪声的产生。

附图说明

图1是本实用新型的开关启动模块电路图。

图2是本实用新型的电源滤波电路图。

图3是本实用新型的功率因数校正电路图。

图4是本实用新型的输出抗涌浪电路图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施；在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

一种用于DC/DC变换器电源开关的降噪电路，包括：电源变换模块、电压升降模块、以及开关启动模块；其中，所述开关启动模块包括：电源滤波电路、功率因数校正电路、以及输出抗涌浪电路。

在一个实施例中，电源滤波电路包括：电感L1、电感L2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、差模电感L3、差模电感L4、熔断器FU1、电阻R1；

在一个实施例中，输出抗涌浪电路包括：电阻R2、电阻R3、稳压二极管D1、电阻R4、电容C6、稳压二极管D2、三极管Q1、电阻R5、电阻R6、电容C7、电阻R7、电解电容C8、MOS管Q2。

在一个实施例中，功率因数校正电路包括：电阻R10、电阻R11、电阻R9、电阻R8、电容C11、电容C10、电容C9、电容C12、二极管D3、电阻R12、变压器TR1、二极管D4、MOS管Q3、电阻R15、电阻R14、电阻R13、电容C13、功率因数校正芯片U1。

如图2所示，所述电容C1的一端与所述电感L1的一端连接且输入电压，所述电容C1的另一端与所述电感L2的一端连接且输入电压，所述电感L1的另一端同时与所述电容C4的一端、所述电容C2的一端和所述差模电感L3的一端连接，所述电感L2的另一端同时与所述电容C2的另一端、所述电容C3的一端和所述差模电感L4的一端连接，所述电容C4的另一端和所述电容C3的另一端连接且接地，所述差模电感L3的另一端与所述熔断器FU1的一端连接，所述熔断器FU1的另一端同时与所述电容C5的一端和所述电阻R1的一端连接且输出电压，所述差模电感L4的另一端同时与所述电阻R1的另一端和所述电容C5的另一端连接且输出电压。

如图3所示，所述电阻R11的一端同时与所述电阻R10的一端和所述变压器TR1的1号引脚连接，所述电阻R11的另一端同时与所述电阻R9的一端和所述二极管D3的负极连接，所述变压器TR1的2号引脚同时与所述二极管D3的正极和所述电阻R12的一端连接，所述电阻R10的一端输入电压，所述功率因数校正芯片U1的5号引脚与所述电阻R12的另一端连接，所述功率因数校正芯片U1的8号引脚同时与所述电容C12的一端、所述电阻R9的一端和所述电容C10的一端连接，所述电容C12的另一端接地，所述功率因数校正芯片U1的3号引脚同时与所述电阻R10的另一端、所述电阻R8的一端和所述电容C11的一端连接、且所述电容C11的一端输入电压，所述功率因数校正芯片U1的2号引脚与所述电容C9的一端连接，所述功率因数校正芯片U1的7号引脚与所述MOS管Q3的栅极连接，所述功率因数校正芯片U1的1号引脚同时与所述电阻R13的一端和所述电阻R14的一端连接，所述功率因数校正芯片U1的4号引脚同时与所述电阻R15的一端和所述MOS管Q3的漏极连接，所述MOS管Q3的源极同时与所述二极管D4的正极和所述变压器TR1的3号引脚连接，所述功率因数校正芯片U1的6的号引脚同时与所述电容C9的另一端和所述电阻R15的一端连接且接地，所述二极管D4的负极同时与所述电阻R13的另一端和所述电容C13的一端连接且输出电压，所述电阻R14的另一端同时与所述电阻R15的另一端和所述电容C13的另一端连接且输出电压，所述电阻R8的另一端同时与所述电容C11的另一端、所述电容C10的另一端和所述电容C9的另一端连接。

如图4所示，所述电阻R3的一端同时与所述电阻R2的一端和所述电解电容C8的一端连接，所述电阻R2的一端输入电压，所述电阻R2的另一端同时与所述电阻R4的一端和所述稳压二极管D1的负极连接，所述三极管Q1的集电极同时与所述电阻R3的另一端、所述电容C6的一端和所述MOS管Q2的栅极连接，所述电阻R2的另一端与所述电阻R3的另一端连接，所述电阻R4的另一端同时与所述稳压二极管D1的正极和所述电容C6的另一端连接，所述三极管Q1的基极同时与所述电阻R5的一端和所述稳压二极管D2的正极连接，所述电阻R5的另一端同时与所述三极管Q1的发射极、所述MOS管Q2的漏极、所述电阻R6的一端和所述电容C7的一端连接，所述电阻R4的另一端与所述电容C7的一端连接且输入电压，所述MOS管Q2的源极同时与所述电阻R7的一端、所述电阻R6的另一端、所述电容C7的另一端和所述电解电容C8的另一端连接且输出电压，所述稳压二极管D2的负极和所述电阻R7的另一端连接。

工作原理：当DC/DC变换器，输出市电电压，通过电源变换模块进行将380V交流电压转换为工作负载所需的直流电压，且通过电压升降模块将直流电压进行升压或者降压工作，从而进行输出符合负载所需的电压；

此时打开开关，电压通过开关启动模块进行输入，电压通过输入电源滤波电路进行滤波，电压通过电容C1、电容C2、电感L1、电感L2组成的滤波电路，同时电容C4与电容C3组成保护电路，当电压通过时，如果电压过大，电容C1与电容C2失效时，电容C3与电容C4可以保护电路，从而不会导致电极，从而保护负载、DC/DC变换器以及人员安全，同时电压通过差模电感L1与差模电感L2输入，通过电容C5与电阻R1进行并联从而可以提高电压信号传输的速度，从而将电压快速传输至功率因数校正电路；

电压进入功率因数校正电路，通过电阻R10与电阻R11并联输出至变压器TR1，同时变压器TR1的2号引脚输入功率因数校正芯片U1的5号引脚进行检测电流，当电流为零时，功率因数校正芯片U1内部进行翻转，检测的电流会通过功率因数校正芯片U1的4号引脚进行比较，从而功率因数校正芯片U1的7号引脚输出高电平，从而使MOS管Q3的栅极得电，从而MOS管Q3导通；从而进行输出工作电压，当输入MOS管Q3的电流值大于功率因数校正芯片U1的4号引脚输出的电流值时，MOS管Q3截止；因此，功率因数校正芯片U1的4号引脚输出的电流即通过MOS管Q3的电流的门限值，该门限值随输入电压的变化而近似呈正弦规律变化；

输出的电压经过输出抗涌浪电路进行保护输出，当无电压进行输入时，电容C6上没有电压，从而MOS管Q2无电不导通，电流经电阻R6构成回路；当电容C6上有电压经过时，通过输入至稳压二极管D1，从而稳压二极管D1导通，从而 MOS管Q2导通；从而进行导通输出电压；如果经过电解电容C8的电压漏电或电路出现短路现象，=电流在通过电阻R6上产生的压降增大，从而促使三极管Q1导通，从而 MOS管Q2的栅极没有电压输入，从而MOS管Q2不导通，从而电阻R6电路将自动断电，以保护后级电路。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于DC/DC变换器电源开关的降噪电路，其特征在于，包括：电源变换模块、电压升降模块、以及开关启动模块；其中，所述开关启动模块包括：电源滤波电路、功率因数校正电路、以及输出抗涌浪电路；

所述电源滤波电路包括：电感L1、电感L2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、差模电感L3、差模电感L4、熔断器FU1、电阻R1；其中，所述电容C1的一端与所述电感L1的一端连接且输入电压，所述电容C1的另一端与所述电感L2的一端连接且输入电压，所述电感L1的另一端同时与所述电容C4的一端、所述电容C2的一端和所述差模电感L3的一端连接，所述电感L2的另一端同时与所述电容C2的另一端、所述电容C3的一端和所述差模电感L4的一端连接，所述电容C4的另一端和所述电容C3的另一端连接且接地，所述差模电感L3的另一端与所述熔断器FU1的一端连接，所述熔断器FU1的另一端同时与所述电容C5的一端和所述电阻R1的一端连接且输出电压，所述差模电感L4的另一端同时与所述电阻R1的另一端和所述电容C5的另一端连接且输出电压。

2.根据权利要求1所述一种用于DC/DC变换器电源开关的降噪电路，其中特征在于，所述输出抗涌浪电路包括：电阻R2、电阻R3、稳压二极管D1、电阻R4、电容C6、稳压二极管D2、三极管Q1、电阻R5、电阻R6、电容C7、电阻R7、电解电容C8、MOS管Q2；其中，所述电阻R3的一端同时与所述电阻R2的一端和所述电解电容C8的一端连接，所述电阻R2的一端输入电压，所述电阻R2的另一端同时与所述电阻R4的一端和所述稳压二极管D1的负极连接，所述三极管Q1的集电极同时与所述电阻R3的另一端、所述电容C6的一端和所述MOS管Q2的栅极连接，所述电阻R2的另一端与所述电阻R3的另一端连接，所述电阻R4的另一端同时与所述稳压二极管D1的正极和所述电容C6的另一端连接，所述三极管Q1的基极同时与所述电阻R5的一端和所述稳压二极管D2的正极连接，所述电阻R5的另一端同时与所述三极管Q1的发射极、所述MOS管Q2的漏极、所述电阻R6的一端和所述电容C7的一端连接，所述电阻R4的另一端与所述电容C7的一端连接且输入电压，所述MOS管Q2的源极同时与所述电阻R7的一端、所述电阻R6的另一端、所述电容C7的另一端和所述电解电容C8的另一端连接且输出电压，所述稳压二极管D2的负极和所述电阻R7的另一端连接。

3.根据权利要求1所述一种用于DC/DC变换器电源开关的降噪电路，其特征在于，所述功率因数校正电路包括：电阻R10、电阻R11、电阻R9、电阻R8、电容C11、电容C10、电容C9、电容C12、二极管D3、电阻R12、变压器TR1、二极管D4、MOS管Q3、电阻R15、电阻R14、电阻R13、电容C13、功率因数校正芯片U1；其中，所述电阻R11的一端同时与所述电阻R10的一端和所述变压器TR1的1号引脚连接，所述电阻R11的另一端同时与所述电阻R9的一端和所述二极管D3的负极连接，所述变压器TR1的2号引脚同时与所述二极管D3的正极和所述电阻R12的一端连接，所述电阻R10的一端输入电压，所述功率因数校正芯片U1的5号引脚与所述电阻R12的另一端连接，所述功率因数校正芯片U1的8号引脚同时与所述电容C12的一端、所述电阻R9的一端和所述电容C10的一端连接，所述电容C12的另一端接地，所述功率因数校正芯片U1的3号引脚同时与所述电阻R10的另一端、所述电阻R8的一端和所述电容C11的一端连接、且所述电容C11的一端输入电压，所述功率因数校正芯片U1的2号引脚与所述电容C9的一端连接，所述功率因数校正芯片U1的7号引脚与所述MOS管Q3的栅极连接，所述功率因数校正芯片U1的1号引脚同时与所述电阻R13的一端和所述电阻R14的一端连接，所述功率因数校正芯片U1的4号引脚同时与所述电阻R15的一端和所述MOS管Q3的漏极连接，所述MOS管Q3的源极同时与所述二极管D4的正极和所述变压器TR1的3号引脚连接，所述功率因数校正芯片U1的6的号引脚同时与所述电容C9的另一端和所述电阻R15的一端连接且接地，所述二极管D4的负极同时与所述电阻R13的另一端和所述电容C13的一端连接且输出电压，所述电阻R14的另一端同时与所述电阻R15的另一端和所述电容C13的另一端连接且输出电压，所述电阻R8的另一端同时与所述电容C11的另一端、所述电容C10的另一端和所述电容C9的另一端连接。

4.根据权利要求3所述一种用于DC/DC变换器电源开关的降噪电路，其中特征在于，所述功率因数校正芯片U1的型号为MC33262。

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