CN215646626U - 模块化电源电路结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种模块化电源电路结构，包括桥式整流电路、变压器和电容，所述的桥式整流电路接收市电输入，所述的桥式整流电路、变压器和电容依次连接，所述的电容输出直流电压。采用了本实用新型的模块化电源电路结构，将这些交流转直流的电路简化成一个小型化的模块，使用方只需在模块的输入口提供市电输入即可，输出即为安全、稳定、可靠的直流电源，并提供模块化的解决方案，相关需直流供电的产品中可直接借用该模块，免去了繁琐的设计和测试内容。

Description

模块化电源电路结构

技术领域

本实用新型涉及电源供电领域，尤其涉及家庭控制设备的电源供电技术领域，具体是指一种模块化电源电路结构。

背景技术

现有的家庭控制设备，一般由供电系统、控制系统等部分组成。其中控制系统的核心元器件大部分为单片机、微处理器、或者继电器等。这些元器件绝大部分需要使用持续的直流电源（一般为24V以下）来维持正常工作。在家庭电气设备领域中，直流电源的供给大部分由交流的高压市电转化而来，这些交流转直流的电路一般需要使用一块或者多块独立的电源印刷电路板来实现。如此，基本上每一个产品都需要包含这种交流转直流的电路板，电路板设计完成后还需要进行长时间的可靠性测试。同时，市电属于较强电压，设计中稍有不慎，将带来人体触电危险。这样的设计，在增加产品研发周期的同时，也带来了更多的电源设计风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足安全、稳定、可靠的模块化电源电路结构。

为了实现上述目的，本实用新型的模块化电源电路结构如下：

该模块化电源电路结构，其主要特点是，所述的电路结构包括桥式整流电路、变压器和电容，所述的桥式整流电路接收市电输入，所述的桥式整流电路、变压器和电容依次连接，所述的电容输出直流电压。

较佳地，所述的电路结构包括隔离式电源电路，所述的隔离式电源电路包括变压器、第一桥式整流电路、整流滤波电路和第一电容，所述的变压器与输入电源相连，所述的变压器的原边与第一桥式整流电路相连接，所述的变压器的副边与整流滤波电路的正极相连接，所述的第一电容的两端接整流滤波电路的负极和变压器的输出端的另一端。

较佳地，所述的电路结构的输入电源通过所述的桥式整流电路转化为全波或半波整流后的脉动直流电压，所述的脉动直流电压加载到变压器的原边，变压器的副边耦合得到直流电压，所述的整流滤波电路接收直流电压，转化为直流电源，并输出。

较佳地，所述的电路结构包括非隔离式电源电路，所述的非隔离式电源电路包括第二桥式整流电路、电感和第二电容，所述的第二桥式整流电路与输入电源相连，所述的电感与第二桥式整流电路并联连接，所述的第二电容与电感并联连接。

较佳地，所述的电路结构的输入电源通过桥式整流电路整流加到电感，电感储存能量，通过电感和电容的充放电功能，输出直流电压，并转化为纹波小的稳定电源。

采用了本实用新型的模块化电源电路结构，将这些交流转直流的电路简化成一个小型化的模块，使用方只需在模块的输入口提供市电输入即可，输出即为安全、稳定、可靠的直流电源，并提供模块化的解决方案，相关需直流供电的产品中可直接借用该模块，免去了繁琐的设计和测试内容。

附图说明

图1为本实用新型的模块化电源电路结构的隔离式电源方案原理框图。

图2为本实用新型的模块化电源电路结构的桥式整流输入输出波形示意图。

图3为本实用新型的模块化电源电路结构的非隔离式电源方案原理框图。

图4为本实用新型的模块化电源电路结构的电源模块小插板示例。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

本实用新型的该模块化电源电路结构，其中包括桥式整流电路、变压器和电容，所述的桥式整流电路接收市电输入，所述的桥式整流电路、变压器和电容依次连接，所述的电容输出直流电压。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的电路结构包括隔离式电源电路，所述的隔离式电源电路包括变压器、第一桥式整流电路、整流滤波电路和第一电容，所述的变压器与输入电源相连，所述的变压器的原边与第一桥式整流电路相连接，所述的变压器的副边与整流滤波电路的正极相连接，所述的第一电容的两端接整流滤波电路的负极和变压器的输出端的另一端。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的电路结构的输入电源通过所述的桥式整流电路转化为全波或半波整流后的脉动直流电压，所述的脉动直流电压加载到变压器的原边，变压器的副边耦合得到直流电压，所述的整流滤波电路接收直流电压，转化为直流电源，并输出。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的电路结构包括非隔离式电源电路，所述的非隔离式电源电路包括第二桥式整流电路、电感和第二电容，所述的第二桥式整流电路与输入电源相连，所述的电感与第二桥式整流电路并联连接，所述的第二电容与电感并联连接。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的电路结构的输入电源通过桥式整流电路整流加到电感，电感储存能量，通过电感和电容的充放电功能，输出直流电压，并转化为纹波小的稳定电源。

本实用新型的具体实施方式中，属于家庭控制设备的电源供电模块。可适用于各种需要使用市电（110V～220V）的电气设备中，在节约原有电源方案的占用面积上，同时具有低成本化、高可靠性等优点。

本实用新型专利涉及到两种不同的直流电源输出方式：隔离式电源和非隔离式电源。

隔离式电源方案由隔离式的变压器将市电和输出端物理上进行隔离，原理框图如图1所示。左边的正弦交流电通过桥式整流电路转化为全波或者半波整流后的脉动直流电压。具体波形如图2所示，脉动直流电压加载到隔离式的变压器原边上，变压器的副边即可耦合出直流电压。再继续经过一系列的整流滤波电路将这个直流电压转化为纹波小的稳定直流电源。图1中的电源芯片提供了了一套开关电路，通过高频次的开关芯片的输出管脚来达到提供稳定电源的目的。

非隔离式电源方案的原理框图如图3所示。左边的正弦交流电通过桥式整流电路整流后加上到电感后，电感开始储存能量。通过电感和电容的充放电功能，实现输出直流电压，再继续经过一系列电路将这个直流电压转化为纹波小的稳定电源。实际应用中，该电路的输出电压和市电仍然连接，在不需要进行隔离的电路上可以采用，电路简单、可靠、成本更优。

以上两种电源模块可以直接设计成如图4所示的电源模块小插板，通过金手指焊接，或者插入所需的电路中即可，也可通过模块上提供的焊盘焊接在主电路板上。

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进一步的描述。

如图1，本实用新型涉及一种电源模块。该模块的输入为市电（110V～220V），输出为隔离式的直流5V电源。直流5V电源直接提供给继电器使用、5V电源提供给屏幕和无线收发功率放大器使用。输出的5V电源相对于人体而言是安全的，相关屏幕可以直接被人体触摸。

如图3，本实用新型涉及一种电源模块。该模块的输入为市电（110V～220V），输出为非隔离式的直流5V电源。直流5V电源直接提供给继电器使用、5V电源经过线性稳压器转化为纹波更小的3.3V电源，提供给芯片使用。输出的5V电源相对于人体而言仍然是高压电源，人体不可以直接触摸，所有电路需要用绝缘的外壳和人体隔离开来。

电源模块是通过市电转化为24V以下的直流电源。转化后的直流电源可以和市电完全隔离开来或者连接在一起。

电源模块可以焊接或者插装在电路主板上，或者通过电源线焊接在模块上，然后直接提供给后续电路使用，该电源模块统一标准化，可满足不同的产品需求，工艺简单，整体产品成本节省，同时保证安全及性能，给生产管理带来很大的便利性。

本实用新型专利解决了原有家庭控制设备中交流转直流电路的繁琐设计，提出了一种模块化的解决方案。简化整体产品方案的同时，减少了原有产品设计的研发周期和带来的安全隐患。同时，批量、模块化的电路降低了产品中原有电路的成本，提供了更为可靠、低成本、占用面积小的解决方案。

采用了本实用新型的模块化电源电路结构，将这些交流转直流的电路简化成一个小型化的模块，使用方只需在模块的输入口提供市电输入即可，输出即为安全、稳定、可靠的直流电源，并提供模块化的解决方案，相关需直流供电的产品中可直接借用该模块，免去了繁琐的设计和测试内容。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (5)

1.一种模块化电源电路结构，其特征在于，所述的电路结构包括桥式整流电路、变压器和电容，所述的桥式整流电路接收市电输入，所述的桥式整流电路、变压器和电容依次连接，所述的电容输出直流电压。

2.根据权利要求1所述的模块化电源电路结构，其特征在于，所述的电路结构包括隔离式电源电路，所述的隔离式电源电路包括变压器、第一桥式整流电路、整流滤波电路和第一电容，所述的变压器与输入电源相连，所述的变压器的原边与第一桥式整流电路相连接，所述的变压器的副边与整流滤波电路的正极相连接，所述的第一电容的两端接整流滤波电路的负极和变压器的输出端的另一端。

3.根据权利要求1所述的模块化电源电路结构，其特征在于，所述的电路结构的输入电源通过所述的桥式整流电路转化为全波或半波整流后的脉动直流电压，所述的脉动直流电压加载到变压器的原边，变压器的副边耦合得到直流电压，所述的整流滤波电路接收直流电压，转化为直流电源，并输出。

4.根据权利要求1所述的模块化电源电路结构，其特征在于，所述的电路结构包括非隔离式电源电路，所述的非隔离式电源电路包括第二桥式整流电路、电感和第二电容，所述的第二桥式整流电路与输入电源相连，所述的电感与第二桥式整流电路并联连接，所述的第二电容与电感并联连接。

5.根据权利要求1所述的模块化电源电路结构，其特征在于，所述的电路结构的输入电源通过桥式整流电路整流加到电感，电感储存能量，通过电感和电容的充放电功能，输出直流电压，并转化为纹波小的稳定电源。

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