CN215897355U - 智能高性能小家电充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能高性能小家电充电器，所述智能高性能小家电充电器包括整流电路、变压电路、电源集成控制器、输出滤波模块和原边线圈电压反馈电路；通过原边线圈电压反馈电路与所述变压电路的原边辅助线圈连接，用于将变压器的原边辅助线圈的电压反馈至所述电源集成控制器的电压反馈，通过电源集成控制器输出所述脉宽调制信号，以使所述第三直流电保持电压的稳定。由于在原边来获取反馈电压值，而无需从副边来获取输出电压，这样就可减少光耦反馈电路的使用，电路相对简单，且能满足小家电的供电需求。

Description

智能高性能小家电充电器

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及一种智能高性能小家电充电器。

背景技术

小家电的供电通常为小电压的供电，在小电压供电中，小家电对电压的微小波动并不太敏感，输出电压保证在设定的范围即可为小家电提供供电电源。现有的小家电供电电源通常采用传统的副边反馈的方案，虽然可以实现稳定的电压输出。但是，由于通常需要通过采用光耦的方式来将输出电压反馈回电源控制器，电源控制器再根据反馈电压来对输出脉冲宽度进行调节，以实现输出电压的稳定性。但是这种传统的架构方案，由于需要采用光耦和 431基准芯片器件等电子元器件。使得整体电路复杂，容易产生故障，且整体电路的成本较高，由于小家电的供电适配器的成本相对敏感，难以满足消费者的实际需求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种智能高性能小家电充电器。

为实现上述目的，根据本实用新型实施例的智能高性能小家电充电器，所述智能高性能小家电充电器包括：

整流电路，所述整流电路用于将交流电整流成第一直流电；

变压电路，所述变压电路包括变压器，所述变压器的初级线圈一端与所述整流电路的输出端连接，用于将所述整流电路输出的直流电进行变压，并输出第二直流电；

电源集成控制器，所述电源集成控制器的脉宽调整端与变压器的初级线圈另一端连接，所述电源集成控制器内设有MOS开关管，以通过所述MOS 开关管对所述变压电路的初级线圈进行电压的脉宽调制；

输出滤波电路，所述输出滤波电路与所述变压器的次级线圈连接，用于对所述第二直流电进行滤波，并输出稳定的第三直流电；

原边线圈电压反馈电路，所述原边线圈电压反馈电路与所述变压电路的原边辅助线圈连接，用于将变压器的原边辅助线圈的电压反馈至所述电源集成控制器的电压反馈，通过电源集成控制器输出所述脉宽调制信号，以使所述第三直流电保持电压的稳定。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述原边线圈电压反馈电路包括：

电阻R4，所述电阻R4的一端与所述变压电路的原边辅助线圈连接；

电阻R5，所述电阻R5的一端与所述电阻R4的另一端连接，所述电阻R5 的另一端与参考地连接，所述电阻R4、电阻R5的公共端与所述电源集成控制器的电压反馈连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述智能高性能小家电充电器还包括电流反馈电阻R8，所述电阻R8的一端与所述电源集成控制器的电流采样端连接，所述电阻R8的另一端与参考地连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述智能高性能小家电充电器还包括辅助供电路，所述辅助供电路包括二极管D1，所述二极管D1的阳极与所述变压器的原边线圈连接，所述二极管D1的阴极与所述电源集成控制器的电源供电端连接；

电容C1，所述电容C1的一端与所述二极管D1的阳极连接，所述电容C1 的另一端与参考地连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述智能高性能小家电充电器还包括所述辅助供电路还包括：

电容EC3，所述电容EC3的一端与所述二极管D1的阴极连接，所述电容 EC3的另一端与参考地连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述智能高性能小家电充电器还包括所述辅助供电路还包括：

电容C2，所述电容C2的一端与所述二极管D1的阴极连接，所述电容C2 的另一端与参考地连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述整流电路包括：

桥式整流电路BD1，所述桥式整流电路BD1的整流输入端与交流电连接，以将输入交流电整流成脉动直流电并输出；

稳压电路，所所述稳压电路包括有一电感L1和电容EC2，所述电感L1的一端与所述桥式整流电路BD1的整流输出端连接，所述电感L1的另一端与所述变压器的初级线圈连接；所述电容EC2一端与所述电感L1的所述另一端，所述电容EC2的另一端与参考地连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述输出滤波电路包括：

二极管D2，所述二极管D2的阳极与所述变压器的次级线圈的变压输出端连接；

电容EC4，所述电容EC4的一端与所述二极管D2的阴极连接，所述电容 EC4的另一端与参考地连接；

电阻R11，所述电阻R11的一端与所述二极管D2的阴极连接，所述电容EC4的另一端与参考地连接，所述电阻R11的两端与电源输出接口连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述智能高性能小家电充电器还包括电源状态指示电路，所述电源状态指示电路设置在电源输出接口的两端，以将电源的工作状态指示。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述电源状态指示电路包括：

三极管Q1，所述三极管Q1的基极通过电阻R13与参考地连接，所述三极管Q1发射极通过电阻R12与参考地连接；

发光二极管D3，所述发光二极管D3的阳极与所述变压器的次级线圈一端，所述发光二极管D3的阴极与所述三极管Q1的集电极连接。

本实用新型实施例提供的智能高性能小家电充电器，通过原边线圈电压反馈电路与所述变压电路的原边辅助线圈连接，用于将变压器的原边辅助线圈的电压反馈至所述电源集成控制器的电压反馈，通过电源集成控制器输出所述脉宽调制信号，以使所述第三直流电保持电压的稳定。由于在原边来获取反馈电压值，而无需从副边来获取输出电压，这样就可减少光耦反馈电路的使用，由于光耦反馈电路相对复杂，会导致整体电路的成本的大幅度上升。这样通过减少光耦的使用，电路相对简单，且能满足小家电的供电需求。通过采用PSR即原边方案、满足电压电流VI能效，裕量大，空载功耗小于75mW。外围元件少，省去光耦和431基准芯片器件等电子元器件。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的智能高性能小家电充电器结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一能高性能小家电充电器结构示意图。

附图标记：

整流电路10；

变压电路20；

电源集成控制器30；

输出滤波电路40；

原边线圈电压反馈电路50；

辅助供电路60；

稳压电路70；

电源状态指示电路80。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1，本实用新型实施例提供一种智能高性能小家电充电器，包括: 整流电路10、变压电路20、电源集成控制器30、输出滤波电路40和原边线圈电压反馈电路50，所述整流电路10用于将交流电整流成第一直流电；如图1 中所示，整流电路10通过电源接口(L/N)与交流电输出端连接，交流电可为市电交流电，通过所述整流电路10用于将交流电整流成第一直流电，所述第一直流电为高压直流电。

所述变压电路20包括变压器，所述变压器的初级线圈一端与所述整流电路10的输出端连接，用于将所述整流电路10输出的直流电进行变压，并输出第二直流电；由于电源的主要为小家电设备，小家电的供电一般的低压直流电，通过所述变压器50在主控制电路的脉冲信号作用下进行高压直流电的脉冲调整及变压输出，可将电路输出的高压电转为低压电，并输出。

所述电源集成控制器30的脉宽调整端与变压器的初级线圈另一端连接，所述电源集成控制器内设有MOS开关管，以通过所述MOS开关管对所述变压电路的初级线圈进行电压的脉宽调制；通过MOS开关管与所述变压器的原边线圈连接。所述电源集成控制器30的脉宽调整端与所述MOS开关管的栅极连接，所述电源集成控制器30用于输出脉宽调制信号，并通过所述MOS开关管对所述变压电路20的初级线圈进行电压的脉宽调制；通过所述电源集成控制器30输出的脉宽调制信号对所述MOS开关管进行导通和截止控制，以对所述第一直流电进行脉宽调制，在麦宽调整从作用下，变压器可将所述第一直流电进行调整变压成脉宽调整的第二直流电，并输出。

所述输出滤波电路40与所述变压器的次级线圈连接，用于对所述第二直流电进行滤波，并输出稳定的第三直流电；通过所述输出滤波电路40，可将所述脉宽调整的第二直流电进行稳压滤波后，成为稳定的第三直流电，并输出至小家电设备，从而为小家电设备提供供电电源。

所述原边线圈电压反馈电路50与所述变压电路20的原边辅助线圈连接，用于将变压器的原边辅助线圈的电压反馈至所述电源集成控制器30的电压反馈，通过电源集成控制器30输出所述脉宽调制信号，以使所述第三直流电保持电压的稳定。如图1中所示，所述电源集成控制器30的电压检测端VS通过原边线圈电压反馈电路50连接到变压电路20的原边辅助线圈，以便于从变压电路20的原边辅助线圈来获取变压器的输出电压，由于变压器的原边电压与副边电压通常为比例关系。如此，可间接地获取到变压器的副边的电压值，通过原边电压值，所述源控制集成电路对输出脉宽进行调整，以对输出电压的第三直流电电压值进行调节控制。由于在原边来获取反馈电压值，而无需从副边来获取输出电压，这样就可减少光耦反馈电路的使用，由于光耦反馈电路相对复杂，会导致整体电路的成本的大幅度上升。这样通过减少光耦的使用，电路相对简单，且能满足小家电的供电需求。

本实用新型实施例提供的智能高性能小家电充电器，通过原边线圈电压反馈电路50与所述变压电路20的原边辅助线圈连接，用于将变压器的原边辅助线圈的电压反馈至所述电源集成控制器30的电压反馈，通过电源集成控制器30输出所述脉宽调制信号，以使所述第三直流电保持电压的稳定。由于在原边来获取反馈电压值，而无需从副边来获取输出电压，这样就可减少光耦反馈电路的使用，由于光耦反馈电路相对复杂，会导致整体电路的成本的大幅度上升。这样通过减少光耦的使用，电路相对简单，且能满足小家电的供电需求。通过采用PSR即原边方案、满足电压电流VI能效，裕量大，空载功耗小于75mW。外围元件少，省去光耦和431基准芯片器件等电子元器件。

参阅图1，所述原边线圈电压反馈电路50包括：电阻R4和电阻R5，所述电阻R4的一端与所述变压电路20的原边辅助线圈连接；

所述电阻R5的一端与所述电阻R4的另一端连接，所述电阻R5的另一端与参考地连接，所述电阻R4、电阻R5的公共端与所述电源集成控制器30的电压反馈连接。如图1中所示，通过所述电阻R4、电阻R5构成分压电路，以将所述变压电路20的原边辅助线圈的电压进行分压后反馈至所述电源集成控制器30的电压反馈，这样通过所述电源集成控制器30的电压反馈进行电压采样，或者稳压后进行电压采样，即可获取变压电路20的原边辅助线圈的电压值，由于变压电路20的原边辅助线圈与副边线圈之间电压成比例关系，如此，可获取到电路的输出电压的电压值，通过调整输出脉冲宽度，即可实现对输出电压的调节控制。这样无需要在通过光耦和431基准芯片器件等电子元器件来构成复杂的电压采样电路，使得电路更加简单，成本更低，且能满足小家电的供电需要。

参阅图1，所述智能高性能小家电充电器还包括电流反馈电阻R8，所述电阻R8的一端与所述电源集成控制器的电流采样端连接，所述电阻R8的另一端与参考地连接。如图1中所示，通过电阻R8来实现对变压器的原边线圈电流的采样，由于所述电源集成控制器30内集成有MOS开关管，变压器的原边线圈电流通过电源集成控制器30的HV进入到电源集成控制器30内，并在并电源集成控制器30内集成有MOS开关管的控制下进行脉宽调整，并通过CS接口与电阻R8连接，通过电阻R8两端的电压值，就可获取变压器的原边线圈电流值。通过采用一个外接电阻R8即可对变压器的原边线圈电流的采样，使得电路更加简单，成本更低。

参阅图1，所述智能高性能小家电充电器还包括辅助供电路60，所述辅助供电路60包括二极管D1和电容C1，所述二极管D1的阳极与所述变压器的原边线圈连接，所述二极管D1的阴极与所述电源集成控制器30的电源供电端连接；所述电容C1的一端与所述二极管D1的阳极连接，所述电容C1的另一端与参考地连接。如图1中所示，通过所述二极管D1的单向导通性可避免负压进行到电源集成控制器30的供电端，保证输出到电源集成控制器30的供电端的电源电压为正供电的电压，可避免负压可能导致电源集成控制器30损坏。通过所述电容C1可将高压脉冲信号滤除，保证电源集成控制器30的电压反馈端和供电端出现高压脉冲信号将电源集成控制器30损坏。

参阅图1，所述智能高性能小家电充电器还包括所述辅助供电路60还包括：电容EC3，所述电容EC3的一端与所述二极管D1的阴极连接，所述电容 EC3的另一端与参考地连接。如图1中所示，在本实用新型的一个实施例中，所述电容EC3可以为电解电容，以满足电量的存储需求，在变压器的初级线圈出现电压不稳定是，可通过电解电容保证电源集成控制器30的供电稳定性。

参阅图1，所述智能高性能小家电充电器还包括所述辅助供电路60还包括：电容C2，所述电容C2的一端与所述二极管D1的阴极连接，所述电容C2 的另一端与参考地连接。通过所述电容C2可将高压脉冲信号滤除，保证电源集成控制器30的供电端出现高压脉冲信号将电源集成控制器30损坏。

参阅图1，所述整流电路10包括：桥式整流电路BD1和稳压电路70，所述桥式整流电路BD1的整流输入端与交流电连接，以将输入交流电整流成脉动直流电并输出；所述稳压电路70包括有一电感L1和电容EC2，所述电感L1的一端与所述桥式整流电路BD1的整流输出端连接，所述电感L1的另一端与所述变压器的初级线圈连接；所述电容EC2一端与所述电感L1的所述另一端，所述电容EC2的另一端与参考地连接。

通过电感L1和电容EC2构成低通滤波电路。从而将桥式整流电路BD1输出端的电源信号中的高频电源信号滤除，输出稳定的直流电源。

参阅图1，所述输出滤波电路40包括：二极管D2、电容EC4和电阻R11，所述二极管D2的阳极与所述变压器的次级线圈的变压输出端连接；

所述电容EC4的一端与所述二极管D2的阴极连接，所述电容EC4的另一端与参考地连接；

所述电阻R11的一端与所述二极管D2的阴极连接，所述电容EC4的另一端与参考地连接，所述电阻R11的两端与电源输出接口连接。

通过电容EC4和二极管D2构成单向低通滤波电路。从而将变压器的电源进行稳压，以输出稳定的直流电源。通过电阻R11可使得电路带有轻负载，保证电路回路上有一定的电流，也保证电源集成控制器30的供电不间断。参阅图1，所述智能高性能小家电充电器还包括电源状态指示电路80，所述电源状态指示电路80设置在电源输出接口的两端，以将电源的工作状态指示。如图1中所示，所述电源状态指示电路80包括：三极管Q1和发光二极管D3所述三极管Q1的基极通过电阻R13与参考地连接，所述三极管Q1发射极通过电阻R12与参考地连接。所述发光二极管D3的阳极与所述变压器的次级线圈一端，所述发光二极管D3的阴极与所述三极管Q1的集电极连接。如图2中所示，通过所述三极管Q1作为驱动电路，来驱动所述发光二极管D3发光，当充电器对外供电时，所述三极管Q1的产生导通，使得所述三极管Q1的集电极和发射极之间产生驱动电流，所述驱动电路驱动所述发光二极管D3发光。如此，可对电路的状态进行指示，以便于用户获取电路的工作状态。

以上仅为本实用新型的实施例，但并不限制本实用新型的专利范围，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种智能高性能小家电充电器，其特征在于，包括:

整流电路，所述整流电路用于将交流电整流成第一直流电；

变压电路，所述变压电路包括变压器，所述变压器的初级线圈一端与所述整流电路的输出端连接，用于将所述整流电路输出的直流电进行变压，并输出第二直流电；

电源集成控制器，所述电源集成控制器的脉宽调整端与变压器的初级线圈另一端连接，所述电源集成控制器内设有MOS开关管，以通过所述MOS开关管对所述变压电路的初级线圈进行电压的脉宽调制；

输出滤波电路，所述输出滤波电路与所述变压器的次级线圈连接，用于对所述第二直流电进行滤波，并输出稳定的第三直流电；

原边线圈电压反馈电路，所述原边线圈电压反馈电路与所述变压电路的原边辅助线圈连接，用于将变压器的原边辅助线圈的电压反馈至所述电源集成控制器的电压反馈，通过电源集成控制器输出所述脉宽调制信号，以使所述第三直流电保持电压的稳定；

电源状态指示电路，所述电源状态指示电路设置在电源输出接口的两端，以将电源的工作状态指示；

其中，所述电源状态指示电路包括：

三极管Q1，所述三极管Q1的基极通过电阻R13与参考地连接，所述三极管Q1发射极通过电阻R12与参考地连接；

发光二极管D3，所述发光二极管D3的阳极与所述变压器的次级线圈一端连接，所述发光二极管D3的阴极与所述三极管Q1的集电极连接。

2.根据权利要求1所述的智能高性能小家电充电器，其特征在于，所述原边线圈电压反馈电路包括：

电阻R4，所述电阻R4的一端与所述变压电路的原边辅助线圈连接；

电阻R5，所述电阻R5的一端与所述电阻R4的另一端连接，所述电阻R5的另一端与参考地连接，所述电阻R4、电阻R5的公共端与所述电源集成控制器的电压反馈连接。

3.根据权利要求1所述的智能高性能小家电充电器，其特征在于，还包括电流反馈电阻R8，所述电阻R8的一端与所述电源集成控制器的电流采样端连接，所述电阻R8的另一端与参考地连接。

4.根据权利要求3所述的智能高性能小家电充电器，其特征在于，还包括辅助供电路，所述辅助供电路包括：

二极管D1，所述二极管D1的阳极与所述变压器的原边线圈连接，所述二极管D1的阴极与所述电源集成控制器的电源供电端连接；

电容C1，所述电容C1的一端与所述二极管D1的阳极连接，所述电容C1的另一端与参考地连接。

5.根据权利要求4所述的智能高性能小家电充电器，其特征在于，还包括所述辅助供电路还包括：

电容EC3，所述电容EC3的一端与所述二极管D1的阴极连接，所述电容EC3的另一端与参考地连接。

6.根据权利要求5所述的智能高性能小家电充电器，其特征在于，还包括所述辅助供电路还包括：

电容C2，所述电容C2的一端与所述二极管D1的阴极连接，所述电容C2的另一端与参考地连接。

7.根据权利要求1所述的智能高性能小家电充电器，其特征在于，所述整流电路包括：

桥式整流电路BD1，所述桥式整流电路BD1的整流输入端与交流电连接，以将输入交流电整流成脉动直流电并输出；

稳压电路，所所述稳压电路包括有一电感L1和电容EC2，所述电感L1的一端与所述桥式整流电路BD1的整流输出端连接，所述电感L1的另一端与所述变压器的初级线圈连接；所述电容EC2一端与所述电感L1的所述另一端，所述电容EC2的另一端与参考地连接。

8.根据权利要求1所述的智能高性能小家电充电器，其特征在于，所述输出滤波电路包括：

二极管D2，所述二极管D2的阳极与所述变压器的次级线圈的变压输出端连接；

电容EC4，所述电容EC4的一端与所述二极管D2的阴极连接，所述电容EC4的另一端与参考地连接；

电阻R11，所述电阻R11的一端与所述二极管D2的阴极连接，所述电容EC4的另一端与参考地连接，所述电阻R11的两端与电源输出接口连接。

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